一种电解银离子释放量控制电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种用于水杀菌消毒的电解银离子释放量控制电路。
【背景技术】
[0002] 城市二次供水系统作为城市供水系统的终端，其安全性直接关系到居民的身体健 康。综合国内外实验研究可知，银离子作为消毒剂能够快速有效地灭活军团菌。
[0003] 通常产生银离子的方式有超声波作用释放离子以及电解释放离子两大类。超声波 作用释放离子方式由于利用超声波产生器与离子发生器连接，致使设备的外形体积过大， 不利于一般安装或操作。电解释放离子方法控制离子释放量一般通过两类方式：控制电解 电流或电解时间。现有方法都只能模糊地判断电解银离子释放量，一方面，消毒处理后的水 质不稳定，另一方面，饮用水中银离子含量波动范围大，存在银离子浓度超过健康标准限值 的安全隐患。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型的目的是为解决目前电解银离子释放量不能准确控制，导致消毒处理 后的水质不稳定，饮用水中银离子含量波动范围大，存在银离子浓度超过健康标准限值的 技术问题。另外，本实用新型还解决两根银电极不均衡消耗和积垢的技术问题。
[0005] 为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种电解银离子释放量控制电路，包括 电源、中央控制电路、恒流控制电路和电极控制电路，电源为中央控制电路、恒流控制电路 和电极控制电路供电，中央控制电路的PWM脉冲信号输出端连接到恒流控制电路的同步信 号输入端，恒流控制电路的PWM脉冲信号输出端经二极管连接到电极控制电路的PWM脉冲 信号输入端，电极控制电路的方向输入端连接到中央控制电路，电极控制电路的两个直流 电压输出端分别连接到外部的两根银电极，电极控制电路的温度报警输出端连接到恒流控 制电路的误差放大器反相输入端。
[0006] 进一步地，所述中央控制电路包括单片机。
[0007] 进一步地，所述电极控制电路的输出电压为24V，输出电流为300mA。
[0008] 进一步地，所述电源前端连接有安全保护电路，安全保护电路由隔离变压器、漏电 保护开关、熔断器、定时开关和水泵连锁开关顺次连接而成。
[0009] 本实用新型所述的电解银离子释放量控制电路通过基于单片机的中央控制电路 产生的占空比可调的PWM脉冲信号源激励恒流控制电路，使恒流控制电路内部建立起恒压 源和恒流源，恒流控制电路输出的恒定电信号供给电极控制电路，使电极控制电路中连接 两根银电极的直流电压输出端电压恒定，则通过银电极的电流保持恒定，使银电极单位时 间内电解释放银离子的数量保持稳定。另外，通过中央控制电路控制电极控制电路中的方 向输入端可实现两根银电极的极性自动变换，在提高两根银电极消耗均衡性的同时能有效 清除电极上附着的钙层等积垢。
[0010] 本实用新型所述的电解银离子释放量控制方法根据电解银离子浓度计算公式，当 电解水量V和电解电流I恒定时，通过控制电解电流持续时间T调节电解银离子浓度CAg+; 当电解水量V动态变化时，电解水量V由流量计实时测得，动态调节电解电流I，使电解电 流I与电解水量V的比值保持恒定，再通过控制电解电流持续时间T调节电解银离子浓度 CAg+，使电解银离子浓度CAg+基本保持稳定并在健康标准限值范围内，杀菌消毒效果好，可 靠性和安全性均较高。
【附图说明】
[0011] 下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0012] 图1为电解银离子释放量控制电路原理框图；
[0013] 图2为电解银离子释放量控制电路供电安全保护电路原理框图；
[0014] 图3为电解银离子释放量控制电路电气原理图。
【具体实施方式】
[0015] 现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图， 仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成，且其 不应理解为对本实用新型的限制。
