一種專用ic控制的壓電化負離子發生器的製作方法
2023-10-31 12:51:37
專利名稱：一種專用ic控制的壓電化負離子發生器的製作方法
技術領域：
本發明涉及電子技術領域中的一種小型負離子發生器，具體地說，涉及一種專用IC控制的壓電化負離子發生器。
背景技術：
眾所周知，習知的傳統負離子發生器通常是採用DC/AC變換，經線繞式變壓器進行升壓後，再經過倍壓整流達到所需要的直流電壓，由與之相連的放電針產生高壓電場電離空氣，釋放出負離子，這要求線繞式變壓器需要具有很高的升壓比，對變壓器初級繞組和次級繞組的絕緣強度以及次級繞組匝與匝之間的絕緣強度具有很高的要求，使得存在加工工藝複雜、體積較大、成本增高，使用中故障率較高，往往還會導致變壓器中匝與匝之間擊穿、短路、甚至引起燃燒等災難性後果等缺陷。
發明內容
鑑於上述原因，本發明的目的在於提供一種無需短路保護、升壓比高、絕緣簡單、安全穩定、電磁幹擾小，體積小的一種專用IC控制的壓電化的負離子發生器。
為了實現上述目的，本發明採用以下技術方案一種專用IC控制的壓電化的負離子發生器，它包括由振蕩電路、頻率跟蹤電路、功率放大電路、升壓電路、倍壓整流電路及負離子發射頭、負反饋穩壓電路、洩放電路構成；本發明的特點及顯著進步在于振蕩電路由專用集成電路內部電路與外圍電路連接組成，頻率跟蹤電路由專用集成電路內部電路與外圍電路連接組成，專用集成電路與功率放大電路連接、功率放大電路與升壓電路連接，升壓電路提供負反饋信號經負反饋穩壓電路與專用集成電路相連，同時與倍壓整流電路連接，倍壓整流電路與離子發射頭和洩放電路連接，洩放電路與負離子保護柵格相連。
所述振蕩電路是由專用集成電路IC及外圍電路中可調的RC組成的RC振蕩器，其所述的可調的RC是指由可調電阻RT、可調電容CT組成。
所述頻率跟蹤電路是由專用IC及外圍電路中可調的RC組成的頻率跟蹤電路；所述功率放大電路是由MOS場效應功率三極體組成功率放大電路；所述升壓電路是由壓電陶瓷變壓器電路構成；所述倍壓整流電路是由高壓二極體和高壓電容組成；所述升壓電路由壓電陶瓷變壓器及多級倍壓電路構成；所述負反饋穩壓電路是由負反饋電路及專用IC組成，獲得穩定直流高壓輸出；所述離子發射頭由放電針或放電刷組成；所述洩放電路由洩放電阻和二極體組成。
從以上的敘述中可以看出本發明主要具有以下優點1、本發明採用專用IC控制，使振蕩電路、頻率跟蹤電路變得更加簡單、調頻更加方便。能更好適應環境溫度的變化，工作更加可靠；2、本發明升壓電路採用壓電陶瓷變壓器產生交流高電壓，這與傳統的線繞變壓器相比，具有升壓比高，體積小，絕緣簡單、安全穩定、電磁幹擾小。
3、本發明具有電路簡單、無需短路保護、安全穩定、可靠性高的特點，可採用電池供電，做成可攜式負離子發生器。
4、本發明當不接負離子發射頭而接其它負載時，可作為高壓電源設備，可輸出數仟伏以上的直流高壓，其極性可正可負。
圖1為本發明結構示意方框圖；
圖2為圖1的電路原理示意圖。
具體實施例方式
附圖為本發明的實施例為了更清楚的理解本發明，下面結合附圖對本發明的內容作進一步的詳細描述。
參照圖1所示，本發明主要由七個部份組成，包括由振蕩電路1由專用集成電路IC內部電路與外圍電路連接組成，頻率跟蹤電路2由專用集成電路IC內部電路與外圍電路連接組成，專用集成電路IC與功率放大電路3連接，功率放大電路3與升壓電路4連接，升壓電路4提供負反饋信號經負反饋穩壓電路6與專用集成電路IC連接，同時與倍壓整流電路5連接、倍壓整流電路5與離子發射頭和洩放電路7連接，洩放電路7與負離子保護柵格相連。供電電壓可由外部乾電池提供，可實現可攜式。
