CN217239993U - 一种微型可充电小粒径负离子发生器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微型可充电小粒径负离子发生器，主要包括壳体、电源电路和功能电路；所述电源电路包括可充电的微型电池；所述功能电路中的功率输出模块包括压电变压器YD；将所述下壳体采用导体材料或半导体材料制作或在所述下壳体内壁上涂覆导电涂料或半导体涂料，并将所述下壳体与公共接地端电连接。本发明利用纽扣锂电池作为电源实现了微型负离子发生器，并利用压电变压器的振动实现了负离子的小粒径，同时，利用扩展公共接地端与放电极之间的有效相对面积的手段，极大提高了负离子的发生率。

Description

一种微型可充电小粒径负离子发生器

技术领域

本发明属于负离子发生器技术领域，具体涉及一种微型可充电小粒径负离子发生器。

背景技术

负离子发生器的工作机理：负极与正极之间形成高强度电场，负极(放电尖端)不断释放大量自由电子，自由电子在电场加速下轰击空气，一部分自由电子能量增加到足以轰击掉空气分子的外层电子，一部分自由电子在能量足够大之前被空气中的分子、原子团或分子团俘获，形成荷电原子团或分子团。总之，负极与正极之间会充斥可以被俘获的逆电场运动的自由电子，所以可以不断产生负离子。失去电子的分子会迅速被放电尖端释放的电子中和。

小粒径的负离子能透过人体的血脑屏障，发挥生物效应，起到医疗保健作用。

现有的负离子发生器通常都是采用插电式的交流电源，体积较大，不便于携带。同时，插电式负离子发生器产生大部分都是大粒径的负离子，适于空气的杀菌和净化，不能被人体吸收；并且其高能电场容易产生臭氧，直接吸入人体反而影响健康。

现有技术中也提出过基于电池供电的小型负离子发生器的方案，利用负高压电场产生负离子。但是该方案下的负离子发生器体积小，其用于放电的高压电场太小，实际产生的负离子浓度过低，产品化的意义不大。

发明内容

本发明的目的正是为了解决便携式负离子发生器负离子浓度低、小粒径负离子少的缺陷，提出了一种微型可充电小粒径负离子发生器，使用纽扣锂电池作为电源，可以产生高浓度的小粒径负氧离子。

本发明提供了一种微型可充电小粒径负离子发生器，主要包括壳体、电源电路和功能电路；所述壳体包括上壳体和下壳体；所述电源电路和所述功能电路安装在所述下壳体内；所述电源电路包括可充电的微型电池；所述功能电路包括开关电路、主控芯片、升压模块、功率输出模块、倍压整流模块、频率跟踪模块和碳纤维放电极；所述功率输出模块包括压电变压器YD；所述压电变压器YD为沿压电体厚度振动型升压变压器；将所述下壳体采用导体材料或半导体材料制作，并将所述下壳体与公共接地端电连接。

本发明还提供了一种微型可充电小粒径负离子发生器的另一可实施方案，主要包括壳体、电源电路和功能电路；所述壳体包括上壳体和下壳体；所述电源电路和所述功能电路安装在所述下壳体内；所述电源电路包括可充电的微型电池；所述功能电路包括开关电路、主控芯片、升压模块、功率输出模块、倍压整流模块、频率跟踪模块和碳纤维放电极；所述功率输出模块包括压电变压器YD；所述压电变压器YD为沿压电体厚度振动型升压变压器；在所述下壳体的内壁或外壁上涂覆导电涂料或半导体涂料，并将所述涂料的涂层与公共接地端连接。

作为优选手段，所述下壳体内的底部固定有安装板，所述电源电路和功能电路安装在所述安装板上。

作为优选手段，所述下壳体上开设有开关按钮的通过孔。

进一步地，所述功率输出模块包括开关管Q、电感L、电容C1和C2以及压电变压器YD；所述电容C1和C2串联后与所述开关管Q、所述压电变压器YD并联，所述并联后的电路与所述电感L串联连接在所述升压模块的输出端与公共接地端之间；所述开关管Q根据脉冲信号将所述升压模块输出的电压加在所述压电变压器YD的输入端的两极之间。

进一步地，所述倍压整流模块将所述压电变压器YD的输出电压整流为直流负高压，并提供给碳纤维放电极。

进一步地，所述频率跟踪模块检测所述压电变压器YD的输出电压，并反馈给所述主控芯片，所述主控芯片根据所述压电变压器YD的输出电压的变化调整驱动所述开关管Q的脉冲信号。

