CN213125856U - 交流高压电源以及静电消除设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种交流高压电源以及静电消除设备，应用于静电消除设备中，包括高压变压器、输入切换模块以及控制模块；其中，所述高压变压器的初级包括多路低压交流输入，次级包括一路高压交流输出，所述输入切换模块分别与所述高压变压器的初级以及所述控制模块电连接；所述高压变压器用于将低压交流输入转化为高压交流输出，所述控制模块用于控制所述输入切换模块切换多路低压交流输入，以调节所述高压交流输出的幅值。上述交流高压电源，通过采用输入切换模块进行高压变压器的输入电压切换，从而实现多种高压幅值输出，输出调节方便，电源适用场景广泛，可以很好地适用于各种规格的静电消除设备，有效提高其消电性能。

Description

交流高压电源以及静电消除设备

技术领域

本实用新型实施例涉及静电消除技术，尤其涉及一种交流高压电源以及静电消除设备。

背景技术

交流离子棒是工业制造中常用的静电消除设备，而与其配套的交流高压电源对其消电性能有非常重要的影响。传统的交流高压电源一般为固定电压输出，从而导致对复杂静电环境的适应性较差，不能适用于不同规格的离子棒，还有可能存在消电性能不足的情况，给生产带来障碍。

实用新型内容

基于此，针对上述技术问题，本实用新型提供一种交流高压电源以及静电消除设备，可以调整高压输出幅值以适用于不同规格的离子棒，有效提高消电性能。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种交流高压电源，应用于静电消除设备中，包括高压变压器、输入切换模块以及控制模块；其中，所述高压变压器的初级包括多路低压交流输入，次级包括一路高压交流输出，所述输入切换模块分别与所述高压变压器的初级以及所述控制模块电连接；所述高压变压器用于将低压交流输入转化为高压交流输出，所述控制模块用于控制所述输入切换模块切换多路低压交流输入，以调节所述高压交流输出的幅值。

上述交流高压电源，通过采用输入切换模块进行高压变压器的输入电压切换，从而实现多种高压幅值输出，输出调节方便，电源适用场景广泛，可以很好地适用于各种规格的静电消除设备，有效提高其消电性能。

在其中一个实施例中，所述高压变压器的初级包括三路220V交流输入，所述输入切换模块包括三个交流继电器；其中，每个交流继电器分别与所述初级的一路输入端电连接，所述交流继电器的输出控制端与交流稳压电源电连接，输入控制端与所述控制模块电连接。

在其中一个实施例中，所述输入切换模块包括多档位开关，所述多档位开关的每个档位分别与所述初级的一路输入端电连接。

在其中一个实施例中，所述交流高压电源还包括：

输出检测模块，分别与所述次级的输出端以及所述控制模块电连接，所述输出检测模块用于监测所述高压交流输出的幅值，并向所述控制模块发送检测信号；所述控制模块根据所述检测信号调节所述高压交流输出的幅值。

在其中一个实施例中，当所述检测信号等于或低于预设的高压阈值时，所述控制模块控制所述输入切换模块切断所述高压变压器初级的电压输入，并发出报警信号。

在其中一个实施例中，所述输出检测模块包括第一电阻、第二电阻、第一电容以及第一运放调节电路；所述第一电阻的一端与所述次级的输出端电连接，另一端与所述第二电阻串联；所述第一电容与所述第二电阻并联并接地；所述第二电阻上的电压信号经过所述第一运放调节电路形成高压交流输出的检测信号。

在其中一个实施例中，所述第一电阻以及所述第二电阻为高压无感电阻，且所述第一电阻的阻值为所述第二电阻的1000倍；所述第一电容为滤波电容。

在其中一个实施例中，所述第一电阻阻值为所述第二电阻阻值的1000倍，所述第三电阻阻值为所述第四电阻阻值的1000倍。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种静电消除设备，包括离子棒、静电传感器以及上述的交流高压电源，其中，所述交流高压电源分别与所述离子棒以及所述静电传感器电连接，所述交流高压电源用于对所述离子棒供电，所述离子棒用于对被消电对象进行静电消除，所述静电传感器用于检测所述被消电对象表面的静电压；所述交流高压电源的控制模块根据所述静电压调节所述高压交流输出的幅值。

