一種負離子產生電路的製作方法
2023-06-21 08:04:11
一種負離子產生電路的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及離子產生領域，特別涉及一種全隔離的負離子產生電路。包括輸入單元、振蕩單元、隔離變壓器、整流單元、限流匹配單元和放電負載單元；隔離變壓器，對電路的全隔離和升壓，包括初級繞組和次級繞組，次級繞組兩端均與地隔離，初級繞組帶有中心抽頭，隔離變壓器初級繞組的同名端連接輸入單元的電源線，中心抽頭至初級繞組的異名端連接振蕩單元，次級繞組接整流單元；整流單元，將次級繞組輸入的高壓交流電半波整流為高壓直流電；限流匹配單元，將整流單元輸入的高壓直流電限流和匹配輸出到放電負載單元近場放電。該電路中隔離變壓器次級繞組的兩端均與地隔離，避免了高壓導入到地而使電路控制板帶負高壓電而使人觸電的現象。
【專利說明】一種負離子產生電路
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及離子產生領域，特別涉及一種全隔離的負離子產生電路。
【背景技術】
[0002]隨著人們生活水平的不斷提高，汽車逐漸在國內普及，導致汽車尾氣的增加，加上日益嚴峻的環境，使車主越發關注PM2.5細顆粒物對人體的危害，且汽車內的空氣會因缺乏流通，容易殘留汙染物和滋生細菌。因此，車用類空氣淨化器產品應運而生。負離子發生器作為空氣淨化器產品的核心組成部分，具有除臭、淨化空氣的作用。負離子發生器工作原理如下:利用脈衝、振蕩電路將低電壓升至幾千伏特的直流負高壓，再利用導體尖端直流高壓產生高電暈，高速地放出大量的電子(e-)，而電子無法長久存在於空氣中(存在壽命只有納秒級)，立刻會被空氣中的氧分子捕捉，形成負離子。
[0003]現在，市面上出現了各式各樣的負離子發生器，但是大都是採用半隔離式高壓產生電路，採用這種半隔離式電路結構的負離子發生器只有一個電極接入放電極，該放電極對地放電放出大量的電子，從而使電路控制板帶負高壓，易出現用戶觸電而麻手的現象；並且該半隔離式電路工作時間長後會使電路控制板產生大量的靜電，導致電路中的IC等易受靜電影響的零件損壞，還可能出現液晶顯示屏顯示異常、車載電腦工作紊亂、系統崩潰等嚴重後果。
【發明內容】
[0004]針對上述提到的現有技術中的半隔離式負離子產生電路易造成電路控制板帶電的現象，本實用新型為解決其技術問題而採用的技術方案是:
[0005]一種負離子產生電路，包括依次連接的輸入單元、振蕩單元、隔離變壓器、整流單元、限流匹配單元和放電負載單元；
[0006]輸入單元，用於將輸入的直流電壓進行穩壓和濾波，輸出到振蕩單元和隔離變壓器；
[0007]振蕩單元，用於將所述輸入單元輸入的直流電壓經振蕩後變為交流電；
[0008]隔離變壓器，用於對電路的全隔離和升壓，包括初級繞組和次級繞組，所述次級繞組兩端均與地隔離，且所述初級繞組帶有中心抽頭，所述隔離變壓器初級繞組的同名端連接所述輸入單元的電源線，隔離變壓器初級繞組的中心抽頭至初級繞組的異名端連接所述振蕩單元，隔離變壓器次級繞組接所述整流單元；
[0009]整流單元，用於將從所述隔離變壓器次級繞組輸入的高壓交流電進行半波整流為高壓直流電，再輸出到所述限流匹配單元；
[0010]限流匹配單元，用於將從所述整流單元中輸入的高壓直流電進行限流和匹配後輸出到所述放電負載單元；
[0011]放電負載單元，用於將限流匹配單元輸入的高壓直流電近場放電產生負離子。
[0012]優選但不限於，振蕩單元，包括電解電容EC2、電阻R3、電阻R4、電容C3、三極體Ql和電容C2 ;其中，電解電容EC2和電阻R3並聯，電解電容EC2的正極與隔離變壓器初級繞組的中心抽頭連接，電解電容EC2的負極依次串接有電阻R4和電容C3，電容C3另一端接地；三極體Ql的集電極與隔離變壓器初級繞組的異名端相連，電阻R4和電容C3的公共連接端又與三極體的基極相連，電容C2並聯在三極體Ql的集電極和發射極之間，三極體Ql的發射極接地。
