CN210112350U - 病房用紫外线灯强度调节装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型病房用紫外线灯强度调节装置,所述主电路将市电220V经整流、滤波、PFC校正电路调压、变压器变压后为紫外线灯提供电源,其中为了使紫外线灯输出的强度保持恒定,设置调节电路,将传感器检测的紫外线灯强度信号与额定强度信号经差动放大器差动处理,其中MOS管T2为反馈管,MOS管T2将源极的电压差信号反馈到运算放大器AR3的反相输入端,抵消运算放大器AR3输出的0.5V以下的电压,之后经串联的二极管D1、D2限幅在0.5V‑3V,NE555芯片U1为核心的PWM转换电路转换为PWM信号驱动PFC校正电路调压,进而使紫外线灯强度保持恒定。有效的解决了由于工作电压不稳定及长期使用老化等因素,会使紫外线灯的强度达不到额定强度,不能保证消毒、杀菌的效果的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及紫外线技术领域,特别是病房用紫外线灯强度调节装置。
背景技术
紫外线灯是一种能发射紫外线的装置,是观察样品荧光和磷光特征必需的工具,也是用于杀菌消毒的一种物理手段,采用紫外线灯消毒、杀菌是病房常用的消毒、杀菌方式,消毒、杀菌效果是由病房内微生物所接受的照射剂量决定的,照射剂量(J/m2)=照射时间(s)×UVC强度(W/m2),照射剂量越大,消毒、杀菌效率越高,因此,紫外线灯输出强度决定消毒、杀菌的效果。
而紫外线灯在使用中,由于工作电压不稳定及长期使用老化(丧失30%-50%的强度)等因素,会使紫外线灯的强度达不到额定强度,不能保证消毒、杀菌的效果。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足,本实用新型目的是提供病房用紫外线灯强度调节装置,有效的解决了由于工作电压不稳定及长期使用老化等因素,会使紫外线灯的强度达不到额定强度,不能保证消毒、杀菌的效果的问题。
其解决的技术方案是,包括主电路、调节电路,其特征在于,所述主电路将市电220V经整流、滤波、PFC校正电路、变压器变压后为紫外线灯提供电源,所述调节电路将检测的紫外线灯强度信号与额定强度信号经差动放大器差动处理,其中MOS管T2为反馈管,使0.5V以下的信号不向后级电路传输,之后经串联的二极管D1、D2限幅在0.3V-3V,NE555芯片U1为核心的PWM转换电路转换为PWM信号驱动PFC校正电路,进而使紫外线灯强度保持恒定;
所述调节电路包括电阻R1、电阻R2,电阻R1的一端、电阻R2的一端分别连接紫外线灯额定强度信号和传感器检测的紫外线灯强度信号,电阻R1的另一端分别连接电容C1的一端、运算放大器AR1的同相输入端,电阻R2的另一端分别连接电容C1的另一端、运算放大器AR2的反相输入端,运算放大器AR1的反相输入端分别连接运算放大器AR1的输出端、电阻R3的一端,电阻R3的另一端分别连接运算放大器AR3的同相输入端、电阻R6的一端、电容C2的一端,运算放大器AR2的同相输入端分别连接运算放大器AR2的输出端、电阻R4的一端,电阻R4的另一端分别连接运算放大器AR3的反相输入端、接地电阻R5的一端、MOS管T2的漏极,电阻R6的另一端分别连接电容C2的另一端、运算放大器AR3的输出端、电位器RW1的下端、MOS管T2的源极、二极管D1的正极、二极管D2的负极、电阻R7的一端,电位器RW1的可调端连接MOS管T2的栅极,电位器RW1的上端连接电源+5V,二极管D1的负极连接电源+3V,二极管D2的正极电源+0.5V,电阻R7的另一端分别连接NE555芯片U1的引脚6和引脚7及电解电容E1的正极,NE555芯片U1的引脚2、引脚4、引脚8连接电源+5V,NE555芯片U1的引脚5连接电解电容E2的正极,电解电容E1的负极、电解电容E2的负极、NE555芯片U1的引脚1均连接地,NE555芯片U1的引脚3连接接地电解电容E3的正极、电阻R8的一端,电阻R8的另一端连接MOS管T1的栅极。
本实用新型主电路将市电220V经整流、滤波、PFC校正电路调压、变压器变压后为紫外线灯提供电源,其中为了使紫外线灯输出的强度保持恒定,设置调节电路,将传感器检测的紫外线灯强度信号与额定强度信号经差动放大器差动处理,其中MOS管T2为反馈管,MOS管T2将源极的电压差信号反馈到运算放大器AR3的反相输入端,抵消运算放大器AR3输出的0.5V以下的电压,之后经串联的二极管D1、D2限幅在0.5V-3V,NE555芯片U1为核心的PWM转换电路转换为PWM信号驱动PFC校正电路调压,进而使紫外线灯强度保持恒定。