結合圖2進一步說明其電路聯接方式及工作原理如下所述振蕩電路1是由專用IC內部電路及外圍電路RT、CT、組成，調節電阻RT、電容CT參數，可使振蕩電路1的振蕩頻率改變。
所述頻率跟蹤電路2是由專用IC內部電路及外圍電路電阻R1、R2、電容C3、C4組成，調節R1、R2、C3、C4參數可實現頻率跟蹤的要求。
所述功率放大器義是由MOS場效應功率三極體Q1及電感L1、R4、R7組成的開關功率放大器，R7提供零偏置電壓，R4起限流作用、L1為貯能器件，實現脈衝功率放大去激勵壓電陶瓷變壓器。
所述壓電陶瓷變壓器升壓電路4由壓電陶瓷變壓器MPT組成，實現較高的升壓比。
所述倍壓整流電路5由二極體D2、D3、D4、電容C7、C8組成，實現倍壓整流直流高壓輸出與負離子發射頭相聯接產生高壓電場，電離空氣，釋放出大量的負離子。
所述負反饋穩定電路6由專用IC內部電路及外圍電路D1、R8、R9、R10及C5組成。
所述洩放電路7由洩放電阻R11和D5、D6組成。
當外部施加一定的直流電壓時(當施加電壓過低時可採用DC/DC變換適當提高電壓，確保專用IC控制的壓電化的負離子發生器在正常的工作電壓範圍)。通過R3向專用IC提供工作電壓，通過R5向專用IC提供開關電壓，確保專用IC在正常工作範圍，根據壓電陶瓷變壓器的諧振頻率調節振蕩電路1中RT或CT使其振蕩頻率與壓電陶瓷變壓器的諧振頻率一致，並調節好頻率跟蹤電路2中的R1、R2、C3、C4參數值使振蕩頻率能自動跟蹤壓電陶瓷變壓器諧振頻率的變化，使壓電陶瓷變壓器始終工作在準諧振狀態。C9為電源濾波電容，專用IC輸出一定脈衝電壓經功率放大器3進行放大通過貯能元件L1向壓電變壓器提供激勵電壓，壓電陶瓷變壓器升壓電路4升壓，再經過倍壓整流電路5進行二倍或二倍以上的倍壓整流輸出獲得數仟伏以上的直流高壓輸出。與之相聯的負離子發射頭J產生高壓電場，電離空氣，釋放出大量的負離子，同時可調節負反饋穩定電路6中的R10的參數，實現較好的負反饋控制。達到穩定的直流高壓輸出，有效、穩定控制負離子發射頭J高壓電場，電離空氣，釋放出大量的負離子。
當負離子發生器發生異常時，專用IC能自動檢測電路的工作狀態，並進行控制，使負離子發生器恢復正常工作。洩放電路7由R11、D5、D6組成當洩放電阻R11的一端與負離子發生器的外殼中保護柵格z相接後可加速負離子向殼體外部擴散的效果。
以上所述僅為本發明的實施例，本發明的保護範圍並不局限於此。任何基於本發明的技術方案上的等效變換均屬於本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種專用IC控制的壓電化負離子發生器，它包括由振蕩電路(1)、頻率跟蹤電路(2)、功率放大電路(3)、升壓電路(4)、倍壓整流電路(5)及離子發射頭(J)、負反饋穩壓電路(6)、洩放電路(7)組成，其特徵在于振蕩電路(1)由專用集成電路(IC)內部電路與外圍電路連接組成，頻率跟蹤電路(2)由專用集成電路(IC)內部電路與外圍電路連接組成，專用集成電路(IC)與功率放大電路(3)連接，功率放大電路(3)與升壓電路(4)連接，升壓電路(4)提供負反饋信號經負反饋穩壓電路(6)與專用集成電路(IC)相連，同時與倍壓整流電路(5)連接，倍壓整流電路(5)與離子發射頭(J)和洩放電路(7)連接，洩放電路(7)與負離子保護柵格(Z)相連。