CN2728093Y - 用于油烟净化器的可调频调压的高压脉冲电源 - Google Patents

Abstract

一种用于油烟净化器中的可调频调压的高压脉冲电源，主要用于电沉积式抽油烟机的电源部分，包括有高压脉冲输出电路、可调压的直流电路、可调频的开关电路(PWM)、取样保护电路(Comp)、报警显示电路，高压脉冲输出电路以非晶态高压变压器(T)为主体，通过可调压的直流电路对电容不断充电，由可调频的开关电路送出的方波信号控制大功率晶闸管(KZ1)的开断，在主回路变压器中产生三角形脉冲高压，该脉冲的峰值和频率可在设定中任意调整，这样，在气体通道中建立的瞬间高压电场产生较强的脉冲电晕，有足够能量的电子轰击气体使其电离，并且不会产生反电晕现象，能大幅度提高油烟收集效率，提高净化效果。

Description

用于油烟净化器的可调频调压的高压脉冲电源

技术领域

本实用新型涉及抽油烟机的电源部分，尤其涉及电沉积式抽油烟机的可调频调压高压脉冲电源。

背景技术

现在市场上的抽油烟机电源部分一般采用高压静电发生器，通过两种方式实现，一种是工频变压器升压，整流滤波，获得直流静电。这种电源的缺点是：采用的变压器体积大、耗材多、笨重不方便；不可调电晕电流、容易产生反电晕。

第二种是采用逆变器进行升压，通过整流滤波获得直流静电。这种电路主回路复杂，充放电回路过多，容易造成反冲电压高，器件容易损坏；主变压器多了一个初级绕组，次级高压不稳定；不能调频、调压，不可调静电。

以上两种高压静电发生器的共同点是不可调静电，在油烟收集过程中是固定的电晕起作用。这样就存在以下缺陷：静电直流电晕产生的电子能量相对较小；不可调频，使电晕电流窄，容易产生反电晕，油烟收集效率大幅下降；不可调最佳峰值电压，使场强和空间荷电等离子密度得不到最佳控制。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于油烟净化器的可调频调压的高压脉冲电源，采用可调频、调压的高压脉冲发生器克服了上述缺陷。所要解决的技术问题是产生的电晕要强大，克服反电晕的产生，产生出的电子平均能量要高，油烟净化器的动态工作条件(场强、气流、密度、颗粒等)能很好配合。为了解决上述技术问题，所采用的技术方案如下：

用于油烟净化器的可调频调压的高压脉冲电源，包括：高压脉冲输出电路，连接可调压的直流电路，可调频的开关电路，取样保护电路，报警显示电路。以直流高压变压器为主体构成高压脉冲输出电路，由调频脉冲振荡器D0的输出控制双向可控硅Kz2，双向可控硅的输出连接桥式整流器再连接LC滤波器构成可调压的直流电路。

单向交流电输入双向可控硅Kz2，由调频脉冲振荡控制器D0的输出控制主回路双向可控硅Kz2进行无极调压，双向可控硅的输出经整流器KBPC整流，由电容Cc和电感线圈ZL构成的LC滤波器对脉动直流进行滤波后，通过快速恢复二极管RURG对电容C1进行充电，当PWM振荡器的第一个方波脉冲使主回路大功率晶闸管打开后有较大电流通过非晶态高压变压器T，并在高压变压器的次级形成第一个脉冲高压，然后在高压脉冲变压器输出端取样，通过取样保护电路Comp送入可调频调宽方波振荡器PWM，由PWM方波振荡器送出的方波脉冲信号控制晶闸管KZ1的开与断。当晶闸管关闭，C1重新充电，以此重复进行。当系统发生故障时，COMP比较电路给出过压、过流、过冲的报警电位，送入报警系统给出声光报警信号，同时控制PWM电路发出关闭晶闸管信号，使主回路处于关断状态。