[0016] 如图1和3所示，电解银离子释放量控制电路包括电源、中央控制电路、恒流控制 电路和电极控制电路，中央控制电路包括单片机PIC16F873A，恒流控制电路包括开关电源 芯片SG3525AN(16)，电极控制电路包括H桥驱动芯片LMD18200。电源由交流220V变换后 分别产生两路+5V和两路+12V电源，一路+5V连接到单片机PIC16F873A的电源引脚VDD， 另一路+5V串联电位器R2后连接到SG3525AN(16)中误差放大器的同相输入端IN+，一路 +12V连接到SG3525AN(16)的电源引脚VI，另一路+12V连接到LMD18200的电源引脚V+。 单片机PIC16F873A的引脚RC2/CCP1连接到开关电源芯片SG3525AN(16)的同步信号输入 引脚,SG3525AN (16)的两个输出端OUTA和OUTB分别串联二极管DlO和Dll后合二 为一连接到LMD18200的PWM引脚，LMD18200的H桥驱动输出端OUTl和0UT2通过连接器 CON分别连接到外部的两根银电极(一根为阳极，另一根为阴极)，LMD18200的温度报警输出 端第9引脚连接到SG3525AN(16)中误差放大器的反相输入端IN-，LMD18200的方向输入端 DIR 连接到 PIC16F873A 的一个 I/O 端口 RB4。
[0017] PIC16F873A的引脚RC2/CCP1工作在PWM (脉宽调制）模式，输出分辨率为10 位的PWM脉冲信号，可通过编程其内部的寄存器调节PWM脉冲信号的周期和占空比。当 SG3525AN(16)的电源引脚VI建立起12V的正常工作电压后，其内部即建立起恒压源和恒流 源，在来自PIC16F873A的PWM脉冲信号激励下，其输出周期和占空比可调的PWM脉冲信号 并供给LMD18200的PWM输入端，则LMD18200也输出周期和占空比可调的PWM脉冲信号，其 连续输出电流可达300mA，输出电压可达24V，在PWM脉冲信号为高电平时启动银电极进行 电解释放银离子，工作6min银离子浓度可达0. 05mg/L。
[0018] LMD18200的方向输入端DIR在单片机PIC16F873A的RB4端口输出的周期性电平 信号控制下随之周期性地变换直流电压输出端，即H桥驱动输出端OUTl和0UT2的正负极 性，使两根银电极也随之进行阴阳变换，这样可以防止阴阳电极不平衡消耗，并可使银电极 表面的附垢层如钙层等得到有效清除，保证银离子的正常释放。当银电极的消耗量超过预 警范围时，由报警信号发出警报，提醒相关操作人员更换银电极。
[0019] 如图2所示，为保证电源供电的安全性，在电源前端增设安全保护电路，安全保护 电路由隔离变压器、漏电保护开关、熔断器、定时开关和水泵连锁开关顺次连接而成。
[0020] 电解银离子释放量控制方法根据电解银离子浓度计算公式
【主权项】
1. 一种电解银离子释放量控制电路，其特征在于，包括电源、中央控制电路、恒流控制 电路和电极控制电路，电源为中央控制电路、恒流控制电路和电极控制电路供电，中央控制 电路的PWM脉冲信号输出端连接到恒流控制电路的同步信号输入端，恒流控制电路的PWM 脉冲信号输出端经二极管连接到电极控制电路的PWM脉冲信号输入端，电极控制电路的方 向输入端连接到中央控制电路，电极控制电路的两个直流电压输出端分别连接到外部的两 根银电极，电极控制电路的温度报警输出端连接到恒流控制电路的误差放大器反相输入 端。
2. 根据权利要求1所述的电解银离子释放量控制电路，其特征在于，所述中央控制电 路包括单片机。
3. 根据权利要求1所述的电解银离子释放量控制电路，其特征在于，所述电极控制电 路的输出电压为24V，输出电流为300mA。
4. 根据权利要求1-3任一项所述的电解银离子释放量控制电路，其特征在于，所述电 源前端连接有安全保护电路，安全保护电路由隔离变压器、漏电保护开关、熔断器、定时开 关和水泵连锁开关顺次连接而成。
【专利摘要】本实用新型提供一种电解银离子释放量控制电路，包括电源、中央控制电路、恒流控制电路和电极控制电路，电源为中央控制电路、恒流控制电路和电极控制电路供电，中央控制电路的PWM脉冲信号输出端连接到恒流控制电路的同步信号输入端，恒流控制电路的PWM脉冲信号输出端经二极管连接到电极控制电路的PWM脉冲信号输入端，电极控制电路的方向输入端连接到中央控制电路，电极控制电路的两个直流电压输出端分别连接到外部的两根银电极，电极控制电路的温度报警输出端连接到恒流控制电路的误差放大器反相输入端。本实用新型银离子释放量稳定，杀菌消毒效果好。
【IPC分类】G05B19-042
【公开号】CN204423041
【申请号】CN201520052189
【发明人】赵锂, 李建业, 郭韬, 傅文华
【申请人】中国建筑设计院有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年1月26日