CN220964671U - 功率稳定的发生电路、离子发生模块和除醛净味器 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例涉及一种功率稳定的发生电路、离子发生模块和除醛净味器。本申请实施例的发生电路,包括MCU,第一晶体管和第二晶体管,所述第一晶体管和第二晶体管根据MCU输出的第一PWM控制信号交替导通或截止;变压器,其用以在副边的两个端子交替输出方向相反的高电压,负载,其与变压器副边的两个端子连接;所述电源、变压器原边的第一部分、第一晶体管连接形成第一升压回路;所述电源、变压器原边的第二部分、第二晶体管连接形成第二升压回路。本申请实施例的功率稳定的发生电路其输出功率稳定。
Description
技术领域
本申请实施例涉及除醛净味技术领域,特别是涉及一种功率稳定的发生电路、离子发生模块和除醛净味器。
背景技术
除醛净味器包括壳体,设置在壳体内的臭氧发生器或正负离子发生器、风扇等,其通过发生器产生的臭氧或正负离子等分解物,通过分解物与空气中的二手烟、甲醛、苯、氨、细菌、病毒等各种污染物发生反应分解,从而达到去除异味、空气净化杀菌消毒的效果。除味杀菌效果与分解物产生量有直接关系;分解物产生量又和发生器的输出功率稳定性及一致性有直接关系。
但是,现有技术中的除醛净味器在长时间循环使用后,其发生器的电极容易氧化产生大量细微杂质,破坏发生器原来电性结构,从而影响发生器工作时作用强度,出现发生器工作效率较低,功率输出不稳定,分解物产生率下降,功耗高,寿命短的问题。
此外,由于电子元件其本身材料特性的原因,电子元件之间的一致性较差,如此便造成不同的净味器之间的功率输出差异大,产品的功率输出随意性较大,分解物产生量不稳定及一致性较差的问题。
实用新型内容
本申请实施例提供了一种功率稳定的发生电路、离子发生模块和除醛净味器,旨在使其输出的功率稳定、延长使用寿命。
第一方面,本申请实施例提供了一种功率稳定的发生电路,包括:
MCU,其用以输出第一PWM控制信号;
推挽电路,其包括第一晶体管和第二晶体管,所述第一晶体管和第二晶体管根据所述第一PWM控制信号交替导通或截止;
变压器,其用以在副边的两个端子交替输出方向相反的高电压,所述变压器的原边包括第一部分和第二部分,所述第一部分连接在原边的第一端和第三端之间,所述第二部分连接在原边的第二端和第三端之间;
其中,所述第一晶体管的控制端与MCU的第一引脚连接,输入端与所述第一端连接;所述第二晶体管的控制端与MCU的第二引脚连接,输入端与所述第二端连接;所述第三端与电源连接;
负载,其与变压器副边的两个端子连接;
所述电源、变压器原边的第一部分、第一晶体管连接形成第一升压回路;
所述电源、变压器原边的第二部分、第二晶体管连接形成第二升压回路。
可选的,所述电源与MCU电性连接,用以为所述MCU供电;在所述电源与MCU之间还串联有分压电阻。
可选的,所述分压电阻包括:串联连接第一电阻和第二电阻;
所述第二电阻的输入端与电源连接,输出端与第一电阻的输入端连接;所述第一电阻的输出端与所述MCU连接。
可选的,所述第一晶体管的输出端接地;所述第二晶体管的输出端接地。
可选的,该电路还包括稳流单元,所述稳流单元的一端与第一晶体管、第二晶体管的输出端连接;所述稳流单元的另一端连接在电源与MCU之间;
所述电源、变压器原边的第一部分、第一晶体管、稳流单元连接形成第一升压回路;
所述电源、变压器原边的第二部分、第二晶体管、稳流单元连接形成第二升压回路。
可选的,所述稳流单元还包括采集端,所述采集端与分压电阻连接,用以采集升压回路的电流或分压电阻的压降。
可选的,所述稳流单元包括:电感,其一端与第一晶体管、第二晶体管的输出端连接;
恒流芯片,所述恒流芯片的一端与电感的另一端连接,所述恒流芯片的另一端连接在电源与MCU之间,所述恒流芯片的采集端与分压电阻连接。
可选的,所述分压电阻包括串联连接第一电阻和第二电阻;
所述分压电阻包括串联连接第一电阻和第二电阻;
所述恒流芯片的另一端连接在电源与第二电阻之间,所述恒流芯片的采集端连接在第一电阻和第二电阻之间,用以采集升压回路的电流或第二电阻的压降。
可选的,所述MCU还包括:第三引脚,其与外接单元连接,所述MCU用以在收到外接单元的切换信号时,输出第二PWM控制信号,所述第一PWM控制信号和第二PWM控制信号的占空比不同。
