一種基於脈衝調整電路的高壓靜電產生器用直流高壓電源的製作方法

2023-11-03 21:55:02 1

本實用新型涉及的是一種電源，具體的說，是一種基於脈衝調整電路的高壓靜電產生器用直流高壓電源。

背景技術：

目前，在許多農牧業產品的加工和保鮮過程中都需要對其進行殺菌清毒，如牛奶、果汁、食品罐頭等生產加工中，都必須有殺菌清毒工序，而傳統的高溫殺菌方法對產品營養(如Vc等)破壞嚴重，導致產品的營養成分大量的流失，不能很好的滿足人們的需求。隨著科技的不斷發展，一種採用高強度電脈衝在液體中放電瞬間產生的衝擊波，造成細菌的細胞膜產生不可逆的破壞，或使細胞中蛋白質變性、分離，在不對產品營養(如Vc等)破壞的情況下有效的完成對農牧業產品進行殺菌保鮮的靜電殺菌系統被廣泛的用於農牧業產品的加工和保鮮過程中的殺菌清毒，這種靜電殺菌系統極大的確保了農牧業產品的加工和保鮮過程中的營養成分不被破壞，很好的滿足了人們的需求。靜電殺菌系統主要由高壓靜電產生器和電暈組成；而高壓靜電產生器則由直流高壓電源和靜電發射棒組成；高壓靜電產生器輸出的高壓靜電是否穩定則取決於直流高壓電源傳送的直流高壓是否穩定。

然而，現有的高壓靜電產生器的直流高壓電源存在輸出電壓穩定性較差，導致高壓靜電產生器輸出的高壓靜電的穩定性較差，致使靜電殺菌系統不能很好的對的加工和保鮮的農牧業產品進行殺菌清毒，從而使加工和保鮮的農牧業產品出現發黴變質，營養成分被破壞，不能很好的滿足人們的需求。

因此，提供一種能輸出穩定的電壓和電流的高壓靜電產生器的直流高壓電源便是當務之急。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於克服現有的高壓靜電產生器的直流高壓電源存在輸出電壓穩定性較差的缺陷，提供的一種基於脈衝調整電路的高壓靜電產生器用直流高壓電源。

本實用新型通過以下技術方案來實現：一種基於脈衝調整電路的高壓靜電產生器用直流高壓電源，主要由變壓器T，二極體整流器U1，調節晶片U2，放大器P，三極體VT1，三極體VT2，三極體VT3，三極體VT4，三極體VT5，三極體VT6，正極與二極體整流器U1的正極輸出端相連接、負極經電阻R1後與二極體整流器U1的負極輸出端相連接的極性電容C1，負極與調節晶片U2的DIS管腳相連接、正極經電阻R2後與極性電容C1的正極相連接的極性電容C4，P極經電阻R3後與極性電容C4的正極相連接、N極與三極體VT2的發射極相連接的二極體D1，一端與三極體VT1的發射極相連接、另一端與調節晶片U2的THRE管腳相連接的電感L1，正極與三極體VT1的基極相連接、負極與三極體VT2的集電極相連接的極性電容C2，負極與三極體VT1的集電極相連接後接地、正極經電阻R4後與調節晶片U2的CONT管腳相連接的極性電容C3，一端與調節晶片U2的VCC管腳相連接、另一端與調節晶片U2的REST管腳相連接的電阻R5，正極經電阻R6後與調節晶片U2的OUTP管腳相連接、負極與三極體VT3的基極相連接的極性電容C5，P極與極性電容C5的正極相連接、N極經可調電阻R7後與變壓器T原邊電感線圈的同名端相連接的二極體D2，正極經電阻R8後與極性電容C5的正極相連接、負極經電感L2後與三極體VT4的基極相連接的極性電容C6，正極經電阻R10後與變壓器T副邊電感線圈的非同名端相連接、負極與三極體VT4的集電極相連接後接地的極性電容C7，P極經電阻R9後與變壓器T副邊電感線圈的同名端相連接、N極與變壓器T副邊的電感線圈的非同名端共同形成直流高壓電源的輸出端的穩壓二極體D3，負極與三極體VT5的集電極相連接、正極與三極體VT6的發射極相連接的極性電容C8，P極與三極體VT6的基極相連接、N極與放大器P的正極相連接的二極體D5，正極與三極體VT6的集電極相連接、負極經電阻R13後與放大器P的負極相連接的極性電容C9，P極與三極體VT5的發射極相連接、N極經電阻R12後與放大器P的輸出端相連接的二極體D4，以及一端與二極體D4的N極相連接、另一端與放大器P的輸出端相連接的可調電阻R11組成。

所述三極體VT6的發射極還與調節晶片U2的CONT管腳相連接；所述放大器P的負極接地、其正極還與三極體VT5的基極相連接；所述極性電容C1的負極接地；所述二極體整流器U1的正極輸出端分別與調節晶片U2的VCC管腳和REST管腳以及變壓器T原邊電感線圈的非同名端相連接；所述二極體整流器U1的兩個輸入端共同形成直流高壓電源的輸入端；所述三極體VT2的基極與調節晶片U2的TRIG管腳相連接；所述三極體VT3的集電極與變壓器T原邊電感線圈的同名端相連接、其發射極與三極體VT4的發射極相連接；所述三極體VT4的集電極還與二極體D4的N極相連接。

