CN202978752U

CN202978752U - 一种电子灭菌高压脉冲源

Info

Publication number: CN202978752U
Application number: CN 201220740295
Authority: CN
Inventors: 陈爱群
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2013-06-05
Anticipated expiration: 2022-12-28

Abstract

本实用新型是适用于电子灭菌技术领域的一种电子灭菌高压脉冲源，包括电源电路、高压储能电路、高压放电电路和放电脉冲形成与控制电路，电源电路由整流电路、稳压控制电路、开关管和高频变压器的初级绕组组成；高压储能电路元件包括高频变压器的n个次级绕组，n个高压整流二极管和n个高压电容，高压放电电路通过脉冲耦合变压器接收放电脉冲形成与控制电路的放电信号，控制高压放电电路的放电三极管全部导通，使高压储能电路n个高压电容级联，将n倍存储的电压在灭菌电极上放电。采用本实用新型对应用于管道环电极对水剂溶液灭菌，因其电压稳定，内阻小而能确保电极灭菌腔内的电场强度足够，并且稳定。

Description

一种电子灭菌高压脉冲源

技术领域

本实用新型涉及电子灭菌技术领域，特别涉及水溶剂液体灭菌电源。

背景技术

巴氏灭菌法是水溶剂液体（饮用水、饮料、啤酒、牛奶）灭菌普遍使用的灭菌方法，其优点是能消灭液体中的大部分细菌而不改变液体成分，缺点是设备和能源消耗成本高，场地占用大。臭氧灭菌、紫外线灭菌虽然也有使用，但都不能取代巴氏灭菌法。高压脉冲电子灭菌技术一旦技术成熟，会因不改变液体成分，设备小、成本低、消费少、易操作、灭菌强度可控、环保等独居的优点有望取代巴氏灭菌法。

目前高压脉冲电子灭菌技术因灭菌高压脉冲源内阻大，灭菌电极的电场均匀度低等问题而阻碍着该技术的实际应用。

实用新型内容

本实用新型为了解决目前高压脉冲源内阻大，灭菌电极的电场均匀度低等问题，提供一种用于节流导液管匀放电管道环电极，对水剂溶液灭菌因其电压稳定，内阻小而能确保电极灭菌腔内的电场强度足够并且稳定的电子灭菌高压脉冲源。

本实用新型的技术方案如下：

一种电子灭菌高压脉冲源包括由电源电路、高压储能电路、高压放电电路和放电脉冲形成与控制电路构成，所述电源电路是由整流电路Z连接稳压控制电路K，再连接开关管Q和高频变压器B的初级绕组构成，由整流电路Z先将交流整流为310V左右的直流，再经脉宽调控式稳压控制电路K控制开关管，受到调控的电流经高频变压器B的初级绕组，由高频变压器B的次级L1-Ln绕组输出，其输出电压的稳定值大小由稳压控制电路K根据电脑指令控制；所述高频变压器B有一取样绕组Lp，连接稳压控制电路K，给稳压控制电路K提供调控参数。

所述高压储能电路包括高频变压器B的次级绕组Ln、高压整流二极管Dn和高压电容Cn，其中n=1,2，3…；Ln、Dn、Cn串联成环路，Ln上输出的高压经Dn整流后给电容Cn充电，在两个脉冲内达到饱和并被储存。

所述高压放电电路由放电三极管Qn、偏压二极管Dbn、限流电阻Rn和放电脉冲耦合变压器B1的次级绕组Lin构成，其中n=1,2，3…；偏压二极管Dbn和放电三极管Qn的发射结反向并联，放电三极管Qn的基极通过限流电阻Rn和次级绕组Lin一端相连，次级绕组Lin另一端接放电三极管Qn发射极。

所述第n个高压储能电路、第n个高压放电电路与第n-1个高压储能电路依次串联成灭菌电极的放电回路,所述第n个高压放电电路是通过放电三极管Qn的集电极和发射级将相邻两个高压储能电路元件的高压电容级联，其中n=1,2，3…。

所述放电脉冲形成与控制电路产生的放电脉冲信号经放电脉冲耦合变压器B1的初级绕组Li耦合给次级绕组Lin，其中n=1,2，3…，经限流电阻Rn、偏压二极管Dbn产生正向偏压使放电三极管Qn导通，n个导通的三级管使得n个相应的存储着高电压的电容得到叠加级联，叠加后的n倍高压直接释放到灭菌放电电极上；其中n=1,2，3…。

进一步，所述电源电路的输出高压由稳压控制电路K受电脑控制，针对不同灭菌种类对象输出合适的电压值。

进一步，所述放电脉冲形成与控制电路由电脑控制，针对不同灭菌溶液的流量和电导输出合适的脉宽和脉频。

进一步，所述稳压控制器K的频率是30Khz。

采用本实用新型电子灭菌高压脉冲源，由于使用了高压电容级联存储高压电能量，使放电时极大降低了高压源的内阻；运用放电三极管级联做高压电子开关，既能形成灭菌高压脉冲又确保不会降低高压源电压值，能确保电极灭菌腔内的电场强度足够并且稳定。