第二方面,本申请实施例提供了一种离子发生模块,包括本申请实施例第一方面所述的功率稳定的发生电路。
第三方面,本申请实施例提供了一种除醛净味器,包括本申请实施例第一方面所述的功率稳定的发生电路。
在本申请实施例中,通过设置一原边具有第一、第二部分的变压器,具有第一、第二晶体管的推挽电路,使电源、原边的第一部分、第一晶体管连接形成第一升压回路;电源、变压器原边的第二部分、第二晶体管连接形成第二升压回路;进而通过MCU输出一PWM控制信号,使第一、第二晶体管交替导通或截止,第一、第二升压回路交替接通或断开,从而在变压器的副边交替形成方向相反的高电压,负载在方向相反的高电压作用下交替工作,有效避免了现有技术中因负载长时间单极导通造成单极氧化严重,使其工作效率降低、功率输出不稳定、寿命短等问题。
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
附图说明
图1为在一个示例性的实施例中提供的一种功率稳定的发生电路的结构示意图;
图2为在一个示例性的实施例中提供的一种功率稳定的发生电路的结构示意图;
图3为在一个示例性的实施例中提供的一种功率稳定的发生电路的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施例方式作进一步地详细描述。
应当明确,所描述的实施例仅仅是本申请实施例一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请实施例保护的范围。
在本申请实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请实施例。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。在本申请的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序,也不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
此外,在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
现有技术一般通过净味器产生臭氧、正负离子等分解物,通过分解物对空气进行净化去除异味杀菌消毒。其生成电路的结构一般包括振荡电路,用于将直流电源转换成交流电,然后与用于产生分解物的负载的两个电极连接。由于其负载的电极与振荡电路的输出端固定连接,即连接后电流方向是固定的。在长时间循环使用后,负载的某一电极容易氧化产生大量细微杂质,即单极氧化严重的现象,从而破坏负载的电性结构,影响负载工作强度,效率低。
所述负载可以是臭氧发生片或正负离子发生片。以臭氧发生片为例,在长时间循环使用后,臭氧发生片的阳极容易氧化产生大量细微杂质,即单极氧化严重的现象,从而破坏臭氧发生片的电性结构,影响臭氧发生片工作强度,效率低。
此外,采用上述电路结构的发生电路,其开关效率低,功耗大。而且公知的是电子元件由于其本身材料特性的原因一致性较差,如此便造成不同的净味器之间的功率输出差异大,产品的功率输出随意性较大,分解物产生量不稳定及一致性较差的问题。
针对这一技术问题,本申请实施例提供了一种功率稳定的发生电路,如图1所示,该电路包括:电源、MCU、推挽电路300、变压器T1和负载。
其中,所述电源与MCU电性连接,用以为所述MCU供电。具体地,所述电源可以是蓄电池、充电电池或外接电源中至少一种。
其中,所述MCU,其用以输出第一PWM控制信号;所述MCU包括第一引脚、第二引脚。所述第一PWM控制信号为互补型PWM信号,从所述第一引脚周期输出高低电平,从所述第二引脚输出周期输出高低电平,两个波形互补。
其中,所述推挽电路300,其包括第一晶体管Q1和第二晶体管Q2,所述第一晶体管和第二晶体管根据所述第一PWM控制信号交替导通或截止。
具体地,根据所述第一PWM控制信号,所述第一晶体管Q1导通时第二晶体管Q2截止,或第一晶体管Q1截止时第二晶体管Q2导通。
