TWI737860B - Apparatus, control system, and method for a balanced micro-pulsed ionizer blower - Google Patents
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Abstract
Description
此案是於2015年5月13日所提出的第14/711,611號的美國申請案的部分接續申請案,該第14/711,611號的美國申請案是於2014年3月19日所提出的第14/220,130號的美國申請案的接續申請案,該第14/220,130號的美國申請案是於2012年2月6日所提出的第13/367,369號的美國申請案的部分接續申請案。第13/367,369號的美國專利申請案、第14/220,130號的美國專利申請案及第14/711,611號的美國專利申請案的整體內容以引用方式併入本文中。 This case is a partial continuation of the U.S. application No. 14/711,611 filed on May 13, 2015. The U.S. application No. 14/711,611 was filed on March 19, 2014. The continuation application of the U.S. application No. 14/220,130. The U.S. application No. 14/220,130 is a partial continuation application of the U.S. application No. 13/367,369 filed on February 6, 2012. The entire contents of U.S. Patent Application No. 13/367,369, U.S. Patent Application No. 14/220,130, and U.S. Patent Application No. 14/711,611 are incorporated herein by reference.
本發明的實施例大致關於離子化鼓風機。 The embodiments of the present invention generally relate to ionization blowers.
靜電荷中和器被設計為移除或最小化靜電電荷的積聚。靜電荷中和器藉由產生空氣離子及向帶電的目標供應彼等離子來移除靜電荷。 The electrostatic charge neutralizer is designed to remove or minimize the accumulation of electrostatic charge. The electrostatic charge neutralizer removes the electrostatic charge by generating air ions and supplying the plasma to the charged target.
靜電荷中和器的一個特定範疇是離子化鼓風機。離子化鼓風機一般產生具有電暈電極的空氣離子,且使用風扇(或多個風扇)以朝向關注的目標引導空氣離子。A specific category of electrostatic charge neutralizers is ionization blowers. Ionization blowers generally generate air ions with corona electrodes, and a fan (or fans) is used to guide the air ions toward a target of interest.
監測或控制鼓風機的執行的行為利用兩種量度。The act of monitoring or controlling the performance of the blower utilizes two measures.
第一種量度是平衡。理想的平衡發生在正空氣離子的數量等於負空氣離子的數量時。在電荷板監測器上,理想的讀數是零。實際上,靜電中和器被控制在零周圍的小範圍內。例如,靜電中和器的平衡可被指定為大約±0.2伏特。The first measure is balance. The ideal balance occurs when the number of positive air ions is equal to the number of negative air ions. On a charge plate monitor, the ideal reading is zero. In fact, the electrostatic neutralizer is controlled in a small range around zero. For example, the balance of the electrostatic neutralizer may be specified to be about ±0.2 volts.
第二種量度是空氣離子電流。較高的空氣離子電流是有用的,因為可在較短的時段中將靜電荷放電。較高的空氣離子電流與低的放電時間相關聯,該等放電時間是以電荷板監測器量測的。The second measurement is air ion current. Higher air ion currents are useful because electrostatic charges can be discharged in a shorter period of time. A higher air ion current is associated with a lower discharge time, which is measured by a charge plate monitor.
在本發明的一個實施例中,提供了一種自動平衡雙極電暈放電中所產生的經離子化的氣流的方法。該方法包括以下步驟:提供空氣移動設備及控制系統,該空氣移動設備具有連接到微脈衝式AC電源的至少一個離子發射器及參考電極,該控制系統具有至少一個離子平衡監測器及電暈放電調整控制件;產生可變極性群組的短持續時間離子化微脈衝,其中所述微脈衝絕大多數在兩個極性的電壓的幅度及持續時間上是不對稱的且具有超過電暈臨界值的數值的至少一個極性的離子化脈衝。In one embodiment of the present invention, a method for automatically balancing the ionized air flow generated in the bipolar corona discharge is provided. The method includes the following steps: providing an air moving device and a control system, the air moving device having at least one ion emitter and a reference electrode connected to a micropulse AC power source, the control system having at least one ion balance monitor and a corona discharge Adjust the control element; generate short-duration ionized micro-pulses of variable polarity groups, where most of the micro-pulses are asymmetric in the amplitude and duration of the voltages of the two polarities and have a threshold value exceeding the corona The value of at least one polarity ionization pulse.
在本發明的另一實施例中,提供了一種用於一自動平衡的離子化鼓風機的裝置。該裝置包括:空氣移動設備以及至少一個離子發射器及參考電極,該至少一個離子發射器及參考電極兩者連接到高電壓源;及離子平衡監測器;其中所述高電壓源的變壓器、所述離子發射器及參考電極被佈置成用於AC電流電路的閉合環路,且所述環路藉由高位值的檢視電阻器連接到接地。In another embodiment of the present invention, a device for an automatically balanced ionization blower is provided. The device includes: an air moving device and at least one ion emitter and a reference electrode, the at least one ion emitter and the reference electrode are both connected to a high voltage source; and an ion balance monitor; wherein the high voltage source transformer, so The ion emitter and the reference electrode are arranged as a closed loop for the AC current circuit, and the loop is connected to the ground by a high-value viewing resistor.
在以下的詳細說明中,為了解釋的目的而闡述了許多特定細節以提供本發明的各種實施例的徹底了解。本領域中的技術人員將認識到的是,本發明的該等各種實施例僅為說明性的,且不是要以任何方式作為限制。已受益於本文中的揭示內容的此類技術人員將輕易想到本發明的其他實施例。In the following detailed description, for the purpose of explanation, many specific details are set forth to provide a thorough understanding of various embodiments of the present invention. Those skilled in the art will recognize that the various embodiments of the present invention are only illustrative and are not intended to be limiting in any way. Such skilled persons who have benefited from the disclosure herein will easily think of other embodiments of the present invention.
本發明的實施例可施用於例如被配置為離子化棒、鼓風機或線內(in-line)離子化設備的許多類型的空氣氣體離子化器。Embodiments of the present invention can be applied to many types of air gas ionizers configured as ionization rods, blowers, or in-line ionization devices, for example.