為確保本實用新型的實際使用效果，所述調節晶片U2則優先採用了IC555集成晶片來實現；同時所述變壓器T則優先採用了EI57-30升壓變壓器來實現；所述二極體整流器U則優先採用了KBL405G橋式二極體整流器來實現。

本實用新型與現有技術相比，具有以下優點及有益效果：

(1)本實用新型能對對直流電壓中諧波進行過濾，使輸入的直流電壓更穩定，並能通過反覆的振蕩升壓和多次倍壓整流後輸出穩定的直流高壓，從而本實用新型能為高壓靜電產生器提供穩定的直流高壓，有效的確保了高壓靜電產生器輸出穩定的高壓靜電，使靜電殺菌系統能很好的對的加工和保鮮的農牧業產品進行殺菌清毒，能有效的防止加工和保鮮的農牧業產品出現發黴變質。

(2)本實用新型能對脈衝電流的脈寬進行調整，能有效的對電流中低次諧波進行抑制或消除，從而提高了本實用新型輸出電壓和電流的穩定性。

附圖說明

圖1為本實用新型的整體電路結構示意圖。

具體實施方式

下面結合實施例及其附圖對本實用新型作進一步地詳細說明，但本實用新型的實施方式不限於此。

如圖1所示，本實用新型主要由變壓器T，二極體整流器U1，調節晶片U2，放大器P，三極體VT1，三極體VT2，三極體VT3，三極體VT4，三極體VT5，三極體VT6，電阻R1，電阻R2，電阻R3，電阻R4，電阻R5，電阻R6，可調電阻R7，電阻R8，電阻R9，電阻R10，可調電阻R11，電阻R12，電阻R13，極性電容C1，極性電容C2，極性電容C3，極性電容C4，極性電容C5，極性電容C6，極性電容C7，極性電容C8，極性電容C9，二極體D1，二極體D2，穩壓二極體D3，二極體D4，二極體D5，電感L1，以及電感L2組成。

為確保本實用新型的實際使用效果，所述調節晶片U2則優先採用了IC555集成晶片來實現；同時所述變壓器T則優先採用了EI57-30升壓變壓器來實現；所述二極體整流器U則優先採用了KBL405G橋式二極體整流器來實現；同時，放大器P為10～499PCS放大器，三極體VT1和三極體VT2均為3DD15三極體，三極體VT3和三極體VT4均為2SC1317三極體，三極體VT5和三極體VT6均為3AX31三極體；電阻R1的阻值為400kΩ，電阻R2～R4的阻值均為100Ω，電阻R5、電阻R6和電阻R8的阻值均為10Ω，可調電阻R7的阻值調節範圍為100～210kΩ，電阻R9的阻值為200kΩ，電阻R10的阻值為1M，可調電阻R11的阻值調節範圍為50～200kΩ，電阻R12和電阻R13的阻值均為430Ω；極性電容C1為濾波電容其容值為10000μF，極性電容C2的容值為0.1μF，極性電容C3的容值為0.22μF，極性電容C4為充電電容其容值為20000μF/600V的極性電容，極性電容C5的容值為1000μF，極性電容C6的容值為8μF，極性電容C7的容值為400μF的極性電容，極性電容C8和極性電容C9的容值均為22μF；二極體D1和二極體D2均為1N5401二極體，穩壓二極體D3為1N5221B穩壓二極體，二極體D4和二極體D5為1N5408二極體；電感L1為50μh的環形電感，電感L2和電感L5均為100μh的振蕩電感。

連接時，極性電容C1的正極與二極體整流器U1的正極輸出端相連接，負極經電阻R1後與二極體整流器U1的負極輸出端相連接。極性電容C4的負極與調節晶片U2的DIS管腳相連接，正極經電阻R2後與極性電容C1的正極相連接。二極體D1的P極經電阻R3後與極性電容C4的正極相連接，N極與三極體VT2的發射極相連接。電感L1的一端與三極體VT1的發射極相連接，另一端與調節晶片U2的THRE管腳相連接。極性電容C2的正極與三極體VT1的基極相連接，負極與三極體VT2的集電極相連接。

其中，極性電容C3的負極與三極體VT1的集電極相連接後接地，正極經電阻R4後與調節晶片U2的CONT管腳相連接。電阻R5的一端與調節晶片U2的VCC管腳相連接，另一端與調節晶片U2的REST管腳相連接。極性電容C5的正極經電阻R6後與調節晶片U2的OUTP管腳相連接，負極與三極體VT3的基極相連接。二極體D2的P極與極性電容C5的正極相連接，N極經可調電阻R7後與變壓器T原邊電感線圈的同名端相連接。極性電容C6的正極經電阻R8後與極性電容C5的正極相連接，負極經電感L2後與三極體VT4的基極相連接。極性電容C7的正極經電阻R10後與變壓器T副邊電感線圈的非同名端相連接，負極與三極體VT4的集電極相連接後接地。