上述静电消除设备，通过采用输入切换模块进行高压变压器的输入电压切换，从而实现多种高压幅值输出，并且可以根据被消电物体表面的静电压进行输出幅值的调节，输出调节方便，适用场景广泛，有效提高了静电消除设备的消电性能。

在其中一个实施例中，当所述静电传感器检测的静电压大于预设的静电阈值时，所述控制模块控制所述输入切换模块切换所述高压变压器的低压交流输入，以提高所述高压交流输出的幅值。

附图说明

图1为一个实施例中交流高压电源的模块示意图；

图2为一个实施例中交流高压电源的结构示意图；

图3为一个实施例中正半周检测模块的结构示意图；

图4为一个实施例中负半周检测模块的结构示意图；

图5为另一个实施例中交流高压电源的结构示意图；

图6为一个实施例中静电消除设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1为一个实施例中交流高压电源的模块示意图，如图1所示，在一个实施例中，一种交流高压电源100，包括高压变压器120、输入切换模块140以及控制模块160；其中，高压变压器120的初级122包括多路低压交流输入，次级124包括一路高压交流输出，输入切换模块140分别与高压变压器120的初级122以及控制模块160电连接；高压变压器120用于将低压交流输入转化为高压交流输出，控制模块160用于控制输入切换模块140切换多路低压交流输入，以调节高压交流输出的幅值。

具体地，交流高压电源120用于为交流离子棒等静电消除设备进行供电，交流高压电源100由高压变压器120、输入切换模块140以及控制模块160构成，高压变压器120包括初级122以及次级124，初级122接入低压交流输入，所接入交流输入的数量可以根据实际需求确定。初级122的每路低压交流输入分别对应次级124不同的高压输出幅值，初级122的每路低压交流输入均可以由控制模块160控制输入切换模块140进行导通或断开，其中控制模块160具体可以为单片机控制电路等，输入切换模块140具体可以为继电器或多档位开关等切换装置。从而可以实现对高压变压器100的多路交流低压输入的切换，进而对高压变压器100的次级124高压交流输出幅值进行切换。

进一步地，交流高压电源100的每路低压交流输入以及其对应的高压交流输出的幅值等特性可以根据实际需求确定，例如低压交流输入一般可以为220V，高压交流输出可以为5000V或以上。交流高压电源100的多种高压输出幅值，可以使其能够针对不同规格的交流离子棒进行供电，使用灵活，适用性广泛。当进行静电消除时，如被消电物体表面携带的静电荷较多时，需要离子棒电离出更多的正负离子去中和，即可以将交流高压电源100的高压交流输出幅值调高，从而提高离子棒的消电性能，使得静电消除更加彻底。

上述交流高压电源100，通过采用输入切换模块进行高压变压器的输入电压切换，从而实现多种高压幅值输出，输出调节方便，电源适用场景广泛，可以很好地适用于各种规格的静电消除设备，有效提高了其消电性能。

图2为一个实施例中交流高压电源的结构示意图，如图2所示，在一个实施例中，在上述技术方案的基础上，高压变压器120的初级122包括三路220V 交流输入，输入切换模块140包括三个交流继电器142；其中，每个交流继电器142分别与初级122的一路输入端电连接，交流继电器142的输出控制端与交流稳压电源110电连接，输入控制端与控制模块160电连接。

具体地，在高压变压器100中，初级122有3路交流220V输入，初级122 除0VAC(零线)端子外，还有3个220VAC(相线)输入端。次级124有1路高压输出，次级124具有接地端(PE)以及1个交流高压输出端。3路初级输入对应次级3个不同高压幅值输出，次级124的高压输出幅值可以根据实际需求确定，在一个具体的实施例中，3路交流220V输入可以分别对应5000V、6000V 以及7000V的高压交流输出。

输入切换模块140具体可以采用交流继电器142，高压变压器120的初级 122的3个220V输入端分别电连接3个交流继电器142，3个交流继电器142 的输出控制端可以与交流稳压电源110电连接，交流稳压电源110具体可以由市电输入和稳压电路组成。交流继电器142的输入控制端与控制模块160电连接，从而使控制模块160实现对3路220V交流输入的切换控制，进而实现对高压变压器100的次级124的三种高压交流输出幅值的自动切换。