範圍廣泛的離子化鼓風機需要將高度高效的空氣離子化與短的放電時間及嚴格的離子平衡控制結合在一起。圖1A是依據本發明的一實施例的離子化鼓風機100的總圖的方塊圖,而圖1B是圖1A的鼓風機100沿著線A-A的橫截面圖。高效的空氣離子化是藉由產生成在發射點102的陣列(亦即發射點陣列102)及兩個參考電極104、105(示作上參考電極104及下參考電極105)之間的雙極電暈放電來達成的。發射點102被安裝在保護格柵106(亦即通氣道106)上,該保護格柵亦相等地幫助使經離子化的空氣流加速。A wide range of ionization blowers need to combine highly efficient air ionization with short discharge times and strict ion balance control. FIG. 1A is a block diagram of a general view of an
風扇103(圖1A)是提供在發射點陣列102(離子發射器102)及兩個參考電極104、105之間的空間130中的高可變空氣流125的空氣移動設備。通氣道106在電暈放電的空間130中集中及分佈空氣流125。產生正及負離子的電暈在電極102、104及105之間移動。空氣流125能夠僅攜帶及承載由電暈放電所產生的正及負離子的相對小部分。The fan 103 (FIG. 1A) is an air moving device that provides a highly
依據本發明的一個實施例,空氣125被逼出通氣道(106)出口131且空氣125經過空氣離子化感測器101。感測器101的設計的一個實施例的細節被示於圖1C中。風扇(示為圖1B中的區塊126)提供空氣125流。空氣離子化電壓感測器101具有拉伸在通氣道106的整個寬度上的百葉窗型的薄介電板109。百葉窗板109引導來自通氣道106及上電極104的經離子化的空氣流125b(經離子化的氣流125b)的一部分125a(或樣本125a)(亦參照圖2A),使得感測器101可感測及收集經離子化空氣流125b的部分125a中的離子電荷中的某些部分。經收集的離子電荷接著產生控制訊號250(圖2)以供由用於平衡離子化鼓風機100中的離子的演算法300(圖3)使用。板109的頂側132具有充當敏感電極108的窄的金屬條,而底側133具有較寬的接地平坦電極110。此電極110一般是被屏蔽的,使得將空氣離子化感測器101與發射點陣列102的高電場屏蔽開。電極108收集造成電壓/訊號135的離子電荷中的某些部分(圖2A),該電壓/訊號與經離子化空氣流125b中的離子平衡成比例。來自感測器101的電壓/訊號135由控制系統107(在圖2中示為系統200)用來監測及調整經離子化空氣流125b中的離子平衡。此訊號135亦由訊號250所表示,該訊號250如下文將論述地被輸入到取樣保持電路205中。亦可在本發明的其他實施例中使用離子平衡感測器的其他配置(例如呈現沉浸在離子流中的導電格柵或金屬網的形式)。According to an embodiment of the present invention, the
依據本發明的另一實施例,離子電流感測器204被用來監測經離子化流的平衡。因此,本發明的一個實施例提供系統200(圖2),該系統包括用於監測經離子化空氣流平衡的離子化返回電流感測器204。在本發明的另一實施例中,系統200包括用於監測經離子化空氣流平衡的空氣離子化電壓感測器101。According to another embodiment of the present invention, the ion
在本發明的又一實施例中,系統200包括雙感測器,該等雙感測器包括空氣離子化電壓感測器101及離子化電流返回感測器204,其中兩個感測器101及204被配置為用於監測經離子化空氣流平衡。In another embodiment of the present invention, the
在某些實例中,離子化電壓感測器101及/或離子化電流返回感測器204為直接連接到控制系統107的遠端感測器。在某些其他實例中,離子化電壓感測器101及/或離子化電流返回感測器204被實施為具有射頻(RF)通訊、藍芽及/或任何其他用於通訊的無線方法的遠端無線感測器。遠端感測器指的是離子化鼓風機100外部的感測器。示例性離子化鼓風機100可從離子化鼓風機100的控制系統107處的有線及/或無線的遠端離子化電壓感測器101及/或離子化電流返回感測器204接收有源(例如被供電的)及/或無源(例如非被供電的)的反饋訊號。In some examples, the
因為離子化鼓風機100可用在將多個或甚至大數量(例如數十個、數百個或以上)的離子化鼓風機100及無線離子化電壓感測器101及/或離子化電流返回感測器204用在離子化電壓感測器101及/或離子化電流返回感測器204的無線通訊範圍內的應用或環境中,在某些實例中,離子化電壓感測器101及/或離子化電流返回感測器204是可個別定址的且具有獨一的識別碼以允許將感測器101、204與個別的離子化鼓風機100特定地配對。Because the
在離子化電壓感測器101及/或離子化電流返回感測器204為遠端感測器的實例中,示例性控制系統107包括通訊電路以從離子化電壓感測器101及/或離子化電流返回感測器204接收有線及/或無線通訊。In the example in which the
離子化電流返回感測器204包括電容器C2及電容器C1以及電阻器R1及R2。電容器C2提供繞過電流偵測電路的通往接地的AC電流路徑。電阻器R2將離子電流轉換成電壓(Ii*R2),且電阻器R1及R2以及電容器C2形成低通濾波器以過濾出由微脈衝所產生的感應電流。從感測器204流動的返回電流210示為I2。The ionization
流向發射點102的電流254是電流總和∑(Ii(+),Ii(-),I2,Ic1,Ic2),其中電流Ic1及Ic2分別是流過電容器C1及C2的電流。The current 254 flowing to the
圖2A繪示在發射器102及參考電極104、105之間流動的離子電流220。來自通氣道106的空氣流125將該兩個離子電流220的一部分轉換到經離子化的空氣流125b中,該經離子化的空氣流向鼓風機100外面的電荷中和目標移動。目標在圖1B中大致示作區塊127,該區塊可相對於離子化鼓風機100放置在不同位置中。FIG. 2A shows the ion current 220 flowing between the
圖2B圖示依據本發明的一實施例的離子化鼓風機100中的系統200的電氣方塊圖。系統200包括離子電流感測器204、微脈衝高電壓電源230(微脈衝式AC電源230)(其由脈衝驅動器202及高電壓(HV)變壓器203所形成)及離子化鼓風機的控制系統201。在一實施例中,控制系統201是微控制器201。微控制器201從電壓偏壓256接收電力,該電壓偏壓可例如處於約3.3 DC電壓且在線路257處接地。FIG. 2B illustrates an electrical block diagram of the
可以可選地將電力轉換器209用在系統200中以提供由系統200所使用的各種電壓(例如-12 VDC、12 VDC或3.3 VDC)。電力轉換器209可將電壓源值258(例如24 VDC)轉換成用於偏壓微控制器201的各種電壓256。The
微脈衝高電壓電源230具有由微控制器201所控制的脈衝驅動器202。脈衝驅動器202連接到升壓脈衝變壓器203。變壓器203產生短持續時間的脈衝(在微秒的範圍中),該等脈衝具有有著足以產生電暈放電的幅度的正及負極性。變壓器203的副線圈相對於接地是浮動的。變壓器203的高電壓終端250連接到發射點陣列102,而變壓器203的低電壓終端251連接到參考電極104、105。The micropulse high-
短持續時間的高電壓AC脈衝(由高電壓電源230所產生)造成在電極102及104、105之間流動的顯著的電容電流或位移電流Ic1及Ic2。例如,電流Ic1在電極(發射點)102及上參考電極104之間流動,而電流Ic2在電極102及下參考電極105之間流動。標示為Ii(+)及Ii(-)的相對小的正及負離子電暈電流離開此離子產生系統200到鼓風機100外面的環境中且向目標移動。The short-duration high-voltage AC pulse (generated by the high-voltage power supply 230) causes significant capacitance currents or displacement currents Ic1 and Ic2 to flow between the
為了分離電容電流及離子電流,離子產生系統200被佈置在用於標示為Ic1及Ic2的高頻AC電容電流的閉環電路中作為變壓器203的副線圈,且電暈電極102、104及105相對於接地是實質浮動的且離子電流Ii(+)及Ii(-)具有通往接地的返回路徑(且傳送到接地)。AC電流相較於傳送到接地的該等AC電流而言具有用來在此環路裡面循環的顯著較低的電阻。In order to separate the capacitive current and the ion current, the
系統200包括離子平衡監測器,該離子平衡監測器藉由在脈衝式AC電壓源230、所述離子發射器102及參考電極104或105之間佈置閉環電流路徑來從脈衝式AC電流提供分離離子對流電流(separation ions convection current)。The
此外,是在微脈衝之間的時段期間在系統200中執行離子平衡監測。此外,是藉由將正及負對流電流的差分訊號積分來執行離子平衡監測。In addition, the ion balance monitoring is performed in the
高電壓源230的變壓器203、離子發射器102及參考電極104或105被佈置在用於AC電流電路的閉合環路中且該閉合環路藉由高位值的檢視電阻器(viewing resistor)R2連接到接地。The
