CN205811875U - 自动调节放电频率的等离子体电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动调节放电频率的等离子体电源，包括输入电子开关电路、ZVS电路、全桥整流电路、脉冲电路、高压变压器、高压整流输出电路、微控制器、流量传感器、电压采样电路、可控硅电路和三端稳压电路；输入电子开关电路、流量传感器、电压采样电路、可控硅电路和三端稳压电路均与微控制器连接，电压采样电路连接脉冲电路；输入电子开关电路和三端稳压电路均与外部电源连接；输入电子开关电路连接ZVS电路，ZVS电路连接全桥整流电路，全桥整流电路连接脉冲电路，脉冲电路连接高压变压器，高压变压器连接高压整流输出电路。该等离子体电源可根据空气流量自动调节放电频率。

Description

自动调节放电频率的等离子体电源

技术领域

本实用新型属于等离子体技术领域，尤其涉及一种可自动调节放电频率的等离子体电源。

背景技术

目前，医用空气消毒机的种类主要有紫外线空气消毒机、臭氧空气消毒机、光触媒空气消毒机和等离子体空气消毒机。由于等离子体空气消毒机具有动态消毒、快速高效杀菌、环保节能、无耗材、使用寿命长等突出优点，因而越来越受到广大消费者的喜爱。

等离子体空气消毒机的核心部件是等离子体发生器。其中，等离子体电源的性能指标直接决定了等离子体发生器的优劣。目前，用于空气消毒机的等离子体电源常见的有高频高压交流电源和高压直流脉冲电源两大类。这些常见的等离子体电源通常容易出现对空气过度电离而产生臭氧超标及产生有害氮氧化物现象，也有的等离子体空气消毒机出现对空气电离度不够而导致消毒杀菌不合格现象。究其根本原因，就是因为等离子体电源和等离子体发生器的机械装置没有达到最佳耦合工作状态。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种等离子体电源，该等离子体电源可根据空气流量自动调节放电频率。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种自动调节放电频率的等离子体电源，包括输入电子开关电路、ZVS电路、全桥整流电路、脉冲电路、高压变压器、高压整流输出电路、微控制器、流量传感器、电压采样电路、可控硅电路和三端稳压电路；所述输入电子开关电路、流量传感器、电压采样电路、可控硅电路和三端稳压电路均与微控制器连接，所述电压采样电路连接脉冲电路；所述输入电子开关电路和三端稳压电路均与外部电源连接；所述输入电子开关电路连接ZVS电路，ZVS电路连接全桥整流电路，全桥整流电路连接脉冲电路，脉冲电路连接高压变压器，高压变压器连接高压整流输出电路。

上述的自动调节放电频率的等离子体电源，优选的，所述输入电子开关电路包括电阻R1、电阻R2、三极管Q1和三极管VT1。

上述的自动调节放电频率的等离子体电源，优选的，所述ZVS电路包括电阻R3、电阻R4、二极管D9、二极管D10、三极管VT1、三极管VT2、电容C5、电感L01和变压器T1的初级，ZVS电路中的场效应管的保护电路包括电阻R5、电阻R6、稳压二极管VZ1、稳压二极管VZ2。

上述的自动调节放电频率的等离子体电源，优选的，所述全桥整流电路包括二极管D5、二极管D6、二极管D7和二极管D8。

上述的自动调节放电频率的等离子体电源，优选的，所述脉冲电路包括电容C6和高频脉冲变压器T2的初级线圈。

上述的自动调节放电频率的等离子体电源，优选的，所述高压整流输出电路包括二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4。

上述的自动调节放电频率的等离子体电源，优选的，所述电压采样电路包括电阻R14、电阻R7、电阻R8、电阻R9和电容C7。

上述的自动调节放电频率的等离子体电源，优选的，所述可控硅电路包括三极管VT4、电阻R10、电阻R11、电阻R12和三极管Q2，其中VT4为单向可控硅，电阻R10、电阻R11、电阻R12和三极管Q2组成单向可控硅的触发电路。