[0013]優選但不限於，放電負載單元，包括有兩個與地隔離的放電電極，且兩個放電電極分別連接有兩個碳毛刷尖端，所述兩個碳毛刷尖端近場放電產生負離子。
[0014]優選但不限於，輸入單元，包括並聯在電源線和地線之間的穩壓二極體ZDl和電容 EC1。
[0015]優選但不限於，整流單元，包括二極體Dl和電容Cl，且二極體Dl的陰極與隔離變壓器次級繞組的同名端相連，二極體Dl的陽極與電容Cl串接，電容Cl另一端與隔離變壓器次級繞組的異名端連接。
[0016]優選但不限於，限流匹配單元，包括分別串接在兩根信號線路中的兩個限流電阻R1、R2。
[0017]由上可見，本實用新型中所述的一種負離子產生電路相對於現有技術，具體的有益效果是:本實用新型專利提供一種全隔離負離子產生電路，該電路中隔離變壓器次級繞組的兩端均與地隔離，避免了高壓導入到地而使電路控制板帶負高壓電的現象，人手觸摸也不會有麻手現象，也不會因為電路工作時間長後會使電路控制板產生大量的靜電，而使電路中的IC等易受靜電影響的零件損壞等現象。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型一種負離子產生電路的電路圖。
【具體實施方式】
[0019]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
[0020]實施例1:
[0021]參見附圖1，本實用新型中一種負離子產生電路，包括依次串連的輸入單元10、振蕩單元20、隔離變壓器30、整流單元40、限流匹配單元50和放電負載單元60。隔離變壓器30包括初級繞組f 2和次級繞組3?4，次級繞組的兩端3和4均與地GND隔離，且初級繞組Γ2帶有中心抽頭5 ;隔離變壓器30初級繞組同名端I連接所述輸入單元10的電源線，隔離變壓器30的初級繞組5?2連接振蕩單元20，隔離變壓器30的次級繞組3?4接整流單元40 ;隔離變壓器30用於對電路的全隔離和升壓。
[0022]輸入單元10包括並聯在電源線和地線GND之間的穩壓二極體ZDl和電容ECl。
[0023]振蕩電路20包括電容EC2、電阻R3、電阻R4、電容C3、NPN型三極體Ql和電容C2 ；其中，電容EC2和電阻R3相互並聯，電容EC2的正極與隔離變壓器30初級繞組的中心抽頭5連接，電容EC2的負極依次串接有電阻R4和電容C3，電容C3另一端接地GND ;三極體Ql的集電極與隔離變壓器30的初級繞組的異名端2相連，電阻R4和電容C3的公共連接端又與三極體Ql的基極相連，電容C2並聯在三極體Ql的集電極和發射極之間，三極體Ql的發射極接地；
[0024]由於電容兩端的電壓不可突變，電容EC2用於調整振蕩波形，加大了電阻R4對電容C3充電時的電流，從而加速三極體Ql的導通；電容C2能吸收瞬間高壓浪湧，用於保護三極體Ql的ce結不會被擊穿，三極體Ql的ce結能將電容C2兩端的電荷洩放掉。
[0025]整流單元40包括二極體Dl和電容Cl，且二極體Dl的陰極與隔離變壓器30的次級繞組同名端3相連，二極體Dl的陽極串接電容Cl，電容Cl另一端再與隔離變壓器30次級繞組異名端4連接。
[0026]限流匹配單元50包括分別串接在兩條輸出線路中的限流電阻Rl和電阻R2。
[0027]放電負載單元60，包括有兩個與地隔離的放電電極，且兩個放電電極分別連接有兩個碳毛刷尖端，兩個碳毛刷尖端近場放電產生負離子。
[0028]電容ECl和電容EC2優選採用電解電容。