電荷守恆定律規定的是,在AC電壓源230的輸出(透過變壓器203)是浮動的時候,離子電流等於正Ii(+)離子電流及負Ii(-)離子電流的總和。該等電流Ii(+)及Ii(-)必須返回通過系統200中的返回電流感測器204的電路系統。各個極性的離子電流量為:The law of conservation of charge stipulates that when the output of the AC voltage source 230 (through the transformer 203) is floating, the ion current is equal to the sum of the positive Ii(+) ion current and the negative Ii(-) ion current. The currents Ii(+) and Ii(-) must return to the circuit system of the return
Ii(+)=Q(+)*N(+)*U及 Ii(-)=Q(-)*N(-)*UIi(+)=Q(+)*N(+)*U and Ii(-)=Q(-)*N(-)*U
其中A是正或負離子的電荷,N是離子濃度,而U是空氣流量。若正Ii(+)電流及負Ii(-)電流的絕對值是相同的,則將達到離子平衡。本領域中習知的是,空氣離子的兩個極性承載著大約相同的電荷量(等於一個電子)。因此,離子平衡的另一條件是兩個極性的離子的濃度相等。相較於對離子電流改變敏感的返回電流感測器204(離子平衡監測器204),空氣離子化電壓感測器101(離子平衡監測器101)對於離子濃度上的變化是更敏感的。因此,空氣離子化電壓感測器(電容感測器)101的反應速度一般較離子化返回電流感測器204的反應為快。Where A is the charge of positive or negative ions, N is the ion concentration, and U is the air flow. If the absolute value of the positive Ii(+) current and the negative Ii(-) current are the same, the ion balance will be reached. It is well known in the art that the two polarities of air ions carry approximately the same amount of charge (equal to one electron). Therefore, another condition for ion balance is that the concentrations of the ions of the two polarities are equal. Compared to the return current sensor 204 (ion balance monitor 204) which is sensitive to changes in ion current, the air ionization voltage sensor 101 (ion balance monitor 101) is more sensitive to changes in ion concentration. Therefore, the response speed of the air ionization voltage sensor (capacitance sensor) 101 is generally faster than the response of the ionization return
由感測器101所偵測到的較大的正離子數量使得感測器101產生輸入到取樣保持電路205中(且由該取樣保持電路所處理)的正輸出電壓。由感測器101所偵測到的較大的負離子數量使得感測器101產生輸入到取樣保持電路205中(且由該取樣保持電路所處理)的負輸出電壓。相較之下,如上文所類似地描述的,正Ii(+)及負Ii(-)的絕對值由感測器204使用以輸出訊號250以供輸入到取樣保持電路205中以判定及達到離子化鼓風機100中的離子平衡。The larger number of positive ions detected by the
在微脈衝列之間的時間處,取樣訊號215將關閉開關216,使得放大器218連接到電容器C3,該電容器接著基於且回應於輸入訊號250而充電到一定值。At the time between the micro-pulse trains, the
隨著氣流飄浮的離子電流的特徵是非常低的頻率,且可藉由通過高百萬歐姆數的電阻電路系統R1及R2到接地來監測。為了最小化電容的及寄生的高頻電流的影響,感測器204具有有著C1及C2的兩個旁路電容路徑。The ion current floating with the air current is characterized by a very low frequency, and can be monitored by passing through the high million ohm resistor circuit system R1 and R2 to ground. In order to minimize the influence of capacitive and parasitic high-frequency currents, the
電流Ii(+)及Ii(-)上的差異被感測器204持續地量測。經由電阻電路系統R1、R2的造成的電流產生電壓/訊號,該電壓/訊號與離開鼓風機的氣流的在時間上積分的/平均的離子平衡成比例。此造成的電流被示為電流214,該電流由總和∑(Ii(+),Ii(-))表示。The difference between the currents Ii(+) and Ii(-) is continuously measured by the
離子平衡監測是藉由量測電流感測器204的電壓輸出、或藉由量測電壓感測器101的輸出、或藉由量測來自空氣離子化感測器101及204的電壓來達成的。為了明確起見,電流感測器204的電壓輸出及電壓感測器101的電壓輸出各個在圖2中由相同的訊號250來示出。此訊號250被施用於透過取樣訊號215由微控制器201所控制的取樣保持電路205(取樣電路205)的輸入,該取樣訊號開啟開關216以觸發訊號250上的取樣保持操作。Ion balance monitoring is achieved by measuring the voltage output of the
在用於電暈系統的某些情況或實施例中,可比較來自感測器101及204兩者的診斷訊號。該等診斷訊號被作為訊號250輸入到取樣保持電路205中。In some cases or embodiments for corona systems, the diagnostic signals from both
訊號250接著在被施用於位在微控制器201裡面的類比轉數位轉換器(ADC)的輸入之前被低通濾波器206調整及被放大器207放大。取樣保持電路205取樣脈衝時間之間的訊號250以最小化經恢復訊號250中的雜訊。電容C3保持取樣時間之間的最後一個訊號值。放大器207將訊號250放大到對於微控制器201而言更可用的位準,且來自放大器207的此經放大的訊號被示作平衡訊號252。The
微控制器201將平衡訊號252與設定點訊號253進行比較,該設定點訊號是由平衡調整電位計208所產生的參考訊號。設定點訊號253是可由電位計208調整的可變訊號。The
可調整設定點訊號253以補償不同的離子化鼓風機100環境。例如,離子化鼓風機100的輸出131(圖1B)附近的參考位準(接地)可約為零,而離子化目標附近的參考位準可不為零。例如,若離子化目標的位置具有強力的接地電位值,則可能在該位置處損失更多負離子。因此,設定點訊號253可被調整為使得補償離子化目標的位置處的參考位準的非零值。可在此情況下減少設定點訊號253,使得微控制器201可驅動脈衝驅動器202以控制HV變壓器230產生HV輸出254,該HV輸出在發射點102處產生更多正離子(由於較低的設定點值253被用於比較以供觸發更多的正離子產生),以便補償離子化目標的位置處的負離子的損失。The
現參照圖2及8。在本發明的一實施例中,離子化鼓風機100可基於以下步驟中的至少一者或更多者來在離子化鼓風機100中達到離子平衡:(1)藉由增加及/或減少正脈衝寬度值及/或負脈衝寬度值;(2)藉由增加及/或減少正脈衝之間的時間及/或負脈衝之間的時間;及/或(3)藉由增加及/或減少正脈衝及/或負脈衝的數量,如下文所述。微控制器201輸出正脈衝輸出815及負脈衝輸出816(圖2及8),該等輸出被驅動到脈衝驅動器202中且控制該脈衝驅動器。回應於輸出815及816,變壓器230產生離子化波形814(HV輸出814),該波形被施用於發射點102以便基於離子化波形814來產生一定量的正離子及一定量的負離子。Refer now to Figures 2 and 8. In an embodiment of the present invention, the
作為一實例,若感測器101及/或感測器204偵測到離子化鼓風機100中的離子不平衡,其中鼓風機100中的正離子量超過負離子量,則進入微控制器201的平衡訊號252將指示此離子不平衡。微控制器201將加長負脈衝804的負脈衝寬度(持續時間)811。因為寬度811加長了,負微脈衝802的幅度增加了。正微脈衝801及負微脈衝802為被驅動到發射點102的高電壓輸出。增加的負微脈衝802幅度將增加從發射點102所產生的負離子。離子化波形814已產生了短持續時間的離子化微脈衝801及802的可變極性群組。微脈衝801及802絕大多數在兩個極性電壓的幅度及持續時間上是不對稱的,且具有超過電暈臨界值的數值的至少一個極性的離子化脈衝。As an example, if the
