水素机的交流电与直流电转换电路的制作方法

本实用新型是关于一种交流电与直流电转换电路，特别是指一种水素机的交流电与直流电转换电路。

背景技术：

现代人生活忙碌，情绪紧绷，因此许多人正积极寻找各种放松心情、提升能量的方法，其中，使用者利用水素机将水分子电解后产生氢气和氧气，以便于使用者吸取，是为近年广泛运用的方法。

已知的水素机是于电极盒内设置二电极片，电性连接本体直流电源的正极和负极。水素机的动作原理是将带有正、负电极性的电极片放置于水中，以电解水而产生带正电的氢离子和带负电的氢氧根离子。在电解过程中，由于氢离子带正电，氢氧根离子带负电，因此，产生的氢离子和氢氧根离子是分别堆积在负极性的电极片以及正极性的电极片周围，且氢离子与电子结合成活性氢，但活性氢并不稳定，因而由两个活性氢结合形成氢气，而氢氧根离子则会失去电子形成氧气。

进一步而言，由于电极片的极性固定不变，电极片与水中的矿物质将由于电解的化学变化于表面上产生特定的沉积物质，而由于二电极片正负极性不同，正极性的电极片与负极性的电极片所产生的沉积物属性亦不同，甚至是属性相反的物质。因此，在日积月累的情况下，沉积物将堆积于电极片表面而无法清除，使得电极片产生短路的问题，进一步缩短电极片的使用寿命以及增加使用者清洗电极片的时间。

据此，如何提供一种水素机可针对使用者需求改善上述问题已成为目前亟需研究的课题。

技术实现要素：

有鉴于上述问题，本实用新型的主要目的在于提供一种水素机的交流电与直流电转换电路，包括逻辑控制单元、第一电极片、第二电极片、第三电极片、直流电路以及交流电路。第三电极片设置于第一电极片以及第二电极片之间。逻辑控制单元产生一模式开关信号以及多个交流电控制信号。直流电路包含第一电源供应单元及第一模式切换开关。第一模式切换开关电性连接第一电极片以及第二电极片。交流电路包含一第二电源供应单元及多个输入端。多个输入端接收多个交流电控制信号，其中第一电源供应单元及第二电源供应单元分别包括正电端及负电端，第三电极片电性连接第一电源供应单元的正电端或负电端，第一模式切换开关根据模式开关信号及多个交流电控制信号电性连接第一电源供应单元或第二电源供应单元的正电端或负电端。

其中该交流电控制信号包括一脉冲宽度调变信号。

其中该交流电路包括一全桥电路。

其中该直流电路还包括一第二模式切换开关，电性连接于该第三电极片及该第一电源供应单元之间，并根据该模式开关信号及该多个交流电控制信号电性连接该第一电源供应单元或该第二电源供应单元的该正电端或该负电端。

其中该直流电路还包括一第一极性切换开关，设置于该第一电源供应单元、该第一模式切换开关及该第二模式切换开关之间，该第一模式切换开关及该第二模式切换开关根据该模式开关信号及该多个交流电控制信号电性连接该第一极性切换开关，或者电性连接该第二电源供应单元的该正电端或该负电端，该第一极性切换开关根据该逻辑控制单元产生的一第一极性开关信号电性连接该第一电源供应单元的该正电端或该负电端。

其中该直流电路还包括一第一极性切换开关，设置于该第二电源供应单元以及该第二模式切换开关之间，该第二模式切换开关根据该模式开关信号及该多个交流电控制信号电性连接该第一电源供应单元的该正电端或该负电端，或者电性连接该第一极性切换开关，该第一极性切换开关根据该逻辑控制单元产生的一第一极性开关信号电性连接该第二电源供应单元的该正电端或该负电端。

其中该直流电路还包括一第二极性切换开关，设置于该第二电源供应单元以及该第二模式切换开关之间，其中该第二模式切换开关根据该模式开关信号及该多个交流电控制信号电性连接该第一极性切换开关或该第二极性切换开关，该第二极性切换开关根据该逻辑控制单元产生的一第二极性开关信号电性连接该第二电源供应单元的该正电端或该负电端。