在一个实施例中，交流高压电源100还包括：输出检测模块170，分别与次级124的输出端以及控制模块160电连接，输出检测模块170用于监测高压交流输出的幅值，并向控制模块160发送检测信号；控制模块160根据检测信号调节高压交流输出的幅值。

具体地，在交流高压电源100中，还可以设置输出检测模块170来实时检测高压交流输出的幅值，输出检测模块170与次级124的输出端电连接，实时检测次级124的高压交流输出幅值，并进行处理得到相应的检测信号发送给控制模块160。控制模块160可以根据检测信号判断交流高压电源100的输出是否合适，如高压交流输出的幅值符合期望，则可以不作处理，如高压交流输出的幅值不符合期望，则控制模块160可以控制输入切换模块140切换低压交流输入，对高压交流输出进行调节，或者直接切断低压交流输入，对交流高压电源100进行检修，从而实现对交流高压电源100的实时状态监控，有效提高交流高压电源100的可靠性和稳定性。

进一步地，当检测信号等于或低于预设的高压阈值时，控制模块160控制输入切换模块140切断高压变压器120的初级122的电压输入，并发出报警信号。可以预先设定交流高压电源100所输出的高压阈值，当控制器160接收的检测信号低于或等于预定的高压阈值时，说明交流高压电源100输出异常，可能会导致离子棒无法进行正常消电，则可以发出报警信号等操作，具体可以通过指示灯或声音等形式对用户进行报警，从而在交流高压电源100发生输出衰减甚至损坏等情况时，用户可以及时获知故障状态，以便于对交流高压电源100 进行维护检修。

进一步地，由于使用环境中灰尘、水分等的存在，也因离子棒电绝缘性能会逐渐老化，会使得离子棒电极针上的高压幅值逐渐变小，由此导致高压变压器100的高压输出幅值也逐渐减小，而当离子棒因人为或绝缘故障而短路时，高压变压器100的高压交流输出亦被短路，输出为0VAC。因此上述报警信号具体可以分为清洁报警信号以及短路报警信号。

当开启交流高压电源100后，输出检测模块170实时检测次级124输出的交流高压幅值，并将检测信号反馈到控制模块160。控制模块160接收到检测信号后，将其与设定的高压阈值进行对比，当其小于等于预设的高压阈值但不为0时，控制模块16可以控制输入切换模块142中的继电器142切断初级的电压输入，并发出清洁报警信号，提示用户对离子棒进行清洁。而当检测信号为 0V时，控制模块16在控制切断初级的电压输入后，发出短路报警信号，以提示用户对离子棒进行短路检测。在一个具体的实施例中，清洁报警信号和短路报警信号可以通过指示灯颜色进行区分，例如当发出清洁报警信号时指示灯发黄光警示，当发出短路报警信号时指示灯发红光警示。

在一个实施例中，交流高压电源100还包括：显示模块180，与控制模块 160电连接，用于根据检测信号显示高压交流输出的幅值。在交流高压电源100 中还可以设置显示屏等装置，控制模块160根据检测信号，控制显示模块180 显示相应的高压输出幅值，从而使用户可以实时监控交流高压电源100的输出幅值，能够更好的对其工作状态进行判断。

在一个实施例中，在上述技术方案的基础上，输出检测模块170包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1以及第一运放调节电路；第一电阻R1的一端与次级的输出端电连接，另一端与第二电阻R2串联；第一电容C1与第二电阻R2并联并接地；第二电阻R2上的电压信号经过第一运放调节电路172形成高压交流输出的检测信号。