一旦對於負脈衝寬度811達到了最大的脈衝寬度,若鼓風機100中的正離子量仍然超過負離子量,則微控制器201將縮短正脈衝803的正脈衝寬度(持續時間)810。因為寬度810縮短了,正微脈衝801的幅度減少了。減少的正微脈衝801幅度將減少從發射點102所產生的正離子。Once the maximum pulse width is reached for the
替代性或附加性地,若鼓風機100中的正離子量超過負離子量,則微控制器201將藉由加長負重複率(Rep-Rate)813(負脈衝804之間的時間區間)來加長負脈衝804之間的時間。因為負重複率813加長了,負微脈衝802之間的時間亦增加了。其結果是,加長的或較長的負重複率813將增加負微脈衝802之間的時間,此舉將反過來增加從發射點102產生負離子的時間量。Alternatively or additionally, if the amount of positive ions in the
一旦已針對負重複率達到最小的負重複率,若鼓風機100中的正離子量仍超過負離子量,則微控制器201將藉由縮短正重複率812(正脈衝803之間的時間區間)來縮短正脈衝803之間的時間。因為正重複率812縮短了,正微脈衝801之間的時間亦減少了。其結果是,縮短的或較短的正重複率811將減少正微脈衝803之間的時間,此舉將反過來減少從發射點102產生正離子的時間量。Once the minimum negative repetition rate has been reached for the negative repetition rate, if the amount of positive ions in the
替代性或附加性地,若鼓風機100中的正離子量超過負離子量,則微控制器201將增加負脈衝輸出816中的負脈衝804的數量。微控制器201具有負脈衝計數器,可增加該負脈衝計數器以便增加負脈衝輸出816中的負脈衝804的數量。因為負脈衝804的數量增加了,負脈衝輸出816中的負脈衝列增加了,且此舉增加了HV輸出中的負微脈衝802的數量,該HV輸出是施用於發射點102的離子化波形814。Alternatively or additionally, if the amount of positive ions in the
一旦已將最大負脈衝量添加到負脈衝輸出816,若鼓風機100中的正離子量仍然超過負離子量,則微控制器201將減少正脈衝輸出815中的正脈衝803的數量。微控制器201具有正脈衝計數器,可減少該正脈衝計數器以便減少正脈衝輸出815中的正脈衝803的數量。因為正脈衝803的數量減少了,正脈衝輸出815中的正脈衝列減少了,且此舉減少了HV輸出中的正微脈衝801的數量,該HV輸出是施用於發射點102的離子化波形814。Once the maximum amount of negative pulses has been added to the
以下實例針對在鼓風機100中的負離子量超過正離子量時達成該鼓風機中的離子平衡。The following example aims to achieve the ion balance in the
若感測器101及/或感測器204偵測到離子化鼓風機101中的離子不平衡,其中鼓風機101中的負離子量超過正離子量,則進入微控制器201的平衡訊號252將指示此離子不平衡。微控制器201將加長正脈衝803的正脈衝寬度812。因為寬度810加長了,正微脈衝801的幅度增加了。增加的正微脈衝801幅度將增加從發射點102所產生的正離子。If the
一旦對於正脈衝寬度812達到了最大的脈衝寬度,若鼓風機100中的負離子量仍然超過正離子量,則微控制器201將縮短負脈衝804的負脈衝寬度811。因為寬度811縮短了,負微脈衝802的幅度減少了。減少的負微脈衝802幅度將減少從發射點102所產生的負離子。Once the maximum pulse width is reached for the positive pulse width 812, if the amount of negative ions in the
替代性或附加性地,若鼓風機100中的負離子量超過正離子量,則微控制器201將藉由加長正重複率812來加長正脈衝803之間的時間。因為正重複率812加長了,正微脈衝801之間的時間亦增加了。其結果是,加長的或較長的正重複率812將增加正微脈衝801之間的時間,此舉將反過來增加從發射點102產生正離子的時間量。Alternatively or additionally, if the amount of negative ions in the
一旦已針對正重複率812達到最小的正重複率,若鼓風機100中的負離子量仍超過正離子量,則微控制器201將藉由加長負重複率813來加長負脈衝804之間的時間。因為負重複率813加長了,負微脈衝802之間的時間亦增加了。其結果是,加長的或較長的負重複率813將增加負微脈衝802之間的時間,此舉將反過來減少從發射點102產生負離子的時間量。Once the minimum positive repetition rate has been reached for the positive repetition rate 812, if the amount of negative ions in the
替代性或附加性地,若鼓風機100中的負離子量超過正離子量,則微控制器201將增加正脈衝輸出815中的正脈衝803的數量。微控制器201具有正脈衝計數器,可增加該正脈衝計數器以便增加正脈衝輸出815中的正脈衝803的數量。因為正脈衝803的數量增加了,正脈衝輸出815中的正脈衝列加長了,且HV輸出中的正微脈衝801的數量增加了,該HV輸出是施用於發射點102的離子化波形814。Alternatively or additionally, if the amount of negative ions in the
一旦已將最大正脈衝量添加到正脈衝輸出815,若鼓風機100中的負離子量仍然超過正離子量,則微控制器201將減少負脈衝輸出816中的負脈衝804的數量。微控制器201具有負脈衝計數器,可減少該負脈衝計數器以便減少負脈衝輸出816中的負脈衝804的數量。因為負脈衝804的數量減少了,負脈衝輸出816中的負脈衝列縮短了,且HV輸出中的負微脈衝802的數量減少了,該HV輸出是施用於發射點102的離子化波形814。Once the maximum positive pulse amount has been added to the
若離子不平衡(其反映在平衡電流值252中)並不與設定點253明顯不同,則離子不平衡上的小調整可能是足夠的,且微控制器201可調整脈衝寬度811及/或810以達成離子平衡。If the ion imbalance (which is reflected in the balance current value 252) is not significantly different from the
若離子不平衡(其反映在平衡電流值252中)與設定點253中度地不同,則離子不平衡上的中度調整可能是足夠的,且微控制器201可調整重複率813及812以達成離子平衡。If the ion imbalance (which is reflected in the balance current value 252) is moderately different from the
若離子不平衡(其反映在平衡電流值252中)與設定點253明顯不同,則離子不平衡上的大調整可能是足夠的,且微控制器201可分別將正脈衝及/或負脈衝添加到輸出815及816中。If the ion imbalance (which is reflected in the balance current value 252) is significantly different from the
在本發明的又另一實施例中,圖8中的至少一個極性的微脈衝的持續時間(脈衝寬度)至少比微脈衝之間的時間區間短約100倍。In yet another embodiment of the present invention, the duration (pulse width) of the micropulses of at least one polarity in FIG. 8 is at least about 100 times shorter than the time interval between micropulses.
在本發明的又另一實施例中,圖8中的微脈衝被佈置成一個接一個的群組/脈衝列,且其中一個極性的脈衝列包括約2及16個之間的正離子化脈衝,且負脈衝列包括約2及16個之間的正離子化脈衝,其中正脈衝列及負脈衝列之間的時間區間大約等於連序的脈衝的時期的2倍。In yet another embodiment of the present invention, the micro pulses in FIG. 8 are arranged in groups/pulse trains one after another, and the pulse train of one polarity includes between about 2 and 16 positive ionization pulses. , And the negative pulse train includes between about 2 and 16 positive ionization pulses, wherein the time interval between the positive pulse train and the negative pulse train is approximately equal to twice the period of the sequential pulse.
