CN217956668U - 一种高压板打火保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种高压板打火保护电路，包括依次耦接的打火检测电路、微处理器和开关电路，打火检测电路与高压振荡电路的输出端连接；开关电路耦接在高压振荡电路的输入端和供电电源之间；开关电路具有关断状态和导通状态，其被配置成在导通状态时，高压振荡电路的输入端与供电电源之间导通；在关断状态时，高压振荡电路的输入端与供电电源之间关断；打火检测电路被配置成检测高压板打火，并产生打火信号发送给微处理器；微处理器被配置成接收打火信号且当打火次数达到设定次数阈值时，控制开关电路处于关断状态。本实用新型提供的一种高压板打火保护电路，可检测出高压板打火现象，并在打火次数超过设定次数阈值时对高压板进行保护。
Description
技术领域
本实用新型涉及高压灭菌技术领域，具体来说，涉及一种高压板打火保护电路。
背景技术
目前，高电压灭菌技术被广泛应用于灭菌场合，包括食品杀菌，饮用水杀菌，工业废水处理，也包括室内外空气灭菌。当应用于室外大气灭菌时，主要利用高压板给灭菌框提供5000-7000V的高压，使得气流经过灭菌框时，气流中的微生物在强电场作用下被电击穿，产生不可修复的穿孔或破裂，使细胞组织受损，导致微生物失活。在室外环境中，灰尘较多，如果有灰尘进入高压板，容易产生打火，而打火次数多容易损坏其它设备，存在安全隐患。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种高压板打火保护电路，可检测出高压板打火现象，并在打火次数超过设定次数阈值时对高压板进行保护。
为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种高压板打火保护电路，包括依次耦接的打火检测电路、微处理器和开关电路，打火检测电路与高压板的高压振荡电路的输出端连接；开关电路耦接在高压板的高压振荡电路的输入端和高压板的供电电源之间；
所述开关电路具有关断状态和导通状态，其被配置成在导通状态时，开关电路使得高压振荡电路的输入端与供电电源之间导通；在关断状态时，开关电路使得高压振荡电路的输入端与供电电源之间关断；
所述打火检测电路被配置成检测高压板打火，并产生打火信号发送给微处理器；
所述微处理器被配置成接收打火信号且当打火次数达到设定次数阈值时，控制开关电路处于关断状态；否则控制开关电路处于导通状态。
作为本实用新型实施例的进一步改进，所述打火检测电路包括取样电阻、分压电阻、隔离电容和单稳态多谐振荡器，取样电阻的一端与高压振荡电路的输出端连接，取样电阻的另一端与接地端连接；取样电阻与高压振荡电路连接的一端通过隔离电容与单稳态多谐振荡器的输入端耦接，单稳态多谐振荡器的输出端与微处理器的输入端耦接。
作为本实用新型实施例的进一步改进，所述取样电阻与隔离电容之间还连接有分压电阻。
作为本实用新型实施例的进一步改进，开关电路包括三极管和开关元件，开关元件的两端分别与供电电源和高压振荡电路的输入端耦接，开关元件的控制端与三极管的集电极耦接，三极管的发射极与接地端连接，三极管的基极与微处理器的输出端耦接。
作为本实用新型实施例的进一步改进，所述开关元件采用P沟道MOS管，P沟道MOS管的栅极与三极管的集电极耦接，源极与高压振荡电路的输入端耦接，漏极与供电电源耦接。
作为本实用新型实施例的进一步改进，所述P沟道MOS管的源极与高压振荡电路的输入端之间还连接有电感。
作为本实用新型实施例的进一步改进，所述高压振荡电路采用Royer振荡电路。
与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下有益效果：本实用新型实施例提供的高压板打火保护电路，正常情况下，微处理器控制开关电路处于导通状态，开关电路使得高压振荡电路的输入端与供电电源之间导通，高压振荡电路正常升压；当高压板打火时，首先通过打火检测电路检测出高压板打火，并产生打火信号发送给微处理器，然后通过微处理器判别打火次数是否达到设定次数阈值，如果打火次数达到设定次数阈值，则控制开关电路处于关断状态，开关电路使得高压振荡电路的输入端与供电电源之间关断，从而高压振荡电路停止工作，保护高压板；如果打火次数未达到设定次数阈值，则控制开关电路仍然处于导通状态，开关电路保持高压振荡电路的输入端与供电电源之间导通，高压振荡电路正常升压工作。