在本申请实施例中所述第一晶体管和第二晶体管优选为MOS管。优选地,第一、第二晶体管为NMOS。其中,所述第一晶体管的控制端为栅极G,所述第一晶体管的输入端为漏极D,第一晶体管的输出端为源极S;所述第二晶体管的控制端为栅极G,所述第二晶体管的输入端为漏极D,第二晶体管的输出端为源极S。在一些可能的实施方式中,本申请实施例的第一、第二晶体管还可以是三极管等能根据控制信号通断的场效应管。
其中,所述变压器T1,其用以在副边的两个端子交替输出方向相反的高电压,所述变压器的原边包括第一部分1和第二部分2,所述第一部分1连接在原边的第一端01和第三端03之间,所述第二部分2连接在原边的第二端02和第三端03之间。
其中,所述第一晶体管Q1的控制端与MCU的第一引脚连接,输入端与所述第一端01连接;所述第二晶体管Q2的控制端与MCU的第二引脚连接,输入端与所述第二端02连接;所述第三端03与电源连接。具体地,所述第一部分为第一绕组,第二部分为第二绕组。
其中,所述负载,其与变压器副边的两个端子连接。具体地,所述负载可以是臭氧发生片或正负离子发生片。
所述电源、变压器原边的第一部分、第一晶体管连接形成第一升压回路;
所述电源、变压器原边的第二部分、第二晶体管连接形成第二升压回路。
具体地,当第一晶体管Q1导通、第二晶体管Q2截止时,电流从电源经变压器原边的第三端03、第一部分1、所述第一端01、第一晶体管Q1的输入端(MOS管的漏极D),从Q1的输出端(MOS管的源极S)输出,形成所述第一升压回路。
当第一晶体管Q1截止、第二晶体管Q2导通时,电流从电源经变压器原边的第三端03、第二部分2、所述第二端02、第二晶体管Q2的输入端(MOS管的漏极D),从Q2的输出端(MOS管的源极S)输出,形成所述第二升压回路。
以上可知,通过MCU输出的第一PWM控制信号,控制第一晶体管和第二晶体管交替导通或截止,从而使第一、第二升压回路交替切换,进而在变压器的副边的两个端子交替输出方向相反的高电压。
在一些实施例中,所述第一晶体管的输出端接地;所述第二晶体管的输出端接地。具体地,当第一晶体管Q1导通、第二晶体管Q2截止时,电流从电源经变压器原边的第三端03、第一部分1、所述第一端01、第一晶体管Q1的输入端(MOS管的漏极D),从Q1的输出端(MOS管的源极S)输出接地,形成所述第一升压回路。
当第一晶体管Q1截止、第二晶体管Q2导通时,电流从电源经变压器原边的第三端03、第二部分2、所述第二端02、第二晶体管Q2的输入端(MOS管的漏极D),从Q2的输出端(MOS管的源极S)输出接地,形成所述第二升压回路。
在本申请实施例中,通过设置一原边具有第一、第二部分的变压器,具有第一、第二晶体管的推挽电路,使电源、原边的第一部分、第一晶体管连接形成第一升压回路;电源、变压器原边的第二部分、第二晶体管连接形成第二升压回路;进而通过MCU输出一PWM控制信号,使第一、第二晶体管交替导通或截止,第一、第二升压回路交替接通或断开,从而在变压器的副边交替形成方向相反的高电压,负载在方向相反的高电压作用下交替工作,有效避免了现有技术中因负载长时间单极导通造成单极氧化严重,使其工作效率降低、功率输出不稳定、寿命短等问题。
此外,由于晶体管的导通和关断需要一反应时间,采用现有技术的电路结构时,一方面开关效率低,且容易产生打火现象,体现在产品上则开关感明显。相较于现有技术,本申请实施例通过MCU输出PWM控制信号控制第一、第二晶体管的导通和关断,在实现晶体管导通和关断的同时,有效提高了晶体管的开关效率地的问题,进而提高了电路的工作效率,节省功耗。
如图1所示,本申请实施例中,在所述电源与MCU之间还串联有分压电阻400。以电源为可更换的电池为例,通过在电源和MCU之间串联所述分压电阻400得到MCU的工作电压。一种示例性的例子,所述电池的输出电压为11V,所述MCU的工作电压为5V,通过所述分压电阻400进行分压。
在一种示例性的实施例中,所述分压电阻400包括串联连接第一电阻R1和第二电阻R2;所述第二电阻R2的输入端与电源连接,输出端与第一电阻R1的输入端连接;所述第一电阻R1的输出端与所述MCU的电源输入端连接。所述变压器原边的第三端03接入所述第一电阻和第二电阻之间。
如图2所示,在一种示例性的实施例中,本申请实施例的功率稳定的发生电路还包括:稳压单元200。其一端连接在MCU的电源输入端,另一端与MCU的接地引脚共同接地GND。具体地,如图3所示,所述稳压单元200包括并联连接的稳压二极管D1和电容C1。