圖3中的流程圖示出依據本發明的一實施例的系統200的反饋演算法300。藉由使用反饋演算法300來提供離子平衡控制的功能運行在離子化循環的結束時。此演算法例如是由圖2中的系統200所執行的。在方塊301中,平衡控制反饋演算法起動。The flowchart in FIG. 3 shows the
在方塊302、303、304及305中,執行負脈衝寬度的控制值的計算。在方塊302中,藉由從量測到的離子平衡(BalanceMeasurement)減去所需的離子平衡(SetPoint )來計算誤差值(Error)。在方塊303中,將誤差值乘以環路增益。在方塊304中,將控制值的計算限於最小或最大值,使得控制值被限制且將不超出範圍。在方塊305中,將控制值添加到最後一個負脈衝寬度值。In blocks 302, 303, 304, and 305, the calculation of the control value of the negative pulse width is performed. In
在方塊306、307、308及309中,將脈衝寬度增量或減量。在方塊306中,將負脈衝寬度與最大值(MAX)進行比較。若負脈衝寬度等於MAX,則在方塊307中,將正脈衝寬度減量且演算法300繼續進行到方塊310。若負脈衝寬度不等於MAX,則演算法300繼續進行到方塊308。In blocks 306, 307, 308, and 309, the pulse width is incremented or decremented. In
在方塊308中,將負脈衝寬度與最小值(MIN)進行比較。若負脈衝寬度等於MIN,則在方塊309中,將正脈衝寬度減量且演算法300繼續進行到方塊310。若負脈衝寬度不等於MIN,則演算法300繼續進行到方塊310。在負脈衝寬度命中其控制限值時,正脈衝寬度上的改變將以一種方式偏移平衡使得超調(over shoot)平衡設定點,而強迫負脈衝到其限值。In
在方塊310、311、312及313中,在脈衝寬度限值被符合時將脈衝重複率(Rep-Rate)增量或減量。在方塊310中,將正脈衝寬度與MAX進行比較且將負脈衝寬度與MIN進行比較。若正脈衝寬度等於MAX且負脈衝寬度等於MIN,則在方塊311中,則交替地,將正脈衝重複率(Rep-Rate)增量或將負脈衝重複率減量。演算法300繼續進行到方塊314。若正脈衝寬度不等於MAX且負脈衝寬度不等於MIN,則演算法300繼續進行到方塊312。In blocks 310, 311, 312, and 313, the pulse repetition rate (Rep-Rate) is incremented or decremented when the pulse width limit is met. In
在方塊312中,將正脈衝寬度與MIN進行比較且將負脈衝寬度與MAX進行比較。若正脈衝寬度等於MIN且負脈衝寬度等於MAX,則在方塊313中,則交替地,將正脈衝重複率(Rep-Rate)減量或將負脈衝重複率增量。演算法300繼續進行到方塊314。若正脈衝寬度不等於MIN且負脈衝寬度不等於MAX,則演算法300繼續進行到方塊314。In
在平衡靠近設定點時使用正及負脈衝寬度控制。隨著發射點老化或隨著環境的趨使,正及負脈衝寬度控制將不具有該範圍且將「命中」其控制限值(正者在其最大值而負者在其最小值(反之亦然))。在此情況發生時,演算法改變正或負重複率,而有效地增加或減少正或負離子產生的工作時間量且將平衡朝向設定點偏移。Use positive and negative pulse width control when the balance is close to the set point. As the emission point ages or as the environment tends, the positive and negative pulse width control will not have this range and will "hit" its control limit (the positive one is at its maximum value and the negative one is at its minimum value (and vice versa) NS)). When this happens, the algorithm changes the positive or negative repetition rate, effectively increasing or decreasing the amount of working time generated by the positive or negative ions and shifting the balance toward the set point.
在方塊314、315、316及317中,在脈衝寬度限值被符合時將脈衝重複率(Rep-Rate)增量或減量。在方塊314中,將正脈衝重複率與最小脈衝重複率值(MIN-Rep-Rate)進行比較,且將負脈衝重複率與最大脈衝重複率值(MAX-Rep-Rate)進行比較。若正脈衝重複率等於MIN-Rep-Rate且負脈衝重複率等於MAX-Rep-Rate,則在方塊315中,經由停止時間計數值(offtime count)將一個負脈衝偏移成正脈衝,且演算法300接著繼續進行到方塊318,在方塊318期間,平衡控制反饋演算法300結束。停止時間計數值是離子化波形停止之時。停止時間是負與正以及正與負的脈衝群組(或脈衝列)之間的時間,且於本文界定為一計數值,該計數值等於具有正或負重複率的脈衝持續期間。In blocks 314, 315, 316, and 317, the pulse repetition rate (Rep-Rate) is incremented or decremented when the pulse width limit is met. In
若正脈衝重複率不等於MIN-Rep-Rate且負脈衝重複率不等於MAX-Rep-Rate,則演算法300繼續進行到方塊316。If the positive pulse repetition rate is not equal to MIN-Rep-Rate and the negative pulse repetition rate is not equal to MAX-Rep-Rate, the
在方塊316中,將正脈衝重複率與MAX-Rep-Rate進行比較,且將負脈衝重複率與MIN-Rep-Rate進行比較。若正脈衝重複率等於MAX-Rep-Rate且負脈衝重複率等於MIN-Rep-Rate,則在方塊317中,經由停止時間計數值將一個正脈衝偏移成負脈衝,且演算法300接著繼續進行到方塊318,在方塊318期間,平衡控制反饋演算法300結束。若正脈衝重複率不等於MAX-Rep-Rate且負脈衝重複率不等於MIN-Rep-Rate,則演算法300繼續進行到方塊318,在方塊318期間,演算法300結束。In
在重複率控制命中限值時,演算法觸發下一個調整控制位準。When the repetition rate control hits the limit, the algorithm triggers the next adjustment control level.
將微脈衝從正脈衝群組偏移到停止時間脈衝群組到負脈衝群組的行為以負方向偏移平衡。相反地,將微脈衝從負脈衝群組偏移到停止時間脈衝群組到正脈衝群組的行為以正方向偏移平衡。使用停止時間的群組減少了效果,且因此提供了更精細的控制。The act of shifting the micropulse from the positive pulse group to the stop time pulse group to the negative pulse group is offset in the negative direction. Conversely, the act of shifting the micropulse from the negative pulse group to the stop time pulse group to the positive pulse group is offset and balanced in the positive direction. Groups that use stop time reduce the effect and therefore provide finer control.