上述的自动调节放电频率的等离子体电源，优选的，所述三端稳压电路包括芯片U2、电容C1、电容C2、电容C3和电容C4，其中U2为三端稳压器，电容C1、电容C2、电容C3和电容C4组成三端稳压电路中的电源滤波电路。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过设置流量传感器测量进入空气消毒机中的空气流量，然后经微控制器进行处理得出与等离子体发生器机械装置尺寸相匹配的放电频率，微控制器通过电压采样电路实时采集脉冲电路的充电电压并控制输入电子开关电路和可控硅电路的通断，使得等离子体发生器的放电频率随空气流量而变化，从而使经过等离子体发生器的空气仅被闪电式电离一次，避免了同一时间段经过等离子体发生器的空气被多次高压电离而导致臭氧、氮氧化物等有害物质超标的情况，同时也避免了对空气电离度不够的情况。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型自动调节放电频率的等离子体电源的电路结构框图。

图2为本实用新型自动调节放电频率的等离子体电源中输入电子开关电路和ZVS电路的电路结构图。

图3为本实用新型自动调节放电频率的等离子体电源中全桥整流电路、电压采样电路、可控硅电路和脉冲电路的电路结构图。

图4为本实用新型自动调节放电频率的等离子体电源中高压整流输出电路的电路结构图。

图5为本实用新型自动调节放电频率的等离子体电源中三端稳压电路的电路结构图。

图例说明：

1、输入电子开关电路；2、ZVS电路；3、全桥整流电路；4、脉冲电路；5、高压变压器；6、高压整流输出电路；7、微控制器；8、流量传感器；9、电压采样电路；10、可控硅电路；11、三端稳压电路。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本实用新型作更全面、细致地描述，但本实用新型的保护范围并不限于以下具体的实施例。

需要特别说明的是，当某一元件被描述为“连接于或连通于”另一元件上时，它可以是直接连接或连通在另一元件上，也可以是通过其他中间连接件间接连接或连通在另一元件上。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本实用新型的保护范围。

实施例

本实用新型自动调节放电频率的等离子体电源的一种实施例，该自动调节放电频率的等离子体电源主要应用于等离子体空气消毒机中，根据进入空气消毒机的空气流量自动调节放电频率，与等离子体发生器机械装置相匹配，从而避免出现对空气电离度不够或过度电离的现象，使等离子体空气消毒机达到最佳的消毒杀菌工作状态。该等离子体电源的电路结构框图如图1所示，由图1可见，该等离子体电源主要包括输入电子开关电路1、ZVS电路2、全桥整流电路3、脉冲电路4、高压变压器5、高压整流输出电路6、微控制器7、流量传感器8(也可以使用风机转速传感器)、电压采样电路9、可控硅电路10和三端稳压电路11。其中，输入电子开关电路1、流量传感器8、电压采样电路9、可控硅电路10和三端稳压电路11均与微控制器7连接。输入电子开关电路1和三端稳压电路11均与外部电源连接。三端稳压电路11产生+5V直流电源，为微控制器7提供工作电源。微控制器7控制输入电子开关电路1的导通或截止，进而控制外部电源输入。微控制器7通过控制可控硅电路10的通断使等离子体发生器产生量子化的闪电式电离。微控制器7还实时采集流量传感器8和电压采样电路9的数据，并根据空气流量的大小自动改变可控硅电路10的开、关频率，从而达到自动调节输出放电频率的目的。电压采样电路9连接脉冲电路4，实时采集脉冲电路4的充电电压。输入电子开关电路1连接ZVS电路2，ZVS电路2连接全桥整流电路3，全桥整流电路3连接脉冲电路4，脉冲电路4连接高压变压器5，高压变压器5连接高压整流输出电路6，其中ZVS电路2和全桥整流电路3为脉冲电路4中的充电电容提供充电电源，脉冲电路4受可控硅电路10开关控制，高压整流输出电路6产生直流高压脉冲，为等离子体发生器机械装置提供正电晕或负电晕脉冲电源。通过设置流量传感器8(也可是风机转速传感器)测量进入空气消毒机中的空气流量，然后经微控制器7进行处理得出与等离子体发生器机械装置尺寸相匹配的放电频率，微控制器7通过电压采样电路9实时采集脉冲电路4的充电电压并控制输入电子开关电路1和可控硅电路10的通断，使得等离子体发生器的放电频率随空气流量而变化，从而使经过等离子体发生器的空气仅被闪电式电离一次，避免了同一时间段经过等离子体发生器的空气被多次高压电离而导致臭氧、氮氧化物等有害物质超标的情况，同时也避免了对空气电离度不够的情况，使等离子体空气消毒机达到最佳消毒杀菌工作状态，该等离子体电源可以匹配任何结构形状的等离子体发生器机械装置。