本发明利用纽扣锂电池作为电源实现了微型负离子发生器，采用了压电变压器和倍压整流模块实现负高压，并利用压电变压器的振动实现了负离子的小粒径，同时，利用扩展公共接地端与放电电极之间的有效相对面积的手段，极大提高了负离子的发生率。

本发明尤其适用于车内、床头、办公桌等小型空间，利于身体健康。

附图说明

图1是本发明的微型可充电小粒径负离子发生器(不含上壳体)的正向透视结构示意图；

图2是图1所示结构的俯视图；

图3是图1所示结构的立体透视示意图；

图4是本发明的微型可充电小粒径负离子发生器的电路结构原理图；

图5是本发明中功率输出模块的电路结构原理图。

图中：

1、下壳体；2、安装板；3、电源电路；4、功能电路；5、开关按钮；6、卡钩。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述：

如图1至3所示，本发明的一种微型可充电小粒径负离子发生器，主要包括壳体、电源电路3和功能电路4。

所述壳体可以制作成如水果、动物或卡通形象等的空心形状，包括上壳体(未图示) 和下壳体1。

所述下壳体1内的底部固定有安装板2，所述电源电路3和功能电路4安装在所述安装板2上。

参见附图4。所述电源电路3包括可充电电池和充电模块，所述锂电池优选为额定电压为3.7伏的纽扣电池(微型锂电池)。所述功能电路4包括开关电路、主控芯片、升压模块、功率输出模块、倍压整流模块、频率跟踪模块和碳纤维放电极。

进一步地，所述开关电路、所述充电模块、所述锂电池、所述功率输出模块分别与所述主控芯片电连接；所述锂电池分别与所述充电模块和所述升压模块电连接；所述功率输出模块分别与所述升压模块和所述倍压整流模块电连接；所述功率跟踪模块的输入端电连接在所述功率输出模块和所述倍压整流模块之间；所述碳纤维放电极与所述倍压整流模块电连接。

当所述锂电池的电压上升到电池的额定电压时，所述主控芯片控制所述充电电路停止对所述锂电池进行充电。

作为优选，所述锂电池使用USB端口进行充电。并且，更进一步地，所述主控芯片监测所述锂电池的输出电压，当电池电压低于2.2伏时，所述主控芯片点亮LED提醒充电。

所述升压模块将所述锂电池的3.7伏电压升压至5伏，并提供给所述功率输出模块。

参见附图5，本发明的功率输出模块包括开关管Q、电感L、电容C1和C2以及压电变压器YD。所述电容C1和C2串联后与所述开关管Q、所述压电变压器YD并联，所述并联后的电路与所述电感L串联连接在所述升压模块的输出端与公共接地端之间。所述开关管Q根据脉冲信号将所述升压模块输出的5伏电压加在所述压电变压器YD的输入端的两极之间。所述压电变压器YD优选为沿压电体厚度振动型升压变压器，当驱动所述开关管Q的所述脉冲信号为压电体的谐振频率时，所述压电变压器YD输出的电压最高。

所述压电变压器YD的压电体产生的高频机械振动，可以把空气中的原子团、分子团打散，利于形成接近空气分子粒径的负离子。

所述频率跟踪模块检测所述压电变压器YD的输出电压(即所述功率输出模块的输出端电压)，并反馈给所述主控芯片，所述主控芯片根据所述压电变压器YD的输出电压的变化调整驱动所述开关管Q的脉冲信号，以稳定所述压电变压器YD的输出。

所述倍压整流模块将所述压电变压器YD的输出电压整流为直流负高压，并提供给碳纤维放电极。

进一步地，如图1所示，所述下壳体1上开设有开关按钮5的通过孔。

所述下壳体1内还设置有朝向所述上壳体伸出的卡钩6，所述上壳体内设置有朝向所述下壳体1伸出的卡块，所述上壳体与所述下壳体1通过所述卡钩6和所述卡块固定连接。作为另一种可以选择的方案，所述上壳体与所述下壳体1的边缘处分别设置有相互配合的螺纹，所述上壳体与所述下壳体1通过所述螺纹固定连接。

本发明中的输出电压为直流负高压(碳纤维放电极)，正极电势为零(连接公共接地端)。众所周知，碳纤维放电极的负高压放电尖端向正极释放电子，一部分电子被空气中的分子、原子团、分子团俘获，从而形成负离子。如果要产生足够浓度的负离子，不但需要电场强度足够大，而且需要存在足够的负极与正极相对的电场空间。