圖4中的流程圖圖示微脈衝產生器控制的演算法400。驅動脈衝及高電壓輸出的波形繪示在圖8的圖解中。此演算法400例如是由圖2中的系統200所執行的。在方塊401中,Timer1的中斷服務常式起動。用於微脈衝產生器的演算法400例如每0.1毫秒運行一次。The flowchart in FIG. 4 illustrates an
在方塊402中,將微脈衝重複率計數器減量。此計數器是Timer1的重複率分割計數器(divider counter)。Timer1是主環路定時器且脈衝控制定時器以0.1 ms運行。Timer1開啟HVPS輸出,因此使微脈衝起動,其中Timer0關閉HVPS而結束微脈衝。因此,Timer1設定重複率且觸發類比轉數位的轉換,Timer0設定微脈衝寬度。In
在方塊403中,執行微脈衝重複率計數器是否等於2的比較。換言之,執行測試以判定重複率分割計數值是否從下個微脈衝的開始起算是2。方塊403中的步驟將把ADC(微控制器201中的)與就在下個微脈衝傳輸之前的時間同步。若微脈衝重複率計數器等於2,則取樣保持電路205被設定為取樣模式,如方塊404中所示。在方塊405中,微控制器201中的ACD讀取來自取樣保持電路205的感測器輸入訊號。In
若微脈衝重複率計數器不等於2,則演算法400繼續進行到方塊406。If the micropulse repetition rate counter is not equal to 2, the
方塊404及405起動且執行類比轉數位的轉換以容許微控制器201量測從取樣保持電路205所接收的類比輸入。
在啟用取樣保持電路205時(一般是在下個微脈衝發生在方塊403處之前的約0.2毫秒處,其中微脈衝803及804分別具有脈衝寬度810及811),訊號250(圖2)接著在被施用於位在微控制器201裡面的類比轉數位轉換器(ACD)的輸入之前被低通濾波器206調整且被放大器207放大。就在取樣保持電路205啟用(方塊404)取樣保持操作之後,以訊號通知ACD開始轉換(方塊405)。造成的平衡訊號取樣速率一般約為1.0毫秒,且與微脈衝重複率(rep-rate)同步。然而,實際的取樣速率隨著重複率812、813(圖8)變化而變化(如方塊310、311、312、313中所示),但將總是保持與微脈衝重複率812、813同步。When the sample-and-
依據此實施例,在下個微脈衝之前進行訊號取樣的方法允許系統200忽略雜訊及電流驟增(電容耦接)且有利地避免使離子平衡量測不可靠。According to this embodiment, the method of sampling the signal before the next micro pulse allows the
在方塊406中,執行測試以判定Timer1的重複率分割計數器是否準備好開始下個微脈衝。執行微脈衝重複率計數器是否等於零的比較。若微脈衝重複率計數器不等於零,則演算法400繼續進行到方塊412。若微脈衝重複率計數器等於零,則演算法400繼續進行到方塊417。In
在方塊417中,從資料暫存器重新載入微脈衝重複率計數器。此舉將重新載入用於起動下個脈衝(微脈衝)的時間區間。演算法400接著繼續進行到方塊408。In block 417, the micro-pulse repetition rate counter is reloaded from the data register. This will reload the time interval used to start the next pulse (micro pulse).
方塊408、409及410提供以下步驟:判定新的脈衝階段是否被起動或持續目前的脈衝階段。
在方塊408中,執行微脈衝計數器是否等於零(0)的比較。In
若是,則演算法400繼續進行到方塊410,該方塊呼叫下個脈衝階段,且演算法400繼續進行到方塊411。If so, the
若否,則演算法400繼續進行到方塊409,該方塊呼叫以持續目前的脈衝階段。If not, the
在方塊411中,起動Timer0(微脈衝寬度計數器)。Timer0控制微脈衝寬度,如下文參照方塊414-417所論述的。In block 411, Timer0 (micro pulse width counter) is started. Timer0 controls the micro pulse width, as discussed below with reference to blocks 414-417.
在方塊412中,啟用所有系統中斷(system interrupt)。在方塊413中,Timer1的中斷服務常式結束。In
在Timer0的時間到期時,基於方塊414-417來控制實際的微脈衝寬度。在方塊414中,Timer0的中斷服務常式起動。在方塊415中,將正微脈衝驅動設定為關閉(亦即關閉正微脈衝)。在方塊416中,將負微脈衝驅動設定為關閉(亦即關閉負微脈衝)。在方塊417中,Timer0的中斷服務常式結束。When the time of Timer0 expires, the actual micro-pulse width is controlled based on blocks 414-417. In block 414, the interrupt service routine of Timer0 is started. In
亦如圖400中的部分450中所示,對於微脈衝驅動訊號452,Timer0的持續時間等於微脈衝驅動訊號452的微脈衝寬度454。微脈衝寬度454在脈衝上升邊緣456(其在Timer0起動時觸發)處開始且在脈衝下降邊緣458(其在Timer0結束時觸發)處結束。As also shown in
平均化離子平衡感測器輸入的方法700的細節示於圖7中的流程圖中。方塊701-706描述取樣保持電路205的操作及對來自取樣保持電路205的資料進行ADC轉換的操作。在ADC轉換701結束時,約0.1毫秒後,停用取樣保持區塊205,而防止雜訊及電流驟增使平衡量測不可靠。將造成的量測結果703及取樣計數器705添加到先前的原始量測總和704值及保存,等待進一步的處理。方塊707-716是用於平均化感測器101及/或204的量測結果的平均化常式,且獲取離子平衡量測平均值,接著使用有限脈衝回應計算來結合該平衡量測平均值以將平衡量測平均值與先前的量測結果714結合而產生平衡控制環路中所使用的最終平衡量測結果。方塊714中的計算從先前系列的感測器輸入量測結果計算加權平均值。在方塊715中,呼叫事件常式以基於方塊714中的計算來調整離子產生。The details of the method 700 for averaging the input of the ion balance sensor are shown in the flowchart in FIG. 7. Blocks 701-706 describe the operation of the sample-and-
圖5A、5B及圖6中的流程圖繪示在形成負及正極性脈衝列的期間的系統操作。離子化循環531包括一系列的正脈衝502、602,之後是停止時間區間503、603,之後是一系列的負脈衝517、604,之後是停止時間區間518、605。在經指定的離子化循環數量已發生708時,計算離子平衡量測平均值709,且清除原始量測總和710及取樣計數器值710、711。The flowcharts in FIGS. 5A, 5B and 6 illustrate the system operation during the period when the negative and positive pulse trains are formed. The
現參照圖5A、5B及6。該等圖式為分別依據本發明的一實施例的在形成負脈衝列及正脈衝列的期間的系統操作的流程圖。在方塊501中,用於負脈衝列的下個脈衝階段的常式起動。方塊502-515描述用於產生負系列脈衝以及脈衝持續時間的停止時間的步驟。方塊517-532描述用於產生正系列脈衝以及脈衝持續時間的停止時間的步驟。方塊601-613描述用於產生下個脈衝階段或是否持續目前的脈衝階段的步驟。Refer now to Figures 5A, 5B and 6. The figures are flowcharts of system operations during the formation of the negative pulse train and the positive pulse train, respectively, according to an embodiment of the present invention. In
接著使用有限脈衝回應計算來結合平衡量測平均值以將平衡量測平均值與先前的量測結果714結合,而產生平衡控制環路中所使用的最終平衡量測結果。The finite impulse response calculation is then combined with the balance measurement average to combine the balance measurement average with the
平衡控制環路301將平衡量測結果與設定值302進行比較而產生誤差值。誤差訊號被乘以環路增益303、被檢查是否超過/低於範圍304且被添加到目前的負脈衝寬度值。The
在微脈衝HV供應系統202、203中,驅動微脈衝的脈衝寬度改變了造成的高電壓(HV)波814、801、802的峰值幅度。在此情況下,改變負脈衝幅度以使離子平衡上的改變生效。若誤差訊號值大於零,則調高負脈衝寬度,因此使得增加負HV脈衝的幅度,而使平衡以負方向改變。相反地,若平衡是負的,則調低負脈衝寬度,因此使平衡以正方向改變。In the micropulse
在持續調整負脈衝寬度期間且在條件允許時,負脈衝寬度可能命中其控制限值。在此情況下,為了正失衡將正脈衝寬度調低307或為了負失衡將正脈衝寬度調高309,直到負脈衝寬度可再次恢復控制為止。此使用負及正脈衝寬度來進行控制的方法產生了大約10V的平均平衡控制調整範圍,其中穩定性小於3V。During the continuous adjustment of the negative pulse width and when conditions permit, the negative pulse width may hit its control limit. In this case, the positive pulse width is adjusted lower by 307 for positive imbalance or the positive pulse width is adjusted higher by 309 for negative imbalance, until the negative pulse width can be controlled again. This method of using negative and positive pulse widths for control produces an average balance control adjustment range of about 10V, where the stability is less than 3V.