这样，在主回路的高压变压器T中产生三角形脉冲高压，该脉冲的峰值和频率可通过设定电路参数任意调整。从而能克服现有油烟净化器电源采用高压静电发生器造成的上述缺陷。

因此，本实用新型与现在市场上的静电油烟净化器比较具有如下有益效果：其一，在气体通道中建立的瞬间高压电场能产生较强的脉冲电晕，该脉冲电晕区瞬间发射的电子能量较高，有足够能量的电子轰击气体使其电离，得到足够的气体等离子体撞击油滴小颗粒和烟尘小颗粒，在电场力的作用下，飞向收集板；其二，调频控制电晕电流，不会发生反电晕现象；其三，调控高压脉冲的峰值大小在一个相对可靠的运行范围内，不致发生气体火花击穿；其四，能够合理调配气流、油烟浓度、脉冲频率、高压峰值、场强大小、电晕电流、颗粒度、比电阻值、黏附性、气压、温度、湿度等参数，使其达到最佳净化效果；其五，能够有效调控高能电子的平均能量和数量，不但能使95％以上的油烟被收集，并且还能够对很多有机物、无机物气体进行氧化，加成反应，祛除辣味、燥味、腐败味和毒性。

附图说明

图1所示为本实用新型工作原理框图

图2所示为高压脉冲电源主线路原理图

图3所示为Comp取样保护电路原理图

图4所示为PWM可调频调宽的方波振荡器电路原理图

图5所示为DO调频脉冲振荡控制器原理图

具体实施方式

图1所示为本实用新型的可调压调频的高压脉冲电源工作原理框图，包括：可调压的直流电路，高压脉冲输出电路，可调频的开关电路，取样保护电路，报警显示电路。

图2所示为高压脉冲电源主线路电原理图，其包括了图1中的可调压的直流电路部分、高压脉冲输出电路部分。单向交流电输入双向可控硅Kz2，由调频脉冲振荡器DO控制双向可控硅Kz2进行无极调压，送入硅整流模块KBPC进行整流，然后对脉动直流进行LC滤波后，通过快速恢复二极管RURG对电容C1进行充电，当PWM振荡器的第一个方波脉冲使主回路大功率晶闸管打开后有较大电流通过高压变压器T，并在高压变压器的次级形成第一个脉冲高压，然后在高压脉冲变压器输出端取样，通过取样保护电路Comp送入可调频调宽方波振荡器PWM，由可控振荡器PWM送出的方波脉冲信号控制大功率晶闸管Kz1的开与断。当大功率晶闸管关闭，C1重新充电，以此重复进行。当系统发生故障时，Comp取样保护电路给出过压、过流、过冲的报警电位，送入报警系统发出声光报警信号，同时发出关闭大功率晶闸管的信号给PWM电路，使主回路处于关断状态。

用大功率控制级可关断的晶闸管作为开关主回路，用晶闸管直接拉断充电主回路，脉冲高压变压器最好采用“非晶态”铁芯，并且仅有一个初级绕组。报警电路由红、绿放光二极管和振荡器、声音报警器等组成。

如图3所示为Comp取样保护电路原理图，包括：高压短路保护电路和防开机过冲保护电路。高压短路保护电路采用高压过流保护实现，由直接串联在负载回路中的电压、电流取样、隔离、差分比较放大和比较完成。从串联在负载回路中的电阻R1、R2、Rx中的低阻R1处取样，经电阻R3耦合送入双稳态集成电路IC1的正相端跟随隔离，将隔离后的采样信号V1送入差分比较放大器IC2的反相输入端；由电阻R6、R7与电位器W1串联，通过电位器抽头取样输入双稳态集成电路IC4的正相端跟随隔离，在IC4输出端得到设定电压值Vs，该设定电压值Vs输入差分比较放大器IC2的正相端，作为差分比较放大器的基准电压，IC2差分比较的输出结果送入比较器IC3的正相端，经IC3整形后输出，作为高压过流保护电路的输出信号，送入PWM方波振荡器的控制端。通过调整电位器的阻值使得IC2输入端的基准电压变化，从而使输出到PWM方波振荡器控制端的信号可调。

在防开机过冲电路中，由电阻R19、R20、电位器W3串联，设定电压基准值，输入积分器IC5的反相输入端，积分器IC5的正相输入端接串联在负载回路中的电阻R14、R15的低端，积分器缓冲时间由电阻R17、电容C2决定，积分器的输出送入到PWM控制电路从而实现电源开机软启动。