附图说明
图1为本实用新型的电路连接模块图。
图2为本实用新型的电路连接原理图。
具体实施方式
为有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效,在以下配合参考附图1至图2对实施例的详细说明中,将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容,均是以说明书附图为参考。
下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。
实施例一,病房用紫外线灯强度调节装置,包括主电路、调节电路,所述主电路将市电220V经整流、滤波、PFC校正电路调压、变压器变压后为紫外线灯提供电源,其中为了使紫外线灯输出的强度保持恒定,设置调节电路,将传感器检测的紫外线灯强度信号与额定强度信号经差动放大器差动处理,其中MOS管T2为反馈管,MOS管T2将源极的电压差信号反馈到运算放大器AR3的反相输入端,抵消运算放大器AR3输出的0.5V以下的电压,之后经串联的二极管D1、D2限幅在0.5V-3V,NE555芯片U1为核心的PWM转换电路转换为PWM信号驱动PFC校正电路调压,进而使紫外线灯强度保持恒定;
所述调节电路用于将紫外线灯额定强度信号(一定功率的紫外线灯对应的额定强度信号)和传感器(紫外线强度传感器)检测的紫外线灯强度信号分别经电阻R1、电阻R2进入运算放大器AR1、AR2、AR3为核心的差动放大器进行差动平衡处理,其中运算放大器AR1、AR2构成双端输入/双端输出差动放大器,电路结构对称,除了具有高输入阻抗外,还具有很高的共模抑制性能和低温漂,运算放大器AR3将运算放大器AR1、AR2的输出信号转换为电压差信号,比例放大倍数由电阻R6控制,电压差信号低于0.5V时,接在+5V和0.5V以下的电压之间的电位器RW1可调端的电压大,MOS管T2导通,MOS管T2将源极的电压差信号反馈到运算放大器AR3的反相输入端,抵消运算放大器AR3输出的0.5V以下的电压,再经串联的二极管D1、D2限幅在0.5V-3V,使0.5V-3V(也即强度微小变化时,避免不必要的强度处理;强度差距过大时,也即老化严重超过50%需更换,工作电压异常时无法通过调节进行处理)之间的电压差信号进入NE555芯片U1、电解电容E1和E2组成的PWM转换电路产生与电压差信号大小成正比的PWM脉冲信号连接到主电路中MOS管T1的栅极,电阻R7和电解电容E1为时间常数,调整电解电容E1的值可调整555芯片U2控制脉冲的宽度,在一个时间常数内,改变NE555芯片U1输入的电压信号幅度大小,使NE555芯片U1的输出脉冲宽度与输入电压成正比。
实施例二,在实施例一的基础上,所述主电路包括220V电源插口J1,220V电源插口J1的引脚1通过保险F1和220V电源插口J1的引脚2将交流电源送到整流桥DB1的交流输入端,保险F1的作用是在电路短路时,或电路总功率过大时,能自动切断电源,经整流桥DB1整流后,整流桥DB1的正向输出端经接地电解电容E1、电感L1滤波,经电感L1、二极管D3和D4、电容C1、MOS管T1 组成的PFC校正电路调压,其中是否调压及调压的大小由MOS管T1栅极接入的PWM信号控制,具体的,通过PWM信号的高/低电平时,控制MOS管T1导通/截止,整流滤波后电压经电感L1储存能量,二极管D3、电容C3升压后接到漏磁变压器T1的输入端,二极管D4为保护二极管,最后经漏磁变压器变压后产生紫外线灯要求启动电压高,启动后限制电流的电源到紫外线灯RL两端,以此使紫外线灯输出的强度恒定,包括220V电源插口J1,220V电源插口J1的引脚1通过保险F1连接整流桥DB1的引脚2,220V电源插口J1的引脚2连接整流桥DB1的引脚4,整流桥DB1的引脚1分别连接电解电容E1的正极、电感L1的左端、二极管D4的正极,电感L1的另一端分别连接MOS管T1的漏极、二极管D3的正极,二极管D3的负极分别连接二极管D4的负极、电容C3的一端、变压器T1输入一端,整流桥DB1的引脚3、电解电容E1的负极、MOS管T1的源极、电容C3的另一端、变压器T1输入另一端均连接地,变压器T1输出两端分别连接紫外线灯RL两端。