承上所述，本实用新型提供一种水素机的交流电与直流电转换电路，具有直流与交流电的转换模式以及电极极性的切换模式，用户可根据需求分开两种模式的操作或是交互运用两种模式。因此，本实用新型可使得电极片上产生的矿物质与污垢缠缓生长，进一步延缓使用者清洗电极片的时间而不需经常清洗。据此，可进一步达到延长使用电极片的寿命、提高电解效率、解省清洁时间以及使用电量。此外，一般而言，在直流模式下，电解水产生带正电的氢离子和带负电的氢氧根离子，其气泡较大，在交流模式下，电解水产生带正电的氢离子和带负电的氢氧根离子，其气泡较小，而大气泡则有助于使用者吸取或是有助于皮肤的吸收，小气泡则有助于用户饮用后，消化系统容易吸收。

附图说明

为进一步说明本实用新型的技术内容，以下结合实施例及附图详细说明如后，其中：

图1是为本实用新型水素机的交流电与直流电转换电路的电路图；

图2A至图2C是为本实用新型水素机的交流电与直流电转换电路包括第二模式切换开关的电路图；

图3A及图3B是为本实用新型水素机的交流电与直流电转换电路包括第一极性切换开关的电路图；

图4A及图4B是为本实用新型水素机的交流电与直流电转换电路的第一极性切换开关另一设置位置的电路图；以及

图5是为本实用新型水素机的交流电与直流电转换电路的包括第一极性切换开关以及第二极性切换开关的电路图。

具体实施方式

请参阅图1，其是为本实用新型水素机的交流电与直流电转换电路的电路图。水素机的交流电与直流电转换电路1包括逻辑控制单元10、第一电极片11、第二电极片12、第三电极片13、直流电路14以及交流电路15。逻辑控制单元10产生一模式开关信号M以及多个交流电控制信号PWM-A、PWM-B、PWM-C、PWM-D。直流电路14包含第一电源供应单元140及第一模式切换开关141。第一模式切换开关141电性连接第一电极片11以及第二电极片12。交流电路15包含一第二电源供应单元150及多个输入端A、B、C、D。多个输入端A、B、C、D个别接收多个交流电控制信号PWM-A、PWM-B、PWM-C、PWM-D，其中第一电源供应单元140及第二电源供应单元150分别包括正电端及负电端，第三电极片13电性连接第一电源供应单元14的正电端或负电端，第一模式切换开关141根据模式开关信号M及多个交流电控制信号PWM-A、PWM-B、PWM-C、PWM-D电性连接第一电源供应单元140或第二电源供应单元150的正电端或负电端(第一模式切换开关141电性连接第二电源供应单元150的正电端或负电端将于以下内容详述)。于图1的实施例中，第三电极片13电性连接第一电源供应单元140的负电端，第一电极片11及第二电极片12电性连接第一电源供应单元140的正电端，而将第三电极片13设置于第一电极片11及第二电极片12之间时，第一电极片11、第三电极片13及第二电极片12因而形成正、负、正的电极极性排列。

于本实用新型的一实施例中，交流电控制信号包括脉冲宽度调变(pulse width modulation；PWM)信号，其具有一占空比(duty)，可通过逻辑控制单元10调整而输出不同频率的脉冲宽度调变。交流电路15包括全桥电路，其包括四个晶体管TA、TB、TC、TD，分别具有四个输入端A、B、C、D，用于分别接收逻辑控制单元10产生的脉冲宽度调变信号PWM-A、PWM-B、PWM-C、PWM-D。此外，交流电路15包括一左端点151及右端点152，是作为第一模式切换开关141的电性连接点。当脉冲宽度调变信号PWM-A、PWM-B、PWM-C、PWM-D输入至全桥电路而分别使全桥电路的晶体管TA、TB、TC、TD导通或不导通，而第一模式切换开关141电性连接至左端点151及右端点152时，第一模式切换开关141将电性连接至第二电源供应单元150的正电端或负电端。

承上所述，于直流电路14中，第一电极片11及第二电极片12电性连接第一模式切换开关141，第一模式切换开关141电性连接第一电源供应单元140的正电端或负电端，并于接收到逻辑控制单元10产生的模式开关信号M之后，改为电性连接全桥电路的左端点151及右端点152。据此，原本由直流电路14第一电源供应单元140提供第一电极片11及第二电极片12的直流电力将转换为由交流电路15第二电源供应单元150提供第一电极片11及第二电极片12交流电力。相似地，原本由交流电路15第二电源供应单元150提供第一电极片11及第二电极片12的交流电力亦可经由逻辑控制单元10产生的模式开关信号M以及多个交流电控制信号PWM-A、PWM-B、PWM-C、PWM-D转换为由直流电路14第一电源供应单元140提供第一电极片11及第二电极片12直流电力，相似的动作及原理于此不再赘述。