前述内容所述的技术方案中，没有额外添加与负极相对的正极元件。如果增加额外的正极元件，首先需要制作该正极元件的成本，其次需要设计和规划该正极元件的安装位置和安装空间。

本发明采用以下方案之一，实现足够的负极与正极相对的电场空间：

可选实施例一，将所述下壳体1采用导体材料或半导体材料制作，并将所述下壳体与公共接地端电连接。本发明中，所述倍压整流模块的正输出端(正极)连接公共接地端，因此所述下壳体1(正极)与所述碳纤维放电极(负极)之间就行成了足够的放电空间，相比于公共接地端，所述下壳体1与所述碳纤维放电极的相对面积极大地增加了，因而能够产生极高浓度的负离子。

可选实施例二，在所述下壳体1的内壁或外壁上涂覆导电涂料或半导体涂料，并将所述涂料的涂层与公共接地端连接。

本发明的微型课充电小粒径负离子发生器的工作过程如下：

升压模块将纽扣锂电池的3.7伏电压升压至功率输出模块工作的5伏；功率输出模块利用压电变压器将5伏电压升压至预设电压；功率输出模块的输出电压由频率跟踪模块反馈至主控芯片，由主控芯片控制维持；功率输出模块的输出电压由倍压整流模块整流为直流负高压(此为现有技术)；碳纤维放电极(放电尖端)加载直流负高压，并对正极放电以产生负离子。

综上所述，本发明利用纽扣锂电池作为电源实现了微型负离子发生器，采用了压电变压器和倍压整流模块实现负高压，并利用压电变压器的振动实现了负离子的小粒径，同时，利用扩展公共接地端与放电电极之间的有效相对面积的手段，极大提高了负离子的发生率。以上手段的综合应用，使负离子发生器的微型化和实用化得以实现。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

本发明不限于以上对实施例的描述，本领域技术人员根据本发明揭示的内容，在本发明基础上不必经过创造性劳动所进行的改进和修改，都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种微型可充电小粒径负离子发生器，其特征在于：

主要包括壳体、电源电路和功能电路；

所述壳体包括上壳体和下壳体；

所述电源电路和所述功能电路安装在所述下壳体内；

所述电源电路包括可充电的微型电池；

所述功能电路包括开关电路、主控芯片、升压模块、功率输出模块、倍压整流模块、频率跟踪模块和碳纤维放电极；

所述功率输出模块包括压电变压器YD；所述压电变压器YD为沿压电体厚度振动型升压变压器；

将所述下壳体采用导体材料或半导体材料制作，并将所述下壳体与公共接地端电连接。

2.一种微型可充电小粒径负离子发生器，其特征在于：

主要包括壳体、电源电路和功能电路；

所述壳体包括上壳体和下壳体；

所述电源电路和所述功能电路安装在所述下壳体内；

所述电源电路包括可充电的微型电池；所述功能电路包括开关电路、主控芯片、升压模块、功率输出模块、倍压整流模块、频率跟踪模块和碳纤维放电极；

所述功率输出模块包括压电变压器YD；所述压电变压器YD为沿压电体厚度振动型升压变压器；

在所述下壳体的内壁或外壁上涂覆导电涂料或半导体涂料，并将所述涂料的涂层与公共接地端连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种微型可充电小粒径负离子发生器，其特征在于：

所述下壳体内的底部固定有安装板，所述电源电路和功能电路安装在所述安装板上。

4.根据权利要求1或2所述的一种微型可充电小粒径负离子发生器，其特征在于：

所述下壳体上开设有开关按钮的通过孔。

5.根据权利要求1或2所述的一种微型可充电小粒径负离子发生器，其特征在于：

所述功率输出模块包括开关管Q、电感L、电容C1和C2以及压电变压器YD；

所述电容C1和C2串联后与所述开关管Q、所述压电变压器YD并联，所述并联后的电路与所述电感L串联连接在所述升压模块的输出端与公共接地端之间；

所述开关管Q根据脉冲信号将所述升压模块输出的电压加在所述压电变压器YD的输入端的两极之间。

6.根据权利要求1或2所述的一种微型可充电小粒径负离子发生器，其特征在于：

所述倍压整流模块将所述压电变压器YD的输出电压整流为直流负高压，并提供给碳纤维放电极。

7.根据权利要求1或2所述的一种微型可充电小粒径负离子发生器，其特征在于：

所述频率跟踪模块检测所述压电变压器YD的输出电压，并反馈给所述主控芯片；

所述主控芯片根据所述压电变压器YD的输出电压的变化调整驱动所述开关管Q的脉冲信号。

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