本实用新型在进行使用的时候,市电220V经整流、滤波、PFC校正电路调压、变压器变压后为紫外线灯提供电源,其中为了使紫外线灯输出的强度保持恒定,将紫外线灯额定强度信号(一定功率的紫外线灯对应的额定强度信号)和传感器(紫外线强度传感器)检测的紫外线灯强度信号分别经电阻R1、电阻R2进入运算放大器AR1、AR2、AR3为核心的差动放大器进行差动平衡处理,其中运算放大器AR1、AR2构成双端输入/双端输出差动放大器,运算放大器AR3将运算放大器AR1、AR2的输出信号转换为电压差信号,电压差信号低于0.5V时, MOS管T2导通,MOS管T2将源极的电压差信号反馈到运算放大器AR3的反相输入端,抵消运算放大器AR3输出的0.5V以下的电压,再经串联的二极管D1、D2限幅在0.5V-3V,使0.5V-3V(也即强度微小变化时,避免不必要的强度处理;强度差距过大时,也即老化严重超过50%,工作电压异常时无法通过调节进行处理)之间的电压差信号进入NE555芯片U1、电解电容E1和E2组成的PWM转换电路产生与电压差信号大小成正比的PWM脉冲信号连接到主电路中MOS管T1的栅极,控制电感L1、二极管D3和D4、电容C1、MOS管T1 组成的PFC校正电路调压,以此使紫外线灯输出的强度趋于恒定。
Claims (3)
1.病房用紫外线灯强度调节装置,包括主电路、调节电路,其特征在于,所述主电路将市电220V经整流、滤波、MOS管T1为核心的PFC校正电路调压、变压器变压后为紫外线灯提供电源,所述调节电路将检测的紫外线灯强度信号与额定强度信号经差动放大器差动处理,其中MOS管T2为反馈管,使0.5V以下的信号不向后级电路传输,之后经串联的二极管D1、D2限幅在0.3V-3V,NE555芯片U1为核心的PWM转换电路转换为PWM信号驱动PFC校正电路,进而使紫外线灯强度保持恒定;
所述调节电路包括电阻R1、电阻R2,电阻R1的一端、电阻R2的一端分别连接紫外线灯额定强度信号和传感器检测的紫外线灯强度信号,电阻R1的另一端分别连接电容C1的一端、运算放大器AR1的同相输入端,电阻R2的另一端分别连接电容C1的另一端、运算放大器AR2的反相输入端,运算放大器AR1的反相输入端分别连接运算放大器AR1的输出端、电阻R3的一端,电阻R3的另一端分别连接运算放大器AR3的同相输入端、电阻R6的一端、电容C2的一端,运算放大器AR2的同相输入端分别连接运算放大器AR2的输出端、电阻R4的一端,电阻R4的另一端分别连接运算放大器AR3的反相输入端、接地电阻R5的一端、MOS管T2的漏极,电阻R6的另一端分别连接电容C2的另一端、运算放大器AR3的输出端、电位器RW1的下端、MOS管T2的源极、二极管D1的正极、二极管D2的负极、电阻R7的一端,电位器RW1的可调端连接MOS管T2的栅极,电位器RW1的上端连接电源+5V,二极管D1的负极连接电源+3V,二极管D2的正极电源+0.5V,电阻R7的另一端分别连接NE555芯片U1的引脚6和引脚7及电解电容E1的正极,NE555芯片U1的引脚2、引脚4、引脚8连接电源+5V,NE555芯片U1的引脚5连接电解电容E2的正极,电解电容E1的负极、电解电容E2的负极、NE555芯片U1的引脚1均连接地,NE555芯片U1的引脚3连接接地电解电容E3的正极、电阻R8的一端,电阻R8的另一端连接MOS管T1的栅极。
2.如权利要求1所述的病房用紫外线灯强度调节装置,其特征在于,所述主电路包括220V电源插口J1,220V电源插口J1的引脚1通过保险F1连接整流桥DB1的引脚2,220V电源插口J1的引脚2连接整流桥DB1的引脚4,整流桥DB1的引脚1分别连接电解电容E1的正极、电感L1的左端、二极管D4的正极,电感L1的另一端分别连接MOS管T1的漏极、二极管D3的正极,二极管D3的负极分别连接二极管D4的负极、电容C3的一端、变压器T1输入一端,整流桥DB1的引脚3、电解电容E1的负极、MOS管T1的源极、电容C3的另一端、变压器T1输入另一端均连接地,变压器T1输出两端分别连接紫外线灯RL两端。
3.如权利要求2所述的病房用紫外线灯强度调节装置,其特征在于,所述变压器T1为漏磁变压器。
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CN112972720A (zh) * | 2021-02-08 | 2021-06-18 | 北京金和网络股份有限公司 | 基于智能物联的紫外线消毒实现系统及方法 |
CN113018471A (zh) * | 2021-01-31 | 2021-06-25 | 金陵科技学院 | 一种基于半导体器件的紫外病毒灭活系统 |
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