再者，由于输入至全桥电路的交流电控制信号PWM-A、PWM-B以及PWM-C、PWM-D分别为互补的脉冲宽度调变信号，因此，当晶体管TA及晶体管TD导通，而晶体管TB及晶体管TC不导通时，分别电性连接至全桥电路左端点151及右端点152的第一电极片11及第二电极片12将分别电性连接至第二电源供应单元150的正电端及负电端，因而使第一电极片11、第三电极片13及第二电极片12形成正、负、负的电极极性排列。

请参阅图2A至图2C，其是为本实用新型水素机的交流电与直流电转换电路包括第二模式切换开关的电路图。第二模式切换开关142电性连接于第三电极片13及第一电源供应单元140之间，并根据模式开关信号M及多个交流电控制信号PWM-A、PWM-B、PWM-C、PWM-D电性连接第一电源供应单元140或第二电源供应单元150的正电端或负电端。

如图2A所示，当第二模式切换开关142电性连接于第一电源供应单元140的正电端，第一电极片11及第二电极片12电性连接于第一电源供应单元140的负电端时，将使得第一电极片11、第三电极片13及第二电极片12形成负、正、负的电极极性排列。

如图2B所示，当第二模式切换开关142电性连接于第一电源供应单元140的负电端，第一电极片11及第二电极片12电性连接于第一电源供应单元140的正电端时，将使得第一电极片11、第三电极片13及第二电 极片12形成正、负、正的电极极性排列。再者，如上所述，当逻辑控制单元10产生模式开关信号M以及多个交流电控制信号PWM-A、PWM-B、PWM-C、PWM-D至第一模式切换开关141、第二模式切换开关142以及交流电路15时，第三电极片13电性连接至第二电源供应单元150的正电端，第一电极片11及第二电极片12则根据全桥电路晶体管TA、TB、TC、TD的导通与否分别电性连接至第二电源供应单元150的正电端及负电端，因而使得第一电极片11、第三电极片13及第二电极片1213形成负、正、正或正、正、负的电极极性排列。

如图2C所示，当第二模式切换开关142电性连接于第一电源供应单元140的正电端，第一电极片11及第二电极片12电性连接于第一电源供应单元140的负电端时，将使得第一电极片11、第三电极片13及第二电极片12形成负、正、负的电极极性排列。相似地，当逻辑控制单元10产生模式开关信号M以及多个交流电控制信号PWM-A、PWM-B、PWM-C、PWM-D至第一模式切换开关141、第二模式切换开关142以及交流电路15时，第三电极片13电性连接至第二电源供应单元150的正电端，第一电极片11及第二电极片12则根据全桥电路晶体管TA、TB、TC、TD的导通与否电性分别连接至第二电源供应单元150的正电端及负电端，因而使得第一电极片11、第三电极片13及第二电极片12形成负、正、正或正、正、负的电极极性排列。

请参阅图3A及图3B，其是为本实用新型水素机的交流电与直流电转换电路包括第一极性切换开关的电路图。于本实用新型的实施例中，除了上述的交流及直流之间的模式切换，还包括电极片的极性切换模式。电极片的极性切换模式同样通过逻辑控制单元10产生的极性开关信号控制切换的动作，进一步改变电极片电性连接的极性。

承上所述，第一极性切换开关143设置于第一电源供应单元140以及第一模式切换开关141及第二模式切换开关142之间。第一模式切换开关141及第二模式切换开关142根据模式开关信号M及多个交流电控制信号PWM-A、PWM-B、PWM-C、PWM-D电性连接第一极性切换开关143，或者电性连接第二电源供应单元150的正电端或负电端。第一极性切换开关143根据逻辑控制单元10产生的第一极性开关信号P1电性连接第一电源供应单 元140的正电端或负电端。

如图3A所示，当第一极性切换开关143分别电性连接于第一电源供应单元140的正电端及负电端时，分别通过第一模式切换开关141及第二模式切换开关142电性连接第一极性切换开关143的第一电极片11、第三电极片13及第二电极片12是形成正、负、正的电极极性排列。当进行电极片的极性切换模式时，则可使得第一电极片11、第三电极片13及第二电极片12形成负、正、负的电极极性排列。

