CN205641221U - 负离子空气净化器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种负离子空气净化器，包括箱体、风道过滤系统、直流无刷电机和电控系统；电控系统含有微控制器、负离子发生模块、PM2.5检测电路、负离子检测浓度电路、直流无刷电机驱动电路、舵机自动清洗负离子发射端电路、控制电路和电源电路，其中，电源电路包括整流滤波电路和DC‑DC电源电路，控制电路包括红外光敏传感器，接收电路和按键电路；PM2.5检测电路和负离子检测浓度电路将获得的检测信号通过接口输入微控制器，所述的舵机自动清洗负离子发射端电路和直流无刷电机驱动电路由微控制器接口发出的指令工作，同时直流无刷电机驱动电路的工作状态通过接口反馈给微控制器。

Description

负离子空气净化器

技术领域

本实用新型涉及一种空气净化装置，特别是一种负离子空气净化器。

背景技术

目前市面上大多数的空气净化器，一类是仅仅按物理性能设计的净化器，不具有负离子发射功能。此类净化器通过电机使室内空气循环流动，使被污染的空气通过机内的过滤网滤除掉部分污染物，具有一定的吸附及过滤空气中的悬浮物的作用，但是，对于室内空气中的异味、病菌、病毒、有害微生物以及由装饰装修造成的空气污染根本无法消除，同时内部过滤网往往为普通材料过滤，在过滤和吸附一段时间后，就会失去功效，对生活造成二次污染。

另一类是带有负离子功能的净化器，但市面上，大多负离子净化器都会产生静电，这些负离子是通过依靠高压电磁场的作用下产生的，会产生静电，静电持续出现增多、就会无形中增加人体的精神压力，会妨碍健康。

实用新型内容

实用新型目的在于：本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术存在的对于室内空气中的异味、病菌、病毒、有害微生物以及由装饰装修造成的空气污染根本无法消除，以及大多负离子净化器都会产生静电，这些负离子是通过依靠高压电磁场的作用下产生的，会产生静电，静电持续出现增多、就会无形中增加人体的精神压力，会妨碍健康等一系列问题，提供一种新的负离子空气净化器。

本实用新型的目的是这样实现的：一种负离子空气净化器，包括箱体、风道过滤系统、直流无刷电机和电控系统，其特征在于，所述的电控系统含有微控制器、负离子发生模块、PM2.5检测电路、负离子检测浓度电路、直流无刷电机驱动电路、舵机自动清洗负离子发射端电路、控制电路和电源电路，所述的电源电路包括整流滤波电路和DC-DC电源电路，所述的控制电路包括红外光敏传感器，接收电路和按键电路，其中，微控制器通过整流滤波电路获得DC3.3V工作电源，负离子发生模块、PM2.5检测电路、负离子检测浓度电路通过DC-DC电源电路分别获得DC12V、DC5V、DC5V的工作电源，直流无刷电机驱动电路通过DC-DC电源电路获得DC310V和DC15V的两路工作电源，其中DC310V是由直流无刷电机驱动电路控制的直流无刷电机工作电源；PM2.5检测电路和负离子检测浓度电路将获得的检测信号通过接口输入微控制器，所述的舵机自动清洗负离子发射端电路和直流无刷电机驱动电路由微控制器接口发出的指令工作，同时直流无刷电机驱动电路的工作状态通过接口反馈给微控制器。

在本实用新型中，所述的电控系统中还设有含OLED屏的显示电路，显示电路与微控制器接口对接，将PM2.5浓度、温湿度和负离子浓度数值在OLED屏上依序自动切换显示。

在本实用新型中，整流滤波电路中包括电源模块，电源模块为反激式开关电源，电源模块的输入电压为AC85V~AC265V。

在本实用新型中，所述的风道过滤系统包括设置在直流无刷电机出风位置的过滤网。所述的过滤网为四层过滤筛网。

本实用新型的优点在于：本发明净化器具备高效净化及负离子发射功能，采用四层过滤网，且负离子开启时，负离子模块能够产生等同于大自然的生态级负离子，负离子传播距离远、浓度值高、无臭氧产生，能够中和正静电及电磁波，使生物体作用活化，消除静电的产生。尤其是在生态级负离子及多重过滤的作用下，能够可快速高效的净化室内空气，能够很好的改善空气质量，消除负离子静电对人体的不良作用等。

本实用新型的优点还在于：本实用新型使用能够产生纯净负离子的发射模块，其产生的负离子浓度高，传播距离远，空间弥散性极佳，且无正离子、臭氧、静电等有害因素产生；配合目前用于迅速降解甲醛和苯等有害气体的新型材料组成净化模块，使之成为国内一流，最具有健康概念和功能的高能纯净负离子空气净化器。

本实用新型的优点还在于：由于采用舵机自动清洗负离子发射端电路，可以及时清理负离子发射端提高发射效率，由于设有含OLED屏的显示电路，人们可以直观获得负离子空气净化器为周边空间带来的技术效果。

