CN204012193U - 一种负离子产生电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及离子产生领域，特别涉及一种全隔离的负离子产生电路。包括输入单元、振荡单元、隔离变压器、整流单元、限流匹配单元和放电负载单元；隔离变压器，对电路的全隔离和升压，包括初级绕组和次级绕组，次级绕组两端均与地隔离，初级绕组带有中心抽头，隔离变压器初级绕组的同名端连接输入单元的电源线，中心抽头至初级绕组的异名端连接振荡单元，次级绕组接整流单元；整流单元，将次级绕组输入的高压交流电半波整流为高压直流电；限流匹配单元，将整流单元输入的高压直流电限流和匹配输出到放电负载单元近场放电。该电路中隔离变压器次级绕组的两端均与地隔离，避免了高压导入到地而使电路控制板带负高压电而使人触电的现象。
Description
技术领域
本实用新型涉及离子产生领域，特别涉及一种全隔离的负离子产生电路。
背景技术
随着人们生活水平的不断提高，汽车逐渐在国内普及，导致汽车尾气的增加，加上日益严峻的环境，使车主越发关注PM2.5细颗粒物对人体的危害，且汽车内的空气会因缺乏流通，容易残留污染物和滋生细菌。因此，车用类空气净化器产品应运而生。负离子发生器作为空气净化器产品的核心组成部分，具有除臭、净化空气的作用。负离子发生器工作原理如下：利用脉冲、振荡电路将低电压升至几千伏特的直流负高压，再利用导体尖端直流高压产生高电晕，高速地放出大量的电子（e-），而电子无法长久存在于空气中（存在寿命只有纳秒级），立刻会被空气中的氧分子捕捉，形成负离子。
现在，市面上出现了各式各样的负离子发生器，但是大都是采用半隔离式高压产生电路，采用这种半隔离式电路结构的负离子发生器只有一个电极接入放电极，该放电极对地放电放出大量的电子，从而使电路控制板带负高压，易出现用户触电而麻手的现象；并且该半隔离式电路工作时间长后会使电路控制板产生大量的静电，导致电路中的IC等易受静电影响的零件损坏，还可能出现液晶显示屏显示异常、车载电脑工作紊乱、系统崩溃等严重后果。
发明内容
针对上述提到的现有技术中的半隔离式负离子产生电路易造成电路控制板带电的现象，本实用新型为解决其技术问题而采用的技术方案是：
一种负离子产生电路，包括依次连接的输入单元、振荡单元、隔离变压器、整流单元、限流匹配单元和放电负载单元；
输入单元，用于将输入的直流电压进行稳压和滤波，输出到振荡单元和隔离变压器；
振荡单元，用于将所述输入单元输入的直流电压经振荡后变为交流电；
隔离变压器，用于对电路的全隔离和升压，包括初级绕组和次级绕组，所述次级绕组两端均与地隔离，且所述初级绕组带有中心抽头，所述隔离变压器初级绕组的同名端连接所述输入单元的电源线，隔离变压器初级绕组的中心抽头至初级绕组的异名端连接所述振荡单元，隔离变压器次级绕组接所述整流单元；
整流单元，用于将从所述隔离变压器次级绕组输入的高压交流电进行半波整流为高压直流电，再输出到所述限流匹配单元；
限流匹配单元，用于将从所述整流单元中输入的高压直流电进行限流和匹配后输出到所述放电负载单元；
放电负载单元，用于将限流匹配单元输入的高压直流电近场放电产生负离子。
优选但不限于，振荡单元，包括电解电容EC2、电阻R3、电阻R4、电容C3、三极管Q1和电容C2；其中，电解电容EC2和电阻R3并联，电解电容EC2的正极与隔离变压器初级绕组的中心抽头连接，电解电容EC2的负极依次串接有电阻R4和电容C3，电容C3另一端接地；三极管Q1的集电极与隔离变压器初级绕组的异名端相连，电阻R4和电容C3的公共连接端又与三极管的基极相连，电容C2并联在三极管Q1的集电极和发射极之间，三极管Q1的发射极接地。