附图说明
图1是本实用新型实施例的高压板打火保护电路的结构框图；
图2是本实用新型实施例的高压板打火保护电路中打火检测电路、开关电路与高压振荡电路的优选电路结构及其连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的技术方案进行详细的说明。
本实用新型实施例提供一种高压板打火保护电路，如图1所示，包括依次耦接的打火检测电路1、微处理器2和开关电路3，打火检测电路1与高压板的高压振荡电路4的输出端连接。开关电路3耦接在高压板的高压振荡电路4的输入端和高压板的供电电源5之间。其中，开关电路3具有关断状态和导通状态，其被配置成在导通状态时，开关电路3将高压振荡电路4的输入端与供电电源5之间导通。在关断状态时，开关电路3将高压振荡电路4的输入端与供电电源5之间关断。打火检测电路1被配置成检测高压板打火，并产生打火信号发送给微处理器2。微处理器2被配置成接收打火信号且当打火次数达到设定次数阈值时，控制开关电路3处于关断状态，否则控制开关电路3处于导通状态。
本实施例的高压板打火保护电路，正常情况下，微处理器2控制开关电路3处于导通状态，开关电路3使得高压振荡电路4的输入端与供电电源之间导通，高压振荡电路4正常升压。当高压板打火时，首先通过打火检测电路1检测出高压板打火，并产生打火信号发送给微处理器2，然后通过微处理器2判断打火次数是否达到设定次数阈值，如果打火次数达到设定次数阈值，则控制开关电路3处于关断状态，通过开关电路3使得高压振荡电路4的输入端与供电电源之间关断，从而使得高压电路停止工作，保护高压板。如果打火次数未达到设定次数阈值，则控制开关电路3仍然处于导通状态，开关电路3保持高压振荡电路4的输入端与供电电源之间导通，高压振荡电路4正常升压工作。
上述实施例中的打火检测电路1，本优选实施例提供一种优选结构。如图2所示，打火检测电路1包括取样电阻R125和单稳态多谐振荡器U15，取样电阻R125的一端与高压振荡电路4的输出端连接，取样电阻R125的另一端与接地端连接。取样电阻R125与高压振荡电路4连接的一端通过分压电阻R82和隔离电容C53与单稳态多谐振荡器U15的触发引脚连接，单稳态多谐振荡器U15的输出引脚与微处理器2的输入端耦接。单稳态多谐振荡器U15采用德州仪器的SA555D芯片。
高压振荡电路4输出端的电流流经电流取样电阻R125，通过电流取样电阻R125将电流转换成电压得以检测。再通过分压电阻R82分压，减小检测电压，从而保护后续电路。如果不发生打火现象，则检测电压中只有直流成份，如果发生打火现象，则检测电压中还有脉冲，隔离电容C53隔离检测电压中的直流成份，只有脉冲才能输入单稳态多谐振荡器U15，单稳态多谐振荡器U15把不规则的脉冲信号转换成规则的脉冲信号，便于微处理器2识别，从而可以检测到打火现象。
上述实施例中的微处理器2，采用意法半导体公司的STM32F103xx系列微处理器。
上述实施例中的开关电路3，可采用现有的开关电路结构，而本优选实施例提供一种优选结构。如图2所示，开关电路3包括三极管Q2和开关元件Q6，开关元件Q6的两端分别与供电电源5和高压振荡电路4的输入端耦接，开关元件Q6的控制端与三极管Q2的集电极耦接，三极管Q2的发射极与接地端连接，三极管Q2的基极与微处理器2的输出端耦接。三极管Q2用于隔离供电电源和微处理器，供电电源为24V，防止烧坏微处理器。
具体的，开关元件Q6为P沟道MOS管，P沟道MOS管的栅极与三极管Q2的集电极耦接，源极与高压振荡电路4的输入端耦接，漏极与供电电源5耦接。P沟道MOS管的源极与高压振荡电路4的输入端之间还连接有电感L6。电感L6用于当P沟道MOS管导通时降低供电电源的文波。