依據大失衡條件下的另一實施例(例如在離子化鼓風機起動時、在大量的污染物積聚時或在發射器隨著它們老化而腐蝕時),負脈衝寬度及正脈衝寬度將達到它們的控制限值310、312。在此情況下,調整正脈衝重複率311及調整負脈衝重複率313以使平衡達到正脈衝寬度及負脈衝寬度再次是在它們各別的控制範圍內的點。因此,對於大的正失衡條件,將負脈衝重複率增加313,而造成平衡上的負偏移。若條件仍存在,則將正脈衝重複率減少313,而亦造成平衡上的負偏移。此改變正/負重複率313的交替法持續直到負脈衝寬度及正脈衝寬度再次是在它們的控制範圍內為止。同樣地,對於大的負失衡條件,將正脈衝重複率增加311且交替地將負脈衝重複率減少311,而造成平衡上的正偏移。此舉如之前一樣持續,直到負脈衝寬度及正脈衝寬度再次是在它們的控制範圍內為止。According to another embodiment under large imbalance conditions (for example, when the ionization blower is started, when a large amount of contaminants accumulate, or when the emitter corrodes as they age), the negative pulse width and the positive pulse width will reach their
在極度失衡的條件存在的情況下,負/正脈衝寬度及正/負重複率調整兩者可能已命中它們各別的控制限值310、312、314、316,接著將改變正脈衝計數值及負脈衝計數值以使平衡達到正/負重複率再次是在它們各別的控制範圍內的點。因此,對於極度的正失衡條件,正脈衝計數值將減少317且停止時間脈衝計數值317將增加一個脈衝數,而造成平衡上的負改變。In the presence of extremely unbalanced conditions, the negative/positive pulse width and positive/negative repetition rate adjustments may have hit their
若條件仍然存在,則停止時間脈衝計數值將減少317且負脈衝計數值將增加317一個脈衝數,而造成平衡上的進一步負改變。此將一個脈衝從負封包/列偏移到正封包/列的行為持續直到正/負重複率再次是在它們的控制範圍內為止。同樣地,對於極度的負失衡條件,將一次一個脈衝地將一個脈衝從正脈衝315封包/列通過停止時間脈衝計數值偏移到負脈衝封包315,而造成平衡上的正改變直到正/負重複率再次是在它們的控制範圍內為止。If the condition still exists, the stop time pulse count value will be reduced by 317 and the negative pulse count value will be increased by 317 pulses, resulting in a further negative change in the balance. This act of shifting a pulse from a negative packet/column to a positive packet/column continues until the positive/negative repetition rate is again within their control range. Similarly, for extreme negative imbalance conditions, one pulse at a time will be shifted from the
在平行程序中,將平衡量測結果將與設定點進行比較。若平衡量測結果被判定是在其被指定的範圍(相對應於在距離子化器1呎處所量測到的±15V的平均CPM(電荷板監測器)讀數)外面,則離子化器的控制系統將觸發平衡警示。In a parallel program, the balance measurement result will be compared with the set point. If the balance measurement result is judged to be outside the specified range (corresponding to the average CPM (charge plate monitor) reading of ±15V measured at a distance of 1 foot from the ionizer), then the ionizer’s The control system will trigger a balance warning.
在圖9中的是用於提供反饋常式的方法,若離子不平衡存在則該反饋常式致動離子平衡警示。方塊901-909執行量測,將該等量測與臨界值進行比較以判定是否致動平衡警示。方塊910-916判定是否致動平衡警示。In Fig. 9 is a method for providing a feedback routine. If an ion imbalance exists, the feedback routine activates an ion balance warning. Blocks 901-909 perform measurements and compare these measurements with thresholds to determine whether to activate the balance warning. Blocks 910-916 determine whether to activate the balance warning.
在每5秒一次的定時區間中,估算平衡量測結果903,在超出此範圍時將「1」左偏移到警示暫存器中904,否則將「0」左偏移到警示暫存器中902。在警示暫存器包含255的值(全部都是「1」)時,在警示中宣告平衡量測結果。同樣地,若警示暫存器包含0的值(全部都是「0」),則不在警示中宣告平衡量測結果。忽略警示暫存器中非255或0的任何值且警示的狀態不變。此舉過濾了警示通知且防止偶發性的通知。作為副產物,通知延遲允許平衡控制系統有充足的時間從外部的刺激中恢復。In a time interval of once every 5 seconds, the
在各個ADC轉換循環結束時運行的另一平衡程序中,約每一毫秒監測平衡控制系統一次(圖9B)。此常式910對正及負脈衝計數值檢查限制條件911、912。如上所述,在失衡條件存在且正/負脈衝寬度及正/負重複率是處於它們各別的限值時,調整正及負脈衝計數值。然而,在不能使平衡回到規格且正/負脈衝計數值已達到它們的調整限值的情況911、912下,藉由將警示暫存器設定到全部是「1」的值913、設定警示旗標914及設定兩個警示狀態位元915來強制執行警示狀態。In another balancing program that runs at the end of each ADC conversion cycle, the balancing control system is monitored approximately once every millisecond (Figure 9B). This routine 910 checks the
上文所論述的自動平衡控制的方法及技術不限於一種類型的離子化鼓風機。可將該等方法及技術用在具有各種發射電極的不同模型的離子化鼓風機中。自動化系統的其他應用包括具有微脈衝高電壓電源的離子化棒的模型。The method and technology of automatic balance control discussed above are not limited to one type of ionization blower. These methods and techniques can be used in ionization blowers of different models with various emitter electrodes. Other applications of automated systems include models of ionizing rods with micro-pulse high-voltage power supplies.
所說明的發明實施例的以上說明(包括摘要中所述者)不是要是窮舉的或將本發明限於所揭露的準確形式。如相關領域的技術人員將認識到的,儘管為了說明的目的在本文中描述了本發明的特定實施例及實例,各種等效的更改在本發明的範圍內是可能的。The above description of the illustrated embodiments of the invention (including those described in the abstract) is not intended to be exhaustive or to limit the invention to the exact form disclosed. As those skilled in the relevant art will recognize, although specific embodiments and examples of the present invention are described herein for illustrative purposes, various equivalent modifications are possible within the scope of the present invention.
可鍳於以上的詳細說明對本發明作出該等更改。以下請求項中所使用的用語不應被解釋為將本發明限於說明書及請求項中所揭露的特定實施例。反而,要完全藉由以下請求項來判定本發明的範圍,要依據已建立的請求項解譯原則來解釋該等請求項。These changes can be made to the present invention in the above detailed description. The terms used in the following claims should not be construed to limit the present invention to the specific embodiments disclosed in the specification and claims. Instead, the scope of the present invention should be determined solely by the following claims, and the claims should be interpreted according to the established principle of interpretation of the claims.