本实用新型结构紧凑，涉及的电路单元基本上都是通过市场标准元器件搭建，维护比较方便。

附图说明

图1为本实用新型总体结构示意图。

图2微控制器原理图。

图3 EMI滤波整流电路原理图。

图4 AC-DC电源电路原理图。

图5 DC-DC稳压电路原理图。

图6 PM2.5检测电路原理图。

图7负离子驱动电路原理图。

图8直流无刷电机驱动电路原理图。

图9按键电路原理图。

图10一体化红外接收头电路原理图。

图11负离子检测浓度电路原理图。

图12 EEPROM数据存储电路原理图。

图13蜂鸣器提示电路原理图。

图14显示板电路原理图。

图15舵机自动清洗负离子发射端电路原理图。

具体实施方式

附图非限制性的公开了本实用新型电控系统实施例的基本原理，下面结合附图对本实用新型做更进一步的具体说明。

本实用新型包括箱体、风道过滤系统、直流无刷电机和电控系统，由图1可见，所述的电控系统含有微控制器、负离子发生模块、PM2.5检测电路、负离子检测浓度电路、直流无刷电机驱动电路、舵机自动清洗负离子发射端电路、控制电路和电源电路，所述的电源电路包括整流滤波电路和DC-DC电源电路，所述的控制电路包括红外光敏传感器，接收电路和按键电路，其中，微控制器通过整流滤波电路获得DC3.3V工作电源，负离子发生模块、PM2.5检测电路、负离子检测浓度电路、舵机自动清洗负离子发射端电路分别通过DC-DC电源电路获得DC12V、DC5V、DC5V、DC5V的工作电源和直流无刷电机驱动电路通过DC-DC获得DC310V和DC15V的工作电源，直流无刷电机驱动电路为直流无刷电机提供310V的工作电源；PM2.5检测电路和负离子检测浓度电路将获得的检测信号通过接口输入微控制器，所述的舵机自动清洗负离子发射端电路和直流无刷电机驱动电路由微控制器接口发出的指令工作，同时直流无刷电机驱动电路的工作状态通过接口反馈给微控制器。

具体实施时，整流滤波电路中包括电源模块，电源模块为反激式开关电源，电源模块的输入电压为AC85V~AC265V。所述的电控系统中还设有含OLED屏的显示电路，PM2.5检测电路和负离子检测浓度电路适时检测数据微控制器接口与显示电路对接，将PM2.5浓度、温湿度和负离子浓度数值在OLED屏上依序自动切换显示。

下面结合本实用新型实施例实际涉及的具体元器件及构件的具体电路对电控系统作进一步的说明，实施例元器件和电路不是对本实用新型的限制。

由图2可见，微控制器采用芯片U1的型号为STM32F051C8T6，此为处理器为48脚，微控制器为48脚，可提供39个I/O口，工作电压3.3V，外部高精度晶振/时钟源，内部RC振荡器，内置多路12位高精度ADC。

由图3可见，图中VRS1为压敏电阻，用来抑制电网中的浪涌电压；C18、L1、C16、C19、C20组成EMI滤波电路，用在电源输入端，用来抑制交流电网中的高频干扰对设备的影响，同时也抑制设备对对交流电网的干扰。DB1为整流桥，可将AC220V将交流变为DC310V；PTH1为功率型热敏电阻，用来抑制浪涌电流，因为电路上电瞬间对电容C17进行充电时电流相当大，有可能损坏整流桥，热敏电阻SD210特性为通过电流越大自身电阻就越大，电阻变压流过热敏电阻的电流就会变小，从而保护了整流桥，输出310V的电压到DC-DC电路。

由图4可见，此电源为反激式开关电源，输入AC85V~AC265V，输出DC15V、DC12V和DC5V，其中DC12V给负离子供电，DC15V给直流无刷电机供电，DC5V为控制系统供电。此电路核心为芯片U1，此芯片为TNY277，TNY277集成了一个700V的功率MOSFET、振荡器、高压开关电流源、电流限流及热关断电路等。采用开/关控制方式。图中T1为开关电源变压器，线圈分为1路初级和3路次级，其中1和4为初级输入，5至10为次级输出，相互隔离,U1通过开关芯片控制变压器初级线圈电流的通断将电信号传递至次级线圈，然后通过整流滤波得出相应直流电压；图中U16为光耦，用来反馈输出电压状态给开关芯片，来调整输出电压；图中U14和U15为LDO稳压芯片，本电路中一路次级DC5V输出作为主输出，当DC 5V输出端接入负载功率变化时其余两路电压会有浮动，加入LDO稳压电路可使其余两路稳定输出DC12V和DC15V。

由图5可见，DC-DC稳压电路，用来给主控芯片供电，如下图所示，此电路输入DC5V输出DC3.3V，其中U14为AMS1117-3.3，输出电压精度达到±1%，最大输出电流为1A，最大输入电压为12V。

