CN211859958U - 一种高压净化电源自适应高效调压装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高压净化电源自适应高效调压装置，应用于交流电源供应装置及负载装置，该高压净化电源自适应高效调压装置包括：主升压组件，该主升压组件电性连接所述交流电源供应装置和负载装置；恒压组件，所述恒压组件包括依次电性连接的输出电压检测单元、常规恒压模块和加法电路；欠流补偿组件，该欠流补偿组件电性连接于所述高压输出电路和加法电路之间，所述欠流补偿组件包括依次电性连接的输出电流检测单元、阈值整定甄别单元和补偿回滞单元；所述欠流补偿组件以如下方式控制：在由于所述输出电流检测单元检测的电流信号值低于所述阈值整定甄别单元的阈值设定值时，所述阈值整定甄别单元启动导通线路至所述补偿回滞单元。

Description

一种高压净化电源自适应高效调压装置

技术领域

本实用新型涉及净化器驱动电源技术领域，具体为一种高压净化电源自适应高效调压装置。

背景技术

随着社会经济水平向前发展，人们对自身所处的生活环境要求日益提高，最近几年，不断出现的空气污染事件极大的推动了公众对空气净化器的需求与了解，现有的空气净化器上大多配备高压电源，特别是处理油烟较多的净化器，对高压电源的要求非常高。现有的净化电源常用的是LLC谐振式非恒压技术和闭环恒压技术，LLC谐振式非恒压技术的特点是电源电路的振荡频率越靠近谐振点，输出电压越高，振荡频率越偏离谐振点，输出电压就越低，其优点是电路的开关损耗低，电路简洁，转换效率高；闭环恒压技术是指输出的电压通过采样、运算、反馈和频率调节闭环回路，动态调整输出高压恒定不变，其输出高压不受负载的电感电容参数影响，也不受高压输出电流的影响。

LLC谐振式非恒压电源的不足之处：由于电路的工作频率受到负载的影响，不同的负载，或不同的工作时段，输出的高压电压和高压电流是不一样的，难于工作在最佳状态。若负载变轻，则高压升高，高压击穿打火和绝缘子击穿故障频发。特别是电源一旦发生空载，就会产生远远高于安全范围的谐振电压，极易损坏高压电源。这是谐振式非恒压电源故障率过高，运维成本高昂的主要原因，也是净化设备厂家和用户的痛点。

采用闭环恒压技术能够在保持开关损耗低和工作效率高的优点同时，又消除了谐振式非恒压电源安全性差、故障率和运维成本高的缺点。即使负载开路也能保持电压稳定，不会损坏高压电源，能够大幅降低故障率和运维成本，是环保净化行业当前最先进的新技术。闭环恒压技术以其显著的安全性、经济性和可靠性优势，促使环保净化行业升级换代，老一代的谐振式非恒压电源正处于被闭环恒压电源快速淘汰的境地，闭环恒压电源已成为主流应用。

然而，闭环恒压技术虽然优点明显，但仍然存在缺陷：由于闭环恒压方案，不管负载电流如何变化，电源的输出高压都保持不变。即使负载开路，无高压电流输出，高压依旧维持不变。因此，新装的净化器设备，由于尖端曲率大，电晕放电能力强，高压输出电流大，净化效果理想；随着净化工作时间增加，净化器电场的尖端被吸附的油污包裹住，尖端变圆头，曲率变小，则电晕放电能力降低，高压输出电流就相应减小。由于高压不变，输出功率相应降低，导致净化效率降低，严重时几乎不净化。

实用新型内容

针对以上问题，本实用新型提供了一种高压净化电源自适应高效调压装置，通过利用欠流补偿组件中的输出电流检测单元检测电流信号，低于设定阈值时，启动补偿回滞单元对主升压组件进行电压补偿，提升功率，解决了上述背景技术中由于高压不变，输出功率相应降低，导致净化效率降低，严重时几乎完全不净化的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种高压净化电源自适应高效调压装置，其设置于交流电源供应装置及负载装置之间，其特征在于，该高压净化电源自适应高效调压装置包括：

主升压组件，该主升压组件电性连接所述交流电源供应装置和负载装置，所述主升压组件包括功率调节单元和高压输出电路；

恒压组件，该恒压组件电性连接所述高压输出电路和功率调节单元，所述恒压组件包括依次电性连接的输出电压检测单元、常规恒压模块和加法电路；以及

欠流补偿组件，该欠流补偿组件电性连接于所述高压输出电路和加法电路之间，其与所述恒压组件形成旁路，所述欠流补偿组件包括依次电性连接的输出电流检测单元、阈值整定甄别单元和补偿回滞单元；