具体地，在输出检测模块170中，第一电阻R1以及第二电阻R2可以为高压无感电阻，第一电容C1为滤波电容，其中第一电阻R1的阻值高于第二电阻 R2，第一电阻R1和第二电阻R2的具体阻值可以根据实际电路情况确定，在一个优选的实施例中，第一电阻R1阻值可以为第二电阻R2阻值的1000倍。髙阻值的第一电阻R1与低阻值的第二电阻R2串联，第一电阻R1的另一端与高压交流输出端电连接，第二电阻R2的另一端接地，由此第二电阻R2上的电压信号经过第一运放调节电路后，形成检测信号发送至控制模块160。在另一个实施例中，还可以将第二电阻R2上收到的电压信号直接电连接交流电压表头，从而显示输出电压幅值。

进一步地，上述输出检测模块170具体可以分为正半周检测模块以及负半周检测模块，图3为一个实施例中正半周检测模块的结构示意图，图4为一个实施例中负半周检测模块的结构示意图，如图3及图4所示，正半周检测模块以及负半周检测模块的结构和原理相似，分别用于检测高压交流输出端的正半周期和负半周期的电压幅值。

图5为另一个实施例中交流高压电源的结构示意图，如图1所示，在一个实施例中，交流高压电源包括交流稳压电源210、高压变压器220、控制模块 260、输出检测模块270以及显示模块280，其分别可以与上述实施例中的相应结构相同，在本实施例中，输入切换模块240包括多档位开关242，多档位开关242的每个档位分别与初级222的一路输入端电连接。

具体地，在交流高压电源200中，输入切换模块240还可以采用多档位开关242，初级222的多路低压交流输入分别与多档位开关242的一个档位电连接，多档位开关242再与交流稳压电源210电连接，以实现对高压交流输出幅值的切换。可以理解的是，对于多档位开关242，即可以通过控制模块160的控制进行自动切换，也可以由用户根据需求手动进行切换。输入切换模块的种类也并不限定于上述实施例中的继电器或多档位开关，也可以采用其他可以实现输入电压切换功能的装置或器件。

图6为一个实施例中静电消除设备的结构示意图，如图6所示，在一个实施例中，一种静电消除设备10，包括离子棒500、静电传感器600以及上述实施例中的交流高压电源100，其中，交流高压电源100分别与离子棒500以及静电传感器600电连接，交流高压电源100用于对离子棒500供电，离子棒500 用于对被消电对象进行静电消除，静电传感器600用于检测被消电对象表面的静电压；交流高压电源100的控制模块160根据静电压调节高压交流输出的幅值。

具体地，静电消除设备10具体为一种交流离子棒消电设备，静电消除设备 10主要由离子棒500、交流高压电源100以及静电传感器600组成，离子棒500 与交流高压电源100通过高压导线电连接，离子棒500上设置有电极针520。薄膜收卷过程中，离子棒500垂直安装在薄膜正上方，以对薄膜进行静电消除。静电传感器600与交流高压电源100通信连接，静电传感器600可以安装在离子棒500后方，垂直于薄膜表面。

当静电消除设备10工作时，静电传感器600实时监测被消电对象表面的静电压，交流高压电源100的控制模块160可以根据检测到的静电压判断消电效果，从而对交流高压电源100的高压交流输出幅值进行调节。例如当静电消除设备10的消电性能不足时，静电传感器600检测到的静电压过高，则控制模块 160可以调高交流高压电源100的高压交流输出幅值，以提高静电消除设备10 的消电性能，使被消电对象得到良好的消电效果。

在一个实施例中，当静电传感器300检测的静电压大于预设的静电阈值时，控制模块160控制输入切换模块140切换高压变压器120的低压交流输入，以提高高压交流输出的幅值。

具体地，可以预先设定一个静电阈值，静电阈值的具体数值可以根据实际消电需求确定，控制器160将静电传感器600检测的静电压与静电阈值进行对比，并进一步判断此时的高压检测幅值是否等于设定的最高电压输出幅值。如静电传感器600检测的静电压小于设定的静电阈值，说明静电消除设备10目前的消电能力满足需求，可以达到良好的消电效果，则可以保持高压变压器120 当前的高压交流输出幅值。