如图3B所示，当第一极性切换开关143分别电性连接于第一电源供应单元140的正电端及负电端时，分别通过第一模式切换开关141及第二模式切换开关142电性连接第一极性切换开关143的第一电极片11、第三电极片13及第二电极片12是形成正、负、正的电极极性排列。当进行电极片的极性切换模式时，则可使得第一电极片11、第三电极片13及第二电极片12形成负、正、负的电极极性排列。

请参阅图4A及图4B，其是为本实用新型水素机的交流电与直流电转换电路的第一极性切换开关另一设置位置的电路图。上述图3A及图3B的第一极性切换开关143设置于第一电源供应单元140以及第一模式切换开关141及第二模式切换开关142之间，于图4A及图4B的实施例中，是可将第一极性切换开关143设置于第二电源供应单元150以及第二模式切换开关142之间。相似地，第二模式切换开关142根据模式开关信号M及多个交流电控制信号PWM-A、PWM-B、PWM-C、PWM-D电性连接第一电源供应单元140的正电端或负电端，或者电性连接第一极性切换开关143。第一极性切换开关143根据逻辑控制单元10产生的第一极性开关信号P1电性连接第二电源供应单元150的正电端或负电端。相似的原理如上所述，于此不再赘述。

请参图阅5，其是为本实用新型水素机的交流电与直流电转换电路的包括第一极性切换开关以及第二极性切换开关的电路图。相较于图3A及图3B的第一极性切换开关143设置于第一电源供应单元140、第一模式切换开关141及第二模式切换开关142之间，以及图4A及图4B的实施例中，将第一极性切换开关143设置于第二电源供应单元150以及第二模式切换开关142之间，图5的实施例中是分别于上述位置设置两个第一极性切换 开关，因此，为了清楚说明起见，将图4A及图4B实施例中的第一极性切换开关于图5中称为第二极性切换开关144，使得直流电路进一步包括第一极性切换开关143以及第二极性切换开关144。

图5中的第一极性切换开关143设置于第一电源供应单元140、第一模式切换开关141及第二模式切换开关142之间，第二极性切换开关144设置于第二电源供应单元150以及第二模式切换开关142之间。第一模式切换开关141根据模式开关信号M及多个交流电控制信号PWM-A、PWM-B、PWM-C、PWM-D电性连接第一极性切换开关143，或者电性连接第二电源供应单元150的正电端或负电端。第一极性切换开关143根据逻辑控制单元10产生的第一极性开关信号P1电性连接第一电源供应单元140的正电端或负电端。第二模式切换开关142根据模式开关信号M及多个交流电控制信号PWM-A、PWM-B、PWM-C、PWM-D电性连接第一极性切换开关143或第二极性切换开关144，第二极性切换开关144根据逻辑控制单元产生的第二极性开关信号P2电性连接第二电源供应单元150的正电端或负电端。第一极性切换开关143以及第二极性切换开关144可分别动作或是同时动作，动作原理如上所述，于此不再赘述。

综上所述，本实用新型提供一种水素机的交流电与直流电转换电路，具有直流与交流电的转换模式以及电极极性的切换模式，用户可根据需求分开两种模式的操作或是交互运用两种模式。因此，本实用新型可使得电极片上产生的矿物质与污垢缠缓生长，进一步延缓使用者清洗电极片的时间而不需经常清洗。据此，可进一步达到延长使用电极片的寿命、提高电解效率、解省清洁时间以及使用电量。此外，一般而言，在直流模式下，电解水产生带正电的氢离子和带负电的氢氧根离子，其气泡较大，在交流模式下，电解水产生带正电的氢离子和带负电的氢氧根离子，其气泡较小，而大气泡则有助于使用者吸取或是有助于皮肤的吸收，小气泡则有助于用户饮用后，消化系统容易吸收。此外，交流电控制信号所使用脉冲宽度调变信号的占空比大小则会影响气泡生成大小。

综上所述，仅为本实用新型的较佳可行实施例，非因此即局限本实用新型的专利范围，凡是运用本实用新型说明书及附图内容所为的等效结构变化，均理同包含于本实用新型的权利要求范围内。