所述欠流补偿组件以如下方式进行控制：

在由于所述输出电流检测单元检测的电流信号值低于所述阈值整定甄别单元的阈值设定值时，所述阈值整定甄别单元启动导通线路至所述补偿回滞单元对主升压组件进行电压补偿。

作为改进，所述电流检测单元检测所述主升压组件的电流信号。

作为改进，所述阈值整定甄别单元的阈值设定值为0.6～0.8。

作为改进，所述欠流补偿组件为所述加法电路补偿电压。

作为改进，所述欠流补偿组件补偿电压的方式采用反比例自适应升压。

作为改进，所述欠流补偿组件补偿电压的方式采用恒定电压值阶跃升压。

作为改进，所述补偿回滞单元通过运算放大电路调节。

作为改进，所述补偿回滞单元通过单片机MCU采样计算控制。

作为改进，还包括弱电电源，该弱电电源电性连接所述主升压组件、恒压组件和欠流补偿组件。

本实用新型系统的有益效果在于：

(1)本实用新型通过利用欠流补偿组件中的输出电流检测单元检测电流信号，对比阈值整定甄别单元低于设定阈值时，启动补偿回滞单元对主升压组件进行电压补偿，自动提升高压电流，维持正常的净化效果；

(2)本实用新型通过利用阈值整定甄别单元调节预设阈值，便于根据实际使用情况控制启动补偿时机；

(3)本实用新型通过利用补偿回滞单元设置电压回滞，防止输出电流检测单元检测出电流信号超越阈值整定甄别单元的设定阈值而关闭补偿。

综上所述，本实用新型具有自适应高效调压、阈值设定灵活、欠流补偿回滞等优点，消除了常规恒压净化电源因高压电流减低导致净化效果不足的缺陷，尤其适用于净化器驱动电源技术领域。

附图说明

图1为本实用新型整体示意图；

图2为本实用新型反比例升压示意图；

图3为本实用新型MCU采样示意图；

图4为本实用新型实施例二的示意图之一；

图5为本实用新型实施例二的示意图之二。

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做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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例1：

如图1和图2所示，一种高压净化电源自适应高效调压装置，其设置于交流电源供应装置1及负载装置6之间，且其与所述交流电源供应装置1和负载装置6电性连接，该高压净化电源自适应高效调压装置包括：

主升压组件2，该主升压组件2电性连接所述交流电源供应装置1和负载装置6，所述主升压组件2包括功率调节单元21和高压输出电路22；

恒压组件3，该恒压组件3电性连接所述高压输出电路22和功率调节单元21，所述恒压组件3包括依次电性连接的输出电压检测单元31、常规恒压模块32和加法电路33；以及

欠流补偿组件4，该欠流补偿组件4电性连接于所述高压输出电路22和加法电路34之间，其与所述恒压组件3形成旁路，所述欠流补偿组件4包括依次电性连接的输出电流检测单元41、阈值整定甄别单元42和补偿回滞单元43；

所述欠流补偿组件4以如下方式进行控制：

在由于所述输出电流检测单元41检测的电流信号值低于所述阈值整定甄别单元42的阈值设定值时，所述阈值整定甄别单元42启动导通线路至所述补偿回滞单元43对主升压组件2进行电压补偿。

在本实施例中，欠流补偿组件4中的输出电流检测单元41检测电流信号，对比阈值整定甄别单元42，当电流信号低于设定阈值时，阈值整定甄别单元42启动补偿回滞单元43对主升压组件2进行电压补偿，提升功率.