100‧‧‧離子化鼓風機101‧‧‧空氣離子化感測器102‧‧‧發射點陣列/發射點103‧‧‧風扇104‧‧‧參考電極105‧‧‧參考電極106‧‧‧保護格柵/通氣道107‧‧‧控制系統108‧‧‧敏感電極109‧‧‧百葉窗型的薄介電板110‧‧‧接地平坦電極125‧‧‧空氣流125a‧‧‧樣本125b‧‧‧經離子化空氣流127‧‧‧區塊130‧‧‧空間131‧‧‧出口132‧‧‧頂側133‧‧‧底側135‧‧‧電壓/訊號200‧‧‧系統201‧‧‧控制系統/微控制器202‧‧‧脈衝驅動器203‧‧‧變壓器204‧‧‧返回電流感測器205‧‧‧取樣保持電路206‧‧‧低通濾波器207‧‧‧放大器208‧‧‧平衡調整電位計209‧‧‧電力轉換器210‧‧‧返回電流214‧‧‧電流215‧‧‧取樣訊號216‧‧‧開關218‧‧‧放大器220‧‧‧離子電流230‧‧‧HV變壓器250‧‧‧高電壓終端251‧‧‧低電壓終端252‧‧‧平衡訊號253‧‧‧設定點訊號254‧‧‧HV輸出256‧‧‧電壓偏壓257‧‧‧線路258‧‧‧電壓源值300‧‧‧反饋演算法301‧‧‧方塊302‧‧‧方塊303‧‧‧方塊304‧‧‧方塊305‧‧‧方塊306‧‧‧方塊307‧‧‧方塊308‧‧‧方塊309‧‧‧方塊310‧‧‧方塊311‧‧‧方塊312‧‧‧方塊313‧‧‧方塊314‧‧‧方塊315‧‧‧方塊316‧‧‧方塊317‧‧‧方塊318‧‧‧方塊400‧‧‧微脈衝產生器控制的演算法401‧‧‧方塊402‧‧‧方塊403‧‧‧方塊404‧‧‧方塊405‧‧‧方塊406‧‧‧方塊407‧‧‧方塊408‧‧‧方塊409‧‧‧方塊410‧‧‧方塊411‧‧‧方塊412‧‧‧方塊413‧‧‧方塊414‧‧‧方塊415‧‧‧方塊416‧‧‧方塊417‧‧‧方塊450‧‧‧部分452‧‧‧微脈衝驅動訊號454‧‧‧微脈衝寬度456‧‧‧脈衝上升邊緣458‧‧‧脈衝下降邊緣501‧‧‧方塊502‧‧‧方塊503‧‧‧方塊504‧‧‧方塊505‧‧‧方塊506‧‧‧方塊507‧‧‧方塊508‧‧‧方塊509‧‧‧方塊510‧‧‧方塊511‧‧‧方塊512‧‧‧方塊513‧‧‧方塊514‧‧‧方塊515‧‧‧方塊516‧‧‧方塊517‧‧‧方塊518‧‧‧方塊519‧‧‧方塊520‧‧‧方塊521‧‧‧方塊522‧‧‧方塊523‧‧‧方塊524‧‧‧方塊525‧‧‧方塊526‧‧‧方塊527‧‧‧方塊528‧‧‧方塊529‧‧‧方塊530‧‧‧方塊531‧‧‧方塊532‧‧‧方塊601‧‧‧方塊602‧‧‧方塊603‧‧‧方塊604‧‧‧方塊605‧‧‧方塊607‧‧‧方塊608‧‧‧方塊609‧‧‧方塊610‧‧‧方塊611‧‧‧方塊612‧‧‧方塊613‧‧‧方塊700‧‧‧方法701‧‧‧方塊702‧‧‧方塊703‧‧‧方塊704‧‧‧方塊705‧‧‧方塊706‧‧‧方塊707‧‧‧方塊708‧‧‧方塊709‧‧‧方塊710‧‧‧方塊711‧‧‧方塊712‧‧‧方塊713‧‧‧方塊714‧‧‧方塊715‧‧‧方塊716‧‧‧方塊801‧‧‧正微脈衝802‧‧‧負微脈衝803‧‧‧正脈衝804‧‧‧負脈衝810‧‧‧正脈衝寬度(持續時間)811‧‧‧負脈衝寬度(持續時間)812‧‧‧正重複率813‧‧‧負重複率814‧‧‧離子化波形815‧‧‧正脈衝輸出816‧‧‧負脈衝輸出901‧‧‧方塊902‧‧‧方塊903‧‧‧方塊904‧‧‧方塊905‧‧‧方塊906‧‧‧方塊907‧‧‧方塊908‧‧‧方塊909‧‧‧方塊910‧‧‧方塊911‧‧‧方塊912‧‧‧方塊913‧‧‧方塊914‧‧‧方塊915‧‧‧方塊916‧‧‧方塊100. Grid/
將參照以下圖式來詳細描述此揭示案被提出作為實例的各種實施例,其中類似的元件符號指類似的元件,且其中:Various embodiments in which this disclosure is proposed as an example will be described in detail with reference to the following drawings, in which similar element symbols refer to similar elements, and in which:
圖1A是依據本發明的一實施例的離子化鼓風機的總圖的方塊圖。FIG. 1A is a block diagram of a general diagram of an ionization blower according to an embodiment of the present invention.
圖1B是圖1A的鼓風機的橫截面圖。Fig. 1B is a cross-sectional view of the blower of Fig. 1A.
圖1C是依據本發明的一實施例的包括在離子化鼓風機中的感測器的方塊圖。FIG. 1C is a block diagram of a sensor included in an ionization blower according to an embodiment of the present invention.
圖2A是依據本發明的一實施例的圖1A的離子化鼓風機的方塊圖及來自該鼓風機的經離子化的空氣流。2A is a block diagram of the ionization blower of FIG. 1A and the ionized air flow from the blower according to an embodiment of the present invention.
圖2B是依據本發明的一實施例的離子化鼓風機中的系統的電氣方塊圖。2B is an electrical block diagram of the system in the ionization blower according to an embodiment of the present invention.
圖3是依據本發明的一實施例的反饋演算法300的流程圖。FIG. 3 is a flowchart of a
圖4是依據本發明的一實施例的微脈衝產生器控制的微脈衝產生器演算法的流程圖。4 is a flowchart of a micro pulse generator control algorithm according to an embodiment of the present invention.
圖5A是依據本發明的一實施例的在形成負脈衝列期間的系統操作的流程圖。FIG. 5A is a flowchart of system operation during the formation of a negative pulse train according to an embodiment of the present invention.
圖5B是依據本發明的一實施例的在形成正脈衝列期間的系統操作的流程圖。FIG. 5B is a flowchart of system operation during the formation of a positive pulse train according to an embodiment of the present invention.
圖6是依據本發明的一實施例的在目前脈衝階段期間的系統操作的流程圖。FIG. 6 is a flowchart of system operation during the current pulse phase according to an embodiment of the present invention.
圖7是依據本發明的一實施例的在感測器輸入量測期間的系統操作的流程圖。FIG. 7 is a flowchart of system operation during sensor input measurement according to an embodiment of the present invention.
圖8是依據本發明的一實施例的微脈衝的波形圖。Fig. 8 is a waveform diagram of micro pulses according to an embodiment of the present invention.
圖9是依據本發明的一實施例的在平衡警示期間的系統操作的流程圖。FIG. 9 is a flowchart of system operation during a balance alert period according to an embodiment of the present invention.
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100:離子化鼓風機 100: Ionization blower
101:空氣離子化感測器 101: Air ionization sensor
102:發射點陣列/發射點 102: emission point array / emission point
103:風扇 103: Fan
106:保護格柵/通氣道 106: Protection grille/air duct
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW436316B (en) * | 1998-11-25 | 2001-05-28 | Air Prod & Chem | Pressure swing process and system using single adsorber and single blower for separating a gas mixture |
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---|---|---|---|---|
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW436316B (en) * | 1998-11-25 | 2001-05-28 | Air Prod & Chem | Pressure swing process and system using single adsorber and single blower for separating a gas mixture |
US20150245455A1 (en) * | 2012-02-06 | 2015-08-27 | Illinois Tool Works Inc. | Control System Of A Balanced Micro-Pulsed Ionizer Blower |
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