[0029]該電路具體工作時，首先輸入+12V的直流電壓到輸入單元10，經過電阻R5限流，穩壓二極體ZDl將電壓鉗位在一個穩定的值,經過電容ECl濾波後,輸入一個穩定且無幹擾的直流電壓到隔離變壓器30初級繞組同名端I至中心抽頭5的迴路中。然後經過振蕩單元20中的電阻R3、電阻R4後對電容C3充電，對電容C3充電的時間常數為T= (R3+R4)*C3，當C3兩端電壓充電到約0.7V時，三極體Ql導通。由於三極體Ql的be結電流很小，電容C3兩端的電量只有極少部分會通過三極體Ql的be結直接洩放掉，故當三極體Ql導通後，電容C3會依次經過電阻R4、電阻R3，再經過隔離變壓器30的初級繞組的中心抽頭端5至異名端2繞組的迴路，通過三極體Ql的ce結對地放電。當電容C3兩端電壓小於0.3V時，三極體Ql就截止。通過三極體Ql的反覆導通和截止，在電路中會產生脈動直流電壓，再通過隔離變壓器30升壓為幅值高的交流電；再經過整流單元40中的二極體Dl和電容Cl進行半波整流將高幅值的交流電變為高幅值的直流電；經過限流匹配單元50中的電阻Rl和電阻2進行限流和阻抗匹配後輸入到放電負載單元60，經過兩個碳毛刷尖端近場放電產生高電暈，快速地放出大量的電子，電子無法長久存在於空氣中，會立刻被空氣中的氧分子捕捉，從而生成空氣負離子。
[0030]該電路的隔離變壓器30次級繞組的兩端3和4均與地GND隔離，即沒有接到地的迴路，避免了高壓經接地的迴路導入到地，使地帶有高壓，從而使接地的電路控制板(圖中未顯示)帶負高壓電的現象。
[0031]以上所述的實施方式，並不構成對該技術方案保護範圍的限定。任何在上述實施方式的精神和原則之內所作的修改、等同替換和改進等，均應包含在該技術方案的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種負離子產生電路，其特徵在於:包括依次連接的輸入單元、振蕩單元、隔離變壓器、整流單元、限流匹配單元和放電負載單元；其中， 所述輸入單元，用於將輸入的直流電壓進行穩壓和濾波，輸出到振蕩單元和隔離變壓器； 所述振蕩單元，用於將所述輸入單元輸入的直流電壓經振蕩後變為交流電； 所述隔離變壓器，用於對電路的全隔離和升壓，包括初級繞組和次級繞組，所述次級繞組兩端均與地隔離，且所述初級繞組帶有中心抽頭，所述隔離變壓器初級繞組的同名端連接所述輸入單元的電源線，隔離變壓器初級繞組的中心抽頭至初級繞組的異名端連接所述振蕩單元，隔離變壓器次級繞組接所述整流單元； 所述整流單元，用於將從所述隔離變壓器次級繞組輸入的高壓交流電進行半波整流為高壓直流電，再輸出到所述限流匹配單元； 所述限流匹配單元，用於將從所述整流單元中輸入的高壓直流電進行限流和匹配後輸出到所述放電負載單元； 所述放電負載單元，用於將限流匹配單元輸入的高壓直流電近場放電產生負離子。
2.如權利要求1所述的一種負離子產生電路，其特徵在於:所述振蕩單元，包括電解電容EC2、電阻R3、電阻R4、電容C3、三極體Ql和電容C2 ;其中，電解電容EC2和電阻R3並聯，電解電容EC2的正極與隔離變壓器初級繞組的中心抽頭連接，電解電容EC2的負極依次串接有電阻R4和電容C3，電容C3另一端接地；三極體Ql的集電極與隔離變壓器初級繞組的異名端相連，電阻R4和電容C3的公共連接端又與三極體的基極相連，電容C2並聯在三極體Ql的集電極和發射極之間，三極體Ql的發射極接地。
3.如權利要求1所述的一種負離子產生電路，其特徵在於:所述放電負載單元，包括有兩個與地隔離的放電電極，且兩個放電電極分別連接有兩個碳毛刷尖端，所述兩個碳毛刷尖端近場放電產生負離子。
4.如權利要求1所述的一種負離子產生電路，其特徵在於:所述整流單元，包括二極體Dl和電容Cl，且二極體Dl的陰極與隔離變壓器次級繞組的同名端相連，二極體Dl的陽極與電容Cl串接，電容Cl另一端與隔離變壓器次級繞組的異名端連接。
5.如權利要求1中任一所述的一種負離子產生電路，其特徵在於:所述限流匹配單元，包括分別串接在兩根信號線路中的兩個限流電阻Rl、R2。
【文檔編號】H01T23/00GK204012193SQ201420434005
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月1日 優先權日:2014年8月1日
【發明者】華燕 申請人:惠州華陽通用電子有限公司