进一步地，所述电流检测单元41检测所述主升压组件2的电流信号。

进一步地，所述阈值整定甄别单元42的阈值设定值为0.6～0.8。

需要说明的是，净化器在使用过程中，其工作电流通常维持在0.7～1.2倍额定电流时的净化效果明显，然而因净化集尘的杂质增加而导致工作电流下降，当工作电流降至额定电流的0.6倍时，净化器的净化效果面临失效，阈值整定甄别单元42的阈值设定值为0.6～0.8，工作电流降至阈值设定值以下即控制补偿回滞单元43工作，继续维持净化工作，延长净化时间。

进一步地，所述欠流补偿组件4为所述加法电路33补偿电压。

进一步地，所述欠流补偿组件4补偿电压的方式采用反比例自适应升压。

需要说明的是，反比例自适应升压即欠流补偿组件4消耗恒定功率，工作电流下降，从而使得补偿电压以平稳的反比例曲线上升，自适应为主升压组件2增加电压。

进一步地，所述补偿回滞单元43通过运算放大电路调节。

进一步地，还包括弱电电源5，该弱电电源5电性连接所述主升压组件2、恒压组件3和欠流补偿组件4。

实施例2：

如图4和5所示，其中与实施例一中相同或相应的部件采用与实施例一相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施例一的区别点。该实施例二与实施例一的不同之处在于：

进一步地，所述欠流补偿组件4补偿电压的方式采用恒定电压值阶跃升压。

在本实施例中，工作电流降低至阈值设定值时，采用恒定电压值阶跃升压，能够瞬时为主升压组件2增加电压，提升工作的功率。

值得一提的是，阶跃升压可以设置多段式升压模式，便于多级补偿，弥补工作电流逐渐下降引起的功率下降问题。

实施例3：

如图3所示，其中与实施例一或实施例二中相同或相应的部件采用与实施例一或实施例二相应的附图标记，为简便起见，下文仅描述与实施例一或实施例二的区别点。该实施例三与实施例一或实施例二的不同之处在于：

进一步地，所述补偿回滞单元43通过单片机MCU采样计算控制。

在本实施例中，利用MCU控制输出电压，在程序上自由改变补偿电压的值，不限于多段切换，而能够简单的进行连续的电压补偿。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高压净化电源自适应高效调压装置，其设置于交流电源供应装置(1)及负载装置(6)之间，其特征在于，该高压净化电源自适应高效调压装置包括：

主升压组件(2)，该主升压组件(2)电性连接所述交流电源供应装置(1)和负载装置(6)，所述主升压组件(2)包括功率调节单元(21)和高压输出电路(22)；

恒压组件(3)，该恒压组件(3)电性连接所述高压输出电路(22)和功率调节单元(21)，所述恒压组件(3)包括依次电性连接的输出电压检测单元(31)、常规恒压模块(32)和加法电路(33)；以及

欠流补偿组件(4)，该欠流补偿组件(4)电性连接于所述高压输出电路(22)和加法电路(33 )之间，其与所述恒压组件(3)形成旁路，所述欠流补偿组件(4)包括依次电性连接的输出电流检测单元(41)、阈值整定甄别单元(42)和补偿回滞单元(43)；

所述欠流补偿组件(4)以如下方式进行控制：

在由于所述输出电流检测单元(41)检测的电流信号值低于所述阈值整定甄别单元(42)的阈值设定值时，所述阈值整定甄别单元(42)启动导通线路至所述补偿回滞单元(43)对主升压组件(2)进行电压补偿。

2.根据权利要求1所述的一种高压净化电源自适应高效调压装置，其特征在于，所述电流检测单元(41)检测所述主升压组件(2)的电流信号。

3.根据权利要求1所述的一种高压净化电源自适应高效调压装置，其特征在于，所述阈值整定甄别单元(42)的阈值设定值为0.6～0.8。

4.根据权利要求1所述的一种高压净化电源自适应高效调压装置，其特征在于，所述欠流补偿组件(4)为所述加法电路(33)补偿电压。

5.根据权利要求4所述的一种高压净化电源自适应高效调压装置，其特征在于，所述欠流补偿组件(4)补偿电压的方式采用反比例自适应升压。

6.根据权利要求4所述的一种高压净化电源自适应高效调压装置，其特征在于，所述欠流补偿组件(4)补偿电压的方式采用恒定电压值阶跃升压。

7.根据权利要求1所述的一种高压净化电源自适应高效调压装置，其特征在于，所述补偿回滞单元(43)通过运算放大电路调节。

8.根据权利要求1所述的一种高压净化电源自适应高效调压装置，其特征在于，所述补偿回滞单元(43)通过单片机MCU采样计算控制。

9.根据权利要求1所述的一种高压净化电源自适应高效调压装置，其特征在于，还包括弱电电源(5)，该弱电电源(5)电性连接所述主升压组件(2)、恒压组件(3)和欠流补偿组件(4)。

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