如图2所示，本实施例中，输入电子开关电路1包括电阻R1、电阻R2、三极管Q1和三极管VT1，微控制器通过PWMO信号控制外部电源输入。ZVS电路2包括电阻R3、电阻R4、二极管D9、二极管D10、三极管VT1、三极管VT2、电容C5、电感L01和变压器T1的初级，用于将+12V的直流变为脉冲高压。ZVS电路2中的场效应管的保护电路包括电阻R5、电阻R6、稳压二极管VZ1和稳压二极管VZ2。

如图3所示，本实施例中，二极管D5、二极管D6、二极管D7和二极管D8组成全桥整流电路3，为脉冲电路4提供充电直流电源。电阻R14、电阻R7、电阻R8、电阻R9和电容C7组成电压采样电路9，电容C6和高压变压器T2的初级线圈组成脉冲电路4。三极管VT4、电阻R10、电阻R11、电阻R12和三极管Q2组成可控硅电路10，该可控硅电路10中VT4为单向可控硅，电阻R10、电阻R11、电阻R12和三极管Q2组成单向可控硅的触发电路。

如图4所示，本实施例中，二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4组成高压整流输出电路6，为等离子体发生器机械装置提供正电晕或负电晕脉冲电源。如图5所示，三端稳压电路11包括芯片U2、电容C1、电容C2、电容C3和电容C4，其中U2为三端稳压器，输出+5V电压为微控制器7提供工作电源，电容C1、电容C2、电容C3和电容C4组成三端稳压电路中的电源滤波电路。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自动调节放电频率的等离子体电源，其特征在于：包括输入电子开关电路(1)、ZVS电路(2)、全桥整流电路(3)、脉冲电路(4)、高压变压器(5)、高压整流输出电路(6)、微控制器(7)、流量传感器(8)、电压采样电路(9)、可控硅电路(10)和三端稳压电路(11)；

所述输入电子开关电路(1)、流量传感器(8)、电压采样电路(9)、可控硅电路(10)和三端稳压电路(11)均与微控制器(7)连接，所述电压采样电路(9)连接脉冲电路(4)；

所述输入电子开关电路(1)和三端稳压电路(11)均与外部电源连接；

所述输入电子开关电路(1)连接ZVS电路(2)，ZVS电路(2)连接全桥整流电路(3)，全桥整流电路(3)连接脉冲电路(4)，脉冲电路(4)连接高压变压器(5)，高压变压器(5)连接高压整流输出电路(6)。

2.根据权利要求1所述的自动调节放电频率的等离子体电源，其特征在于：所述输入电子开关电路(1)包括电阻R1、电阻R2、三极管Q1和三极管VT1。

3.根据权利要求1所述的自动调节放电频率的等离子体电源，其特征在于：所述ZVS电路(2)包括电阻R3、电阻R4、二极管D9、二极管D10、三极管VT1、三极管VT2、电容C5、电感L01和变压器T1的初级，ZVS电路(2)中的场效应管的保护电路包括电阻R5、电阻R6、稳压二极管VZ1和稳压二极管VZ2。

4.根据权利要求1所述的自动调节放电频率的等离子体电源，其特征在于：所述全桥整流电路(3)包括二极管D5、二极管D6、二极管D7和二极管D8。

5.根据权利要求1所述的自动调节放电频率的等离子体电源，其特征在于：所述脉冲电路(4)包括电容C6和高频脉冲变压器T2的初级线圈。

6.根据权利要求1所述的自动调节放电频率的等离子体电源，其特征在于：所述高压整流输出电路(6)包括二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4。

7.根据权利要求1所述的自动调节放电频率的等离子体电源，其特征在于：所述电压采样电路(9)包括电阻R14、电阻R7、电阻R8、电阻R9和电容C7。

8.根据权利要求1所述的自动调节放电频率的等离子体电源，其特征在于：所述可控硅电路(10)包括三极管VT4、电阻R10、电阻R11、电阻R12和三极管Q2，其中VT4为单向可控硅，电阻R10、电阻R11、电阻R12和三极管Q2组成单向可控硅的触发电路。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的自动调节放电频率的等离子体电源，其特征在于：所述三端稳压电路(11)包括芯片U2、电容C1、电容C2、电容C3和电容C4，其中U2为三端稳压器，电容C1、电容C2、电容C3和电容C4组成三端稳压电路中的电源滤波电路。