同时由于本实用新型电子灭菌高压脉冲源其电源电路的输出高压受电脑控制，可针对不同灭菌种类对象输出合适的电压值；其中放电脉冲形成与控制电路由电脑控制，可针对不同灭菌溶液的流量和电导输出合适的脉宽和脉频，满足不同灭菌种类对象的要求。

本实用新型电子灭菌高压脉冲源应用于管道环电极对水剂溶液灭菌，因其电压稳定，内阻小而能确保电极灭菌腔内的电场强度足够，并且稳定。

附图说明

图1 是本实用新型的电子灭菌高压脉冲源的电源电路;

图2 是本实用新型的电子灭菌高压脉冲源的高压储能电路与高压放电电路。

具体实施方式

以下结合附图详细说明本实用新型的结构和工作原理：

电子灭菌高压脉冲源包括电源电路、高压储能电路、高压放电电路和放电脉冲形成与控制电路。

参见图1，电源电路由整流电路Z先将220V交流整流为310V左右的直流，再经脉宽调控式稳压控制电路K控制开关管Q，受到调控的电流经高频变压器B的初级绕组L，由高频变压器B的次级L1-Ln绕组输出，其输出电压的稳定值大小由稳压控制电路K根据电脑指令控制；Lp是稳压控制电路的取样绕组Lp，取样绕组Lp给提供调控参数。该电源电路有输出电压调节功能，通过该功能由电脑根据对象菌种类而控制灭菌的高压值。

参见图2，高压储能电路包括高频变压器B的次级绕组Ln、高压整流二极管Dn和高压电容Cn,其中n=1,2，3…；Ln、Dn、Cn串联成环路，Ln上输出的高压经高压整流二极管Dn整流后给高压电容Cn充电，在两个脉冲内达到饱和并被储存，高频变压器4的次级绕组有n组等电压输出级，分别给n个高压电容冲电。

参见图2，高压放电电路由放电三极管Qn、偏压二极管Dbn、限流电阻Rn、放电脉冲耦合变压器B1的次级Lin构成，其中n=1,2，3…；偏压二极管Dbn和三极管Qn的发射结反向并联，三极管Qn的基极通过限流电阻Rn和Lin一端相连，Lin另一端接Qn发射极。

放电脉冲形成与控制电路产生的放电脉冲信号经放电脉冲耦合变压器B1初级Li耦合给次级Lin，其中n=1,2，3…，经Rn、Dbn产生正向偏压使Qn导通，n个导通的三级管使得n个相应的存储着高电压的电容得到叠加级联，叠加后的n倍高压直接释放到灭菌放电电极上。

通过本实用新型与合适的电极制作成高压脉冲饮用水灭菌试验仪，对饮用自来水、啤酒生产管内发酵液、饮料灌装液的大肠杆菌灭菌均有95%以上的测试效果。

Claims

1.一种电子灭菌高压脉冲源，包括电源电路、高压储能电路、高压放电电路和放电脉冲形成与控制电路，其特征在于：所述电源电路是由整流电路Z连接稳压控制电路K，再连接开关管Q和高频变压器B的初级绕组构成，整流电路Z将交流电整流为310V左右的直流，经稳压控制电路K控制的开关管Q，受到调控的电流经高频变压器B的初级绕组L，由高频变压器B的次级L1-Ln绕组输出；所述高频变压器B有一取样绕组Lp，连接稳压控制电路K，给稳压控制电路K提供调控参数；

所述高压储能电路包括高频变压器B的次级绕组Ln、高压整流二极管Dn和高压电容Cn，它们串联成环路，次级绕组Ln上输出的高压经高压整流二极管Dn整流后给高压电容Cn充电，其中n=1,2，3…；

所述高压放电电路是由n个充当高压开关的放电三极管Qn、偏压二极管Dbn、限流电阻Rn和放电脉冲耦合变压器B1的次级绕组Lin构成，所述偏压二极管Dbn和放电三极管Qn的发射结反向并联，放电三极管Qn的基极通过限流电阻Rn和次级绕组Lin一端相连，次级绕组Lin另一端连接放电三极管Qn发射极；其中n=1,2,3…；

所述第n个高压储能电路、第n个高压放电电路与第n-1个高压储能电路依次串联成灭菌电极的放电回路,所述第n个高压放电电路是通过放电三极管Qn的集电极和发射级将相邻两个高压储能电路元件的高压电容级联，其中n=1,2，3…；

所述高压放电电路通过放电脉冲耦合变压器B1接收放电脉冲形成与控制电路的放电信号，控制放电三极管Qn全部导通，使n个高压电容级联，将n倍存储的电压在灭菌电极上放电。

2.根据权利要求1所述的电子灭菌高压脉冲源，其特征在于：所述稳压控制电路K是脉宽调控式稳压控制电路。

3.根据权利要求1或2所述的电子灭菌高压脉冲源，其特征在于：所述电源电路的输出高压由稳压控制电路K根据电脑指令控制，不同灭菌对象设定不同的电压值。

4.根据权利要求1或2所述的电子灭菌高压脉冲源，其特征在于：所述放电脉冲形成与控制电路受电脑指令控制，针对不同流量和不同电导设定不同的脉宽和脉频。