如图2所示,在一种示例性的实施例中,本申请实施例的功率稳定的发生电路还包括:稳流单元100。所述稳流单元100的一端与第一晶体管Q1、第二晶体管Q2的输出端连接;所述稳流单元100的另一端连接在电源与MCU之间;
所述电源、变压器原边的第一部分、第一晶体管、稳流单元连接形成第一升压回路;
所述电源、变压器原边的第二部分、第二晶体管、稳流单元连接形成第二升压回路。
具体地,当第一晶体管Q1导通、第二晶体管Q2截止时,电流从电源经变压器原边的第三端03、第一部分1、所述第一端01、第一晶体管Q1的输入端(MOS管的漏极D),从Q1的输出端(MOS管的源极S)输出至稳定单元100,形成所述第一升压回路。
当第一晶体管Q1截止、第二晶体管Q2导通时,电流从电源经变压器原边的第三端03、第二部分2、所述第二端02、第二晶体管Q2的输入端(MOS管的漏极D),从Q2的输出端(MOS管的源极S)输出至稳定单元100,形成所述第二升压回路。
所述稳流单元100还包括采集端,其与分压电阻400连接,用以采集升压回路的电流或分压电阻的压降,且在升压回路的电流或分压电阻的压降发生变化时,控制升压回路的电流稳定。
如图3所示,在一种示例性的实施例中,所述稳流单元100包括电感L1,所述电感的一端与第一晶体管Q1、第二晶体管Q2的输出端连接;恒流芯片,所述恒流芯片的一端与电感L1的另一端连接,所述恒流芯片的另一端连接在电源与MCU之间,所述恒流芯片的采集端与分压电阻连接。
具体地,所述恒流芯片的另一端连接在电源与第二电阻R2之间,所述恒流芯片的采集端连接在第一电阻R1和第二电阻R2之间,用以采集升压回路的电流或第二电阻的压降,且在升压回路的电流或分压电阻的压降发生变化时,所述恒流芯片输出调节指令,以使电感产生自感,从而调节升压回路的电流。例如在采集到压降发生变化时,输出一PWM信号,使电感L1产生感抗,从而使升压回路的电流也发生变化。进一步能够根据采集到的升压回路的电流或第二电阻的压降的变化量,输出不同占空比的PWM信号,以使电流保持稳定。
通过所述MCU、稳流单元的设置,一方面采用MCU输出PWM控制信号的方式控制MOS管的导通和关断来切换升压回路,避免了现有技术中采用振荡器的方式因元件本身一致性差导致的产品间功率不一致问题。另一方面因电子元件本身特性造成的不一致,通过稳流单元进行调节,使输出的电流稳定,以此稳定输出功率。也即本申请实施例的发生电路能够有效克服现有技术中由于其本身材料特性的原因一致性较差,造成的不同净味器之间的功率输出差异大,产品的功率输出随意性较大,分解物产生量不稳定及一致性较差的问题。从而使不同的设备,如净味器的输出功率稳定。
在一种示例性的实施例中,所述MCU还包括:第三引脚,其与外接单元连接,所述MCU用以在收到外接单元的切换信号时,输出第二PWM控制信号,所述第一PWM控制信号和第二PWM控制信号的占空比不同。其中,所述外接单元可以是设备或净味器的主控制器,也可以是外接开关按钮等。例如,外接单元为主控制器,在用户操作外接开关按钮时,主控制器输出一切换信号至所述MCU,所述MCU据此输出第二PWM控制信号,以不同占空比控制第一、第二晶体管的交替通断,以对输出功率进行调节。在应用到净味器中时,以负载为正负离子为例,通过所述第二PWM控制信号能够控制变压器副包的电压强度,进而调节正负离子生成的浓度、减小功耗等。
本申请实施例还提供了一种功率稳定输出的控制方法,该方法包括:通过MCU输出第一PWM控制信号,以控制第一晶体管和第二晶体管交替导通或截止,从而在变压器的副边的两个端子交替输出方向相反的高电压;
当电源电压不稳定,通过恒流芯片的采集端采集到升压回路的电流或第二电阻的压降发生变化时,所述恒流芯片输出调节指令,以使稳流单元的电感产生自感,从而调节升压回路的电流。
当接收到外接单元的切换信号时,输出第二PWM控制信号;所述第一PWM控制信号和第二PWM控制信号的占空比不同。
本申请实施例还提供了一种离子发生模块,该设备包括:包括上述实施例对应的本申请示例性实施方式中任一项所述的功率稳定的发生电路。该模块可以被应用在其他设备中,与设备中的其他部件组装形成完整的产品。如将本申请实施例的离子发生模块与除醛净味器的主控制器连接,与风扇、外壳等共同组织形成除醛净味器。