所述振蕩電路(1)是由專用(IC)及外圍電路中可調的(RC)組成；所述頻率跟蹤電路(2)是由專用集成電路(IC)及外圍電路中可調的(RC)組成；所述功率放大電路(3)是由MOS場效應功率三極體(Q1)及電感(L1)組成；所述升壓電路(4)是由壓電陶瓷變壓器電路構成；所述倍壓整流電路(5)是由高壓二極體和高壓電容組成；所述負反饋穩壓電路(6)是由負反饋電路及專用(IC)組成；所述洩放電路(7)是由洩放電阻和二極體組成；所述離子發射頭(J)由放電針或放電刷組成。
2.根據權利要求1所述的一種專用IC控制的壓電化負離子發生器，其特徵在于振蕩電路(1)由專用(IC)和外圍電路(RC)組成，其振蕩頻率可調。
3.根據權利要求1所述的一種專用IC控制的壓電化負離子發生器，其特徵在於頻率跟蹤電路是由專用(IC)及外圍電路(RC)組成，其跟蹤頻率可調。
4.根據權利要求1所述的一種專用IC控制的壓電化負離子發生器，其特徵在於當負離子發生器發生異常時，專用(IC)能自動檢測並使負離子發生器電路恢復正常工作。
5.根據權利要求1所述的一種專用IC控制的壓電化負離子發生器，其特徵在於所述升壓電路是由片式壓電陶瓷變壓器組成，實現交流高壓輸出。
6.根據權利要求1所述的一種專用IC控制的壓電化負離子發生器，其特徵在於所述倍壓整流電路是由高壓二極(D2、D3、D4)、和高壓電容電容(C7、C8)組成，實現倍壓整流直流高壓輸出。
7.根據權利要求6所述的一種專用IC控制的壓電化負離子發生器，其特徵在於倍壓整流直流高壓輸出電路，由與之相連的負離子發射頭產生高壓電場電離空氣，釋放負離子。
8.根據權利要求1所述的一種專用IC控制的壓電化負離子發生器，其特徵在於所述負反饋穩壓電路是由專用(IC)內部電路及外圍電路(D1、R8、R9、R10及C5)組成，穩定直流高壓輸出。
9.根據權利要求5或6所述的一種專用IC控制的壓電化負離子發生器，其特徵在於其壓電陶瓷變壓器可單獨實現交流高壓輸出；倍壓整流電路可單獨實現直流高壓輸出；其極性可正可負。
10.根據權利要求1所述的一種專用IC控制的壓電化負離子發生器，其特徵在於當洩放電路(7)中其洩放電阻的一端與負離子發生器保護柵格(Z)相接後，能有效加速負離子向殼體外部擴散。
全文摘要
本發明公開一種專用IC控制的壓電化負離子發生器，包括由振蕩電路、頻率跟蹤電路、功率放大電路、升壓電路、倍壓整流電路及離子發射頭、負反饋穩壓電路、洩放電路構成；由於採用專用IC控制電路，為壓電陶瓷變壓器提供一定頻率交流激勵電壓，且具有激勵電壓頻率可調和頻率跟蹤功能，壓電陶瓷變壓器作為主要交流升壓器件實現交流高壓輸出，當經過倍壓整流後可得到直流高壓，由與之相連的負離子發射頭產生高壓電場電離空氣，釋放出大量的負離子，由於引用負反饋電路使高壓輸出穩定。有效地確保負離子發射頭髮射的負離子濃度。當不接負離子發射頭而接其它負載時，可作為高壓電源設備，可輸出數仟伏以上的直流高壓，其極性可正可負。
文檔編號H01T23/00GK1588719SQ20041007313
公開日2005年3月2日 申請日期2004年10月9日 優先權日2004年10月9日
發明者陳耀強, 楊哲, 候志俊, 全鵬 申請人:西安康鴻信息技術股份有限公司