优选但不限于，放电负载单元，包括有两个与地隔离的放电电极，且两个放电电极分别连接有两个碳毛刷尖端，所述两个碳毛刷尖端近场放电产生负离子。
优选但不限于，输入单元，包括并联在电源线和地线之间的稳压二极管ZD1和电容EC1。
优选但不限于，整流单元，包括二极管D1和电容C1，且二极管D1的阴极与隔离变压器次级绕组的同名端相连，二极管D1的阳极与电容C1串接，电容C1另一端与隔离变压器次级绕组的异名端连接。
优选但不限于，限流匹配单元，包括分别串接在两根信号线路中的两个限流电阻R1、R2。
由上可见，本实用新型中所述的一种负离子产生电路相对于现有技术，具体的有益效果是：本实用新型专利提供一种全隔离负离子产生电路，该电路中隔离变压器次级绕组的两端均与地隔离，避免了高压导入到地而使电路控制板带负高压电的现象，人手触摸也不会有麻手现象，也不会因为电路工作时间长后会使电路控制板产生大量的静电，而使电路中的IC等易受静电影响的零件损坏等现象。
附图说明
图1为本实用新型一种负离子产生电路的电路图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1：
参见附图1，本实用新型中一种负离子产生电路，包括依次串连的输入单元10、振荡单元20、隔离变压器30、整流单元40、限流匹配单元50和放电负载单元60。隔离变压器30包括初级绕组1~2和次级绕组3~4，次级绕组的两端3和4均与地GND隔离，且初级绕组1~2带有中心抽头5；隔离变压器30初级绕组同名端1连接所述输入单元10的电源线，隔离变压器30的初级绕组5~2连接振荡单元20，隔离变压器30的次级绕组3~4接整流单元40；隔离变压器30用于对电路的全隔离和升压。
输入单元10包括并联在电源线和地线GND之间的稳压二极管ZD1和电容EC1。
振荡电路20包括电容EC2、电阻R3、电阻R4、电容C3、NPN型三极管Q1和电容C2；其中，电容EC2和电阻R3相互并联，电容EC2的正极与隔离变压器30初级绕组的中心抽头5连接，电容EC2的负极依次串接有电阻R4和电容C3，电容C3另一端接地GND；三极管Q1的集电极与隔离变压器30的初级绕组的异名端2相连，电阻R4和电容C3的公共连接端又与三极管Q1的基极相连，电容C2并联在三极管Q1的集电极和发射极之间，三极管Q1的发射极接地；
由于电容两端的电压不可突变，电容EC2用于调整振荡波形，加大了电阻R4对电容C3充电时的电流，从而加速三极管Q1的导通；电容C2能吸收瞬间高压浪涌，用于保护三极管Q1的ce结不会被击穿，三极管Q1的ce结能将电容C2两端的电荷泄放掉。
整流单元40包括二极管D1和电容C1，且二极管D1的阴极与隔离变压器30的次级绕组同名端3相连，二极管D1的阳极串接电容C1，电容C1另一端再与隔离变压器30次级绕组异名端4连接。
限流匹配单元50包括分别串接在两条输出线路中的限流电阻R1和电阻R2。
放电负载单元60，包括有两个与地隔离的放电电极，且两个放电电极分别连接有两个碳毛刷尖端，两个碳毛刷尖端近场放电产生负离子。
电容EC1和电容EC2优选采用电解电容。