同時，穩壓二極體D3的P極經電阻R9後與變壓器T副邊電感線圈的同名端相連接，N極與變壓器T副邊的電感線圈的非同名端共同形成直流高壓電源的輸出端；該輸出端的穩壓二極體D3的N極與靜電發射棒的其中一個電極端相連接，其變壓器T副邊電感線圈的非同名端則與靜電發射棒的另一個電極端相連接。極性電容C8的負極與三極體VT5的集電極相連接，正極與三極體VT6的發射極相連接。二極體D5的P極與三極體VT6的基極相連接，N極與放大器P的正極相連接。極性電容C9的正極與三極體VT6的集電極相連接，負極經電阻R13後與放大器P的負極相連接。二極體D4的P極與三極體VT5的發射極相連接，N極經電阻R12後與放大器P的輸出端相連接。可調電阻R11一端與二極體D4的N極相連接，另一端與放大器P的輸出端相連接。

所述三極體VT6的發射極還與調節晶片U2的CONT管腳相連接；所述放大器P的負極接地、其正極還與三極體VT5的基極相連接；所述極性電容C1的負極接地；所述二極體整流器U1的正極輸出端分別與調節晶片U2的VCC管腳和REST管腳以及變壓器T原邊電感線圈的非同名端相連接；所述二極體整流器U1的兩個輸入端共同形成直流高壓電源的輸入端並與市電相連接；所述三極體VT2的基極與調節晶片U2的TRIG管腳相連接；所述三極體VT3的集電極與變壓器T原邊電感線圈的同名端相連接，其發射極與三極體VT4的發射極相連接；所述三極體VT4的集電極還與二極體D4的N極相連接。

工作時，二極體整流器U1和極性電容C1以及電阻R1形成了整流濾波電路；電阻R2、極性電容C4、電阻R3、極性電容C2、極性電容C3和三極體VT2以及調節晶片U2形成了振蕩升壓電路；放大器P、三極體VT5、三極體VT6、二極體D4、二極體D5、極性電容C8、極性電容C9、可調電阻R11、電阻R12和電阻R13形成了脈衝調整電路；三極體VT3、三極體VT4、可調電阻R7、極性電容C5、電感L2和變壓器T形成了倍壓整流電路；接通市電後，整流濾波電路對輸入的220V交流電壓進行整流濾波後將輸入的交流電壓轉換為直流電壓，並對轉換後的直流電壓中諧波進行過濾後傳輸給振蕩升壓電路，振蕩升壓電路得電後，極性電容C2和極性電容C3開始充電，此時變壓器T原邊電感線圈產生充電電流，副邊電感線圈產生感應高壓。當極性電容C2和極性電容C3充滿電時，三極體VTl和三極體VT2受觸發導通，極性電容C2和極性電容C3通過三極體VT1和三極體VT2對調節晶片U2放電，該調節晶片U2對輸入的電壓進行處理後經脈衝調整電路放電，該脈衝調整電路對脈衝電流的脈寬進行調整，能有效的對電流中低次諧波進行抑制或消除，使脈衝高電壓更定。脈衝調整電路將調整後的脈衝高電壓傳輸給倍壓整流電路；倍壓整流電路通過極性電容C5和極性電容C6以及電感L2形成的跟隨電路使電壓更平穩，處理後電壓傳輸給的三極體VT3和三極體VT4形成運算放大器，該放大器對能有效的提高直流電壓的脈衝強度，經放大器調節後的電壓傳輸給變壓器T進行放電，此時的三極體VT1和三極體VT2截止，然後極性電容C2和極性電容C3重新開始充電，使三極體VT1和三極體VT2間歇導通；以上充、放電振蕩過程周而復始地進行，即可在變壓器T副邊電感線圈繞組上產生近7KV的直流高壓，其負載電流可達50UA，該7KV的直流高壓則通過穩壓二極體D3的N極和變壓器T副邊電感線圈的非同名端傳輸給靜電發射棒的兩個電極上。

因此，本實用新型能通過對對直流電壓中諧波進行過濾，使輸入的直流電壓更穩定，並通過反覆的振蕩升壓和多次倍壓整流後且確保了輸出穩定的直流高壓；並且本實用新型的脈衝調整電路對脈衝電流的脈寬進行調整，能有效的對電流中低次諧波進行抑制或消除，使脈衝高電壓更定，從而本實用新型能為高壓靜電產生器提供穩定的直流高壓，有效的確保了高壓靜電產生器輸出穩定的高壓靜電，使靜電殺菌系統能很好的對的加工和保鮮的農牧業產品進行殺菌清毒，能有效的防止加工和保鮮的農牧業產品出現發黴變質。

按照上述實施例，即可很好的實現本實用新型。