由图6可见，PM2.5检测电路，机器运转时可以检测空气中的PM2.5浓度，实时将室内PM2.5情况直观的显示出来，还可以在机器运行在自动模式下的时候根据室内空气污染程度调节机器运转速度，此传感器可以检测0.8微米以上的香烟、花粉等微小颗粒，精度很高，下图为传感器接口电路。

由图7可见，U8为光耦，起到隔离作用，Q6为MOS驱动管，D3为续流二极管，用来保护负离子模块。控制信号从微控制器20脚输出由图中ANIONONE端输入，当端口输入低电平时光耦接通，然后Q6打开，负离子模块电源接通，反之输入高电平，负离子模块关闭。

由图8可见，直流电机供电和EMI滤波电路，其中EMI滤波用在电源输入端，用来抑制交流电网中的高频干扰对设备的影响,并且也抑制设备对对交流电网的干扰。本应用直流电机采用310V供电，因此要求需要稳定安全的供电，控制电路如下，其中F1为保险丝，防止短路或者电流过大的作用，L1为滤波器件，用来去除电路中的干扰，VRS1为压敏电阻，起保护电路电压过大的作用。

由图9可见，包括5个按键，如下图所示，其中开关控制整机的关停，净化强度为净化器净化强度键，可调节为手动和自动模式，睡眠键为低速工作按键，夜晚按下此键可是机器进入静音工作模式，负离子1和负离子2按键独立对机内两个负离子发生器进行控制，定时键为定时关机键，按下此键选择需定时间，时间到时可自行关机

由图10可见，为了方便用户使用，设计时添加了遥控器，在电路上增加了一体化红外信号接收电路，如下图所示，SM0038为一体化红外接收头，内部电路包括红外监测二极管，放大器，限幅器，带通滤波器，积分电路，比较器等，接收遥控器发出的38KHz的调制载波，然后将进行解调，将解调信号送入微控制器进行解码，然后确定是哪个按键被按下，然后机器做出相应操作。

由图11可见，图中J3为负离子检测头，用来传导负离子，U19、U20为运放电路，把电流进行放大，接到主控芯片的ADC引脚进行模数转换，转换的结果再经过显示板显示出来。

由图12可见，其中U17型号为24C02存储芯片，用来存储电路中数据信息，存储空间为2K字节，具有掉电数据不消失，保存时间久。

由图13可见，蜂鸣器采用DC12V供电，增加声音的清晰度采用声音提示，提醒人们按键以及遥控器操作有没有响应，方便判断机器的运行。

由图14可见，本次设计采用了两个HT1632C用来驱动前面板点阵屏，HT1632是一款专业LED点阵驱动器，工作电压为5V，内建显示RAM,16级PWM亮度控制，调节点阵亮度，内建256KRC振荡器，与微控制器采用串行口连接，可多个级联。

由图15可见，此部分的电路用来擦除负离子释放头上面的灰尘，采用PWM控制，可以灵活的调整舵机的角度。

在本实用新型具体实施时，所述的风道过滤系统包括设置在直流无刷电机出风位置的过滤网，过滤网为四层过滤筛网。

鉴于本实用新型提供了一种负离子空气净化器的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (5)

1.一种负离子空气净化器，包括箱体、风道过滤系统、直流无刷电机和电控系统，其特征在于，所述的电控系统含有微控制器、负离子发生模块、PM2.5检测电路、负离子检测浓度电路、直流无刷电机驱动电路、舵机自动清洗负离子发射端电路、控制电路和电源电路，所述的电源电路包括整流滤波电路和DC-DC电源电路，所述的控制电路包括红外光敏传感器，接收电路和按键电路，其中，微控制器通过整流滤波电路获得DC3.3V工作电源，负离子发生模块、PM2.5检测电路、负离子检测浓度电路通过DC-DC电源电路分别获得DC12V、DC5V、DC5V的工作电源，直流无刷电机驱动电路通过DC-DC电源电路获得DC310V和DC15V的两路工作电源，其中DC310V是由直流无刷电机驱动电路控制的直流无刷电机工作电源；PM2.5检测电路和负离子检测浓度电路将获得的检测信号通过接口输入微控制器，所述的舵机自动清洗负离子发射端电路和直流无刷电机驱动电路由微控制器接口发出的指令工作，同时直流无刷电机驱动电路的工作状态通过接口反馈给微控制器。

2.根据权利要求1所述的负离子空气净化器，其特征在于，所述的电控系统中还设有含OLED屏的显示电路，显示电路与微控制器接口对接，将PM2.5浓度、温湿度和负离子浓度数值在OLED屏上依序自动切换显示。

3.根据权利要求1所述的负离子空气净化器，其特征在于，整流滤波电路中包括电源模块，电源模块为反激式开关电源，电源模块的输入电压为AC85V~AC265V。

4.根据权利要求1-3之一所述的负离子空气净化器，其特征在于，所述的风道过滤系统包括设置在直流无刷电机出风位置的过滤网。

5.根据权利要求4所述的负离子空气净化器，其特征在于，所述的过滤网为四层过滤筛网。