如静电传感器600检测的静电压大于静电阈值，则说明可能是由于为提高生产效率，薄膜的运行速度增大；或为提高收卷的致密性和整齐性，收卷辊增大了对薄膜的挤压力；或生产环境的相对湿度变小等原因，导致被消电对象表面的静电荷增多。静电消除设备10目前的消电能力不能满足需求，消电效果不佳。此时控制模块160进一步判断当前的高压交流输出检测值是否小于预设的最高电压幅值，若高压交流输出检测值小于预设的最高电压幅值时，则控制模块160可以控制切换高压变压器120的低压交流输入，使高压变压器120的高压交流输出幅值提高，离子棒500的高压随之增大，正负离子产生量增多，静电消除设备10的消电能力得到提高，以改善消电效果。而若高压交流输出检测值等于或大于预设的最高电压幅值，则控制模块160控制输入切换模块140切断高压变压器120的低压交流输入，并发出报警信号，以防止静电消除设备10 出现故障损坏。从而通过静电压检测与高压幅值调节实现静电消除设备10中交流高压电源100的自动控制。

上述静电消除设备10，通过采用输入切换模块进行高压变压器的输入电压切换，从而实现多种高压幅值输出，并且可以根据被消电物体表面的静电压进行输出幅值的调节，输出调节方便，适用场景广泛，有效提高了静电消除设备的消电性能。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型专利的保护范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种交流高压电源，应用于静电消除设备中，其特征在于，包括高压变压器、输入切换模块以及控制模块；其中，所述高压变压器的初级包括多路低压交流输入，次级包括一路高压交流输出，所述输入切换模块分别与所述高压变压器的初级以及所述控制模块电连接；所述高压变压器用于将低压交流输入转化为高压交流输出，所述控制模块用于控制所述输入切换模块切换多路低压交流输入，以调节所述高压交流输出的幅值。

2.根据权利要求1所述的交流高压电源，其特征在于，所述高压变压器的初级包括三路220V交流输入，所述输入切换模块包括三个交流继电器；其中，每个交流继电器分别与所述初级的一路输入端电连接，所述交流继电器的输出控制端与交流稳压电源电连接，输入控制端与所述控制模块电连接。

3.根据权利要求1所述的交流高压电源，其特征在于，所述输入切换模块包括多档位开关，所述多档位开关的每个档位分别与所述初级的一路输入端电连接。

4.根据权利要求1所述的交流高压电源，其特征在于，还包括：

输出检测模块，分别与所述次级的输出端以及所述控制模块电连接，所述输出检测模块用于监测所述高压交流输出的幅值，并向所述控制模块发送检测信号；所述控制模块根据所述检测信号调节所述高压交流输出的幅值。

5.根据权利要求4所述的交流高压电源，其特征在于，当所述检测信号等于或低于预设的高压阈值时，所述控制模块控制所述输入切换模块切断所述高压变压器初级的电压输入，并发出报警信号。

6.根据权利要求4所述的交流高压电源，其特征在于，所述输出检测模块包括第一电阻、第二电阻、第一电容以及第一运放调节电路；所述第一电阻的一端与所述次级的输出端电连接，另一端与所述第二电阻串联；所述第一电容与所述第二电阻并联并接地；所述第二电阻上的电压信号经过所述第一运放调节电路形成高压交流输出的检测信号。

7.根据权利要求6所述的交流高压电源，其特征在于，所述第一电阻以及所述第二电阻为高压无感电阻，且所述第一电阻的阻值为所述第二电阻的1000倍；所述第一电容为滤波电容。

8.根据权利要求4所述的交流高压电源，其特征在于，还包括：

显示模块，与所述控制模块电连接，用于根据所述检测信号显示所述高压交流输出的幅值。

9.一种静电消除设备，其特征在于，包括离子棒、静电传感器以及上述权利要求1至8中任意一项所述的交流高压电源，其中，所述交流高压电源分别与所述离子棒以及所述静电传感器电连接，所述交流高压电源用于对所述离子棒供电，所述离子棒用于对被消电对象进行静电消除，所述静电传感器用于检测所述被消电对象表面的静电压；所述交流高压电源的控制模块根据所述静电压调节所述高压交流输出的幅值。

10.根据权利要求9所述的静电消除设备，其特征在于，当所述静电传感器检测的静电压大于预设的静电阈值时，所述控制模块控制所述输入切换模块切换所述高压变压器的低压交流输入，以提高所述高压交流输出的幅值。

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