本申请实施例还提供了一种除醛净味器,该除醛净味器包括:包括上述实施例对应的本申请示例性实施方式中任一项所述的功率稳定的发生电路。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
上述方法步骤中限定的加热控制电路的结构与前述装置实施例中的加热控制电路的结构原理相同,在此不再赘述。应当理解的是,本申请实施例并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请实施例的范围仅由所附的权利要求来限制。
以上所述实施例仅表达了本申请实施例的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请实施例构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请实施例的保护范围。
Claims (11)
1.功率稳定的发生电路,其特征在于,包括:
MCU,其用以输出第一PWM控制信号;
推挽电路,其包括第一晶体管和第二晶体管,所述第一晶体管和第二晶体管根据所述第一PWM控制信号交替导通或截止;
变压器,其用以在副边的两个端子交替输出方向相反的高电压,所述变压器的原边包括第一部分和第二部分,所述第一部分连接在原边的第一端和第三端之间,所述第二部分连接在原边的第二端和第三端之间;
其中,所述第一晶体管的控制端与MCU的第一引脚连接,输入端与所述第一端连接;所述第二晶体管的控制端与MCU的第二引脚连接,输入端与所述第二端连接;所述第三端与电源连接;
负载,其与变压器副边的两个端子连接;
所述电源、变压器原边的第一部分、第一晶体管连接形成第一升压回路;
所述电源、变压器原边的第二部分、第二晶体管连接形成第二升压回路。
2.根据权利要求1所述的电路,其特征在于:
所述电源与MCU电性连接,用以为所述MCU供电;在所述电源与MCU之间还串联有分压电阻。
3.根据权利要求2所述的电路,其特征在于,所述分压电阻包括:
串联连接第一电阻和第二电阻;
所述第二电阻的输入端与电源连接,输出端与第一电阻的输入端连接;所述第一电阻的输出端与所述MCU连接。
4.根据权利要求1所述的电路,其特征在于:
所述第一晶体管的输出端接地;所述第二晶体管的输出端接地。
5.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,该电路还包括稳流单元,
所述稳流单元的一端与第一晶体管、第二晶体管的输出端连接;
所述稳流单元的另一端连接在电源与MCU之间;
所述电源、变压器原边的第一部分、第一晶体管、稳流单元连接形成第一升压回路;
所述电源、变压器原边的第二部分、第二晶体管、稳流单元连接形成第二升压回路。
6.根据权利要求5所述的电路,其特征在于,所述稳流单元还包括:
采集端,所述采集端与分压电阻连接,用以采集升压回路的电流或分压电阻的压降。
7.根据权利要求6所述的电路,其特征在于,所述稳流单元包括:
电感,其一端与第一晶体管、第二晶体管的输出端连接;
恒流芯片,所述恒流芯片的一端与电感的另一端连接,所述恒流芯片的另一端连接在电源与MCU之间,所述恒流芯片的采集端与分压电阻连接。
8.根据权利要求7所述的电路,其特征在于,
所述分压电阻包括串联连接第一电阻和第二电阻;
所述恒流芯片的另一端连接在电源与第二电阻之间,所述恒流芯片的采集端连接在第一电阻和第二电阻之间,用以采集升压回路的电流或第二电阻的压降。
9.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述MCU还包括:
第三引脚,其与外接单元连接,所述MCU用以在收到外接单元的切换信号时,输出第二PWM控制信号,所述第一PWM控制信号和第二PWM控制信号的占空比不同。
10.一种离子发生模块,其特征在于,包括权利要求1-9任一项所述的功率稳定的发生电路。
11.一种除醛净味器,其特征在于,包括权利要求1-9任一项所述的功率稳定的发生电路。
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