如图4所示的PWM方波振荡器的主电路由两个555时基电路IC6、IC8和一个反相器组成，IC6、电阻R12、R13、电容C3构成一个多谐振荡电路，振荡频率由电阻R13、电容C3的取值确定，多谐振荡器输出的方波脉冲经反相器IC7反相，作用在时基电路IC8的触发端，IC8的控制端5接防开机过冲电路输出的控制信号，复位端4接高压短路保护电路输出的过流电压信号，IC8输出端3输出方波脉冲信号，方波脉冲宽度由电阻R10、电容C4的取值确定，调整电阻、电容取值，可调整方波脉冲的占空比。当IC8的控制端5的控制电压小于2/3Vcc时，电容C4的充电电压到达相应于控制电压电平时，时基电路中的触发器就转入复位状态，触发器输出变高，C4放电，脉冲宽度就随控制电压的降低而减小，高压输出与开启脉冲宽度成正比，与控制电压的大小成正比，高压输出增高，取样电压也增高，积分器IC5的输出电压下降，触发器控制端电压下降，输出脉冲宽度变窄，使得输出高压下降。

图5所示为DO调频脉冲振荡控制器电原理图，由变压器T1将220V市电降压，经由二极管D1、D2、D3、D4构成的桥式整流器整流，RL提供过流保护，稳压二极管Dz稳压后，通过电阻R20提供到场效应管DJG，作为其起振电压，由Rw、C5确定振荡频率，二极管D5跨接在变压器T2的初级，串接入DJG中，抑制负脉冲，由T2输出脉冲，作为大功率晶闸管Kz2的控制脉冲，BG1、BG2、R21、R22、R24、构成的电路起稳定振荡的作用，使DJG不易停振，并有一定的输出功率。调整Rw可以改变输出脉冲的频率，达到调整主回路中双向可控硅Kz2开启大小的目的。

Claims (5)

1、用于油烟净化器的可调频调压的高压脉冲电源，包括：高压脉冲输出电路、可调压的直流电路、可调频的开关电路(PWM)、取样保护电路(Comp)、报警显示电路，其特征在于：高压脉冲输出电路以高压变压器(T)为主体，可调压的直流电路的输出端连接高压脉冲输出电路的输入端，在高压脉冲变压器的输出端取样，输入取样保护电路(Comp)，通过取样保护电路给出电压控制信号，通过可调频的开关电路(PWM)送出脉冲信号控制高压脉冲输出电路中的晶闸管(KZ1)的开与断。

2、根据权利要求1所述的高压脉冲电源，所述可调压的直流电路中的振荡控制器(D0)控制双向可控硅(KZ2)，双向可控硅的输出经整流器(KBPC)整流，LC滤波器滤波，送入高压脉冲输出电路中通过快速恢复二极管(RURG)对电容(C1)进行充电；通过可调频的开关电路输出方波脉冲控制主回路大功率晶闸管(Kz1)；取样保护电路由高压过流保护电路和防开机过冲电路构成，防开机过冲电路是由积分器的输出控制可调频的开关电路实现缓起动；显示报警电路由发光二极管和振荡器、声音报警器组成。

3、根据权利要求1所述的高压脉冲电源，其特征在于：所述的高压变压器采用“非晶态”铁芯，只有一个初级绕组。

4、根据权利要求2所述的高压脉冲电源，所述的振荡控制器由变压器、桥式整流器、稳压二极管构成的稳压电源通过电阻(R20)提供场效应管(DJG)的起振电压，将其振荡信号控制双向可控硅；所述的可调频的开关电路由反向器(IC7)连接两时钟电路(IC6、IC8)构成；所述高压过流保护电路由串联在负载回路中的电阻(R1、R2、Rx)，并在电阻(R1)低端取样构成电压取样，由电阻(R6、R7)及电位器(W1)串联构成电流取样，将取样信号分别送入双稳态集成电路(IC1、IC4)跟随隔离，由双稳态集成电路(IC1、IC4)构成的隔离电路的输出端分别连接差分放大器(IC2)的正、反相输入端，差分放大器的输出端连接比较器(IC3)的正向输入端；防开机过冲电路由电阻(R17)、电容(C2)串联设定积分器的缓冲时间，由电阻(R19、R20)及电位器(W3)串联设定积分器输出电压。

5、根据权利要求1-4其中之一所述的高压脉冲电源，其特征在于：该高压脉冲电源用于电沉积式抽油烟机。

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