如图2所示，本实施例中的高压振荡电路4采用现有的Royer振荡电路，包括变压器T2，变压器T2具有两个初级绕组和一个输出绕组，两个初级绕组的异名端连接作为高压振荡电路的输入端，与开关电路3耦接。
上述优选实施例的高压板打火保护电路的工作过程如下：
高压振荡电路4的变压器T2输出端的电流流经取样电阻R125，取样电阻R125将电流转换成电压。正常情况下，微处理器2输出高电平给开关电路3的三极管Q2的基极，三极管Q2的集电极输出低电平，P沟道MOS管Q6导通，高压振荡电路的输入端与供电电源5之间导通，供电电源5给高压振荡电路4提供输入电压，高压振荡电路4正常振荡升压。一旦高压板打火，取样电阻取得的电压会突然下降，产生一个负脉冲，经第一电阻R82分压和第一电容C53隔离直流后输入到单稳态多谐振荡器U15的触发引脚，单稳态多谐振荡器U15输出固定宽度的脉冲信号给微处理器2。微处理器2接收到脉冲信号后，输出低电平给开关电路3的三极管Q2的基极，三极管Q2的集电极输出高电平，P沟道MOS管Q6关断，供电电源5无法给高压振荡电路4提供输入电压，高压振荡电路4停止工作。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本领域的技术人员应该了解，本实用新型不受上述具体实施例的限制，上述具体实施例和说明书中的描述只是为了进一步说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护的范围由权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种高压板打火保护电路，其特征在于，包括依次耦接的打火检测电路(1)、微处理器(2)和开关电路(3)，打火检测电路(1)与高压板的高压振荡电路(4)的输出端连接；开关电路(3)耦接在高压板的高压振荡电路(4)的输入端和高压板的供电电源(5)之间；
所述开关电路(3)具有关断状态和导通状态，其被配置成在导通状态时，开关电路(3)使得高压振荡电路(4)的输入端与供电电源(5)之间导通；在关断状态时，开关电路(3)使得高压振荡电路(4)的输入端与供电电源(5)之间关断；
所述打火检测电路(1)被配置成检测高压板打火，并产生打火信号发送给微处理器(2)；
所述微处理器(2)被配置成接收打火信号且当打火次数达到设定次数阈值时，控制开关电路(3)处于关断状态；否则控制开关电路(3)处于导通状态。
2.根据权利要求1所述的高压板打火保护电路，其特征在于，所述打火检测电路(1)包括取样电阻、分压电阻、隔离电容和单稳态多谐振荡器，取样电阻的一端与高压振荡电路(4)的输出端连接，取样电阻的另一端与接地端连接；取样电阻与高压振荡电路连接的一端通过隔离电容与单稳态多谐振荡器的输入端耦接，单稳态多谐振荡器的输出端与微处理器(2)的输入端耦接。
3.根据权利要求2所述的高压板打火保护电路，其特征在于，所述取样电阻与隔离电容之间还连接有分压电阻。
4.根据权利要求1所述的高压板打火保护电路，其特征在于，开关电路(3)包括三极管和开关元件，开关元件的两端分别与供电电源(5)和高压振荡电路(4)的输入端耦接，开关元件的控制端与三极管的集电极耦接，三极管的发射极与接地端连接，三极管的基极与微处理器(2)的输出端耦接。
5.根据权利要求4所述的高压板打火保护电路，其特征在于，所述开关元件采用P沟道MOS管，P沟道MOS管的栅极与三极管的集电极耦接，源极与高压振荡电路(4)的输入端耦接，漏极与供电电源(5)耦接。
6.根据权利要求5所述的高压板打火保护电路，其特征在于，所述P沟道MOS管的源极与高压振荡电路(4)的输入端之间还连接有电感。
7.根据权利要求1所述的高压板打火保护电路，其特征在于，所述高压振荡电路(4)采用Royer振荡电路。
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