该电路具体工作时，首先输入+12V的直流电压到输入单元10，经过电阻R5限流，稳压二极管ZD1将电压钳位在一个稳定的值，经过电容EC1滤波后，输入一个稳定且无干扰的直流电压到隔离变压器30初级绕组同名端1至中心抽头5的回路中。然后经过振荡单元20中的电阻R3、电阻R4后对电容C3充电，对电容C3充电的时间常数为 =（R3+R4）*C3，当C3两端电压充电到约0.7V时，三极管Q1导通。由于三极管Q1的be结电流很小，电容C3两端的电量只有极少部分会通过三极管Q1的be结直接泄放掉，故当三极管Q1导通后，电容C3会依次经过电阻R4、电阻R3，再经过隔离变压器30的初级绕组的中心抽头端5至异名端2绕组的回路，通过三极管Q1的ce结对地放电。当电容C3两端电压小于0.3V时，三极管Q1就截止。通过三极管Q1的反复导通和截止，在电路中会产生脉动直流电压，再通过隔离变压器30升压为幅值高的交流电；再经过整流单元40中的二极管D1和电容C1进行半波整流将高幅值的交流电变为高幅值的直流电；经过限流匹配单元50中的电阻R1和电阻2进行限流和阻抗匹配后输入到放电负载单元60，经过两个碳毛刷尖端近场放电产生高电晕，快速地放出大量的电子，电子无法长久存在于空气中，会立刻被空气中的氧分子捕捉，从而生成空气负离子。
该电路的隔离变压器30次级绕组的两端3和4均与地GND隔离，即没有接到地的回路，避免了高压经接地的回路导入到地，使地带有高压，从而使接地的电路控制板（图中未显示）带负高压电的现象。
以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种负离子产生电路，其特征在于：包括依次连接的输入单元、振荡单元、隔离变压器、整流单元、限流匹配单元和放电负载单元；其中，
所述输入单元，用于将输入的直流电压进行稳压和滤波，输出到振荡单元和隔离变压器；
所述振荡单元，用于将所述输入单元输入的直流电压经振荡后变为交流电；
所述隔离变压器，用于对电路的全隔离和升压，包括初级绕组和次级绕组，所述次级绕组两端均与地隔离，且所述初级绕组带有中心抽头，所述隔离变压器初级绕组的同名端连接所述输入单元的电源线，隔离变压器初级绕组的中心抽头至初级绕组的异名端连接所述振荡单元，隔离变压器次级绕组接所述整流单元；
所述整流单元，用于将从所述隔离变压器次级绕组输入的高压交流电进行半波整流为高压直流电，再输出到所述限流匹配单元；
所述限流匹配单元，用于将从所述整流单元中输入的高压直流电进行限流和匹配后输出到所述放电负载单元；
所述放电负载单元，用于将限流匹配单元输入的高压直流电近场放电产生负离子。
2.如权利要求1所述的一种负离子产生电路，其特征在于：所述振荡单元，包括电解电容EC2、电阻R3、电阻R4、电容C3、三极管Q1和电容C2；其中，电解电容EC2和电阻R3并联，电解电容EC2的正极与隔离变压器初级绕组的中心抽头连接，电解电容EC2的负极依次串接有电阻R4和电容C3，电容C3另一端接地；三极管Q1的集电极与隔离变压器初级绕组的异名端相连，电阻R4和电容C3的公共连接端又与三极管的基极相连，电容C2并联在三极管Q1的集电极和发射极之间，三极管Q1的发射极接地。
3.如权利要求1所述的一种负离子产生电路，其特征在于：所述放电负载单元，包括有两个与地隔离的放电电极，且两个放电电极分别连接有两个碳毛刷尖端，所述两个碳毛刷尖端近场放电产生负离子。
4.如权利要求1所述的一种负离子产生电路，其特征在于：所述整流单元，包括二极管D1和电容C1，且二极管D1的阴极与隔离变压器次级绕组的同名端相连，二极管D1的阳极与电容C1串接，电容C1另一端与隔离变压器次级绕组的异名端连接。
5.如权利要求1中任一所述的一种负离子产生电路，其特征在于：所述限流匹配单元，包括分别串接在两根信号线路中的两个限流电阻R1、R2。
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