专利名称：活性氧高频高压开关电源的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电源开关技术领域，涉及一种开关电源，尤其涉及一种活性氧高频高压开关电源。
背景技术：
活性氧又名三原子氧，因其类似鱼腥味的臭味而得名。其分子式为O3，是氧气的同素异形体。人类发现活性氧已有100年的历史了，在距离地球表面15-25公里的高空，因受太阳紫外线照射的缘故，形成了包围地球外围空间的活性氧层，这厚厚的活性氧层正是人类赖以生存的保护伞。活性氧有很强的氧化能力，是已知最强的氧化剂之一，其具备很多用途，如1、强氧化剂活性氧是一种强氧化剂，具有广泛杀灭微生物作用，包括细菌、芽胞、病毒、真菌等，其杀灭速度较氯快600-3000倍。近年来，由于科学技术发展，活性氧在消毒方面应用有新的发展，如水、空气、物体表面、食品、蔬菜的消毒等，目前在工业和农业中灭菌也有应用。2、广谱杀菌剂活性氧对微生物的杀灭作用主要依靠其强氧化作用。活性氧是一种广谱杀菌剂， 可杀灭细菌繁殖体、细菌芽孢、病毒、真菌，对原虫及其卵囊也有很好的杀灭作用，还可破坏细菌毒素、乙肝表面抗原等。随着全球经济的发展，环境污染问题已日益突出，并严重危及了人类的健康与生存，各种有毒有害气体的排放已造成严重的环境污染。为了能有效降解和氧化有机污染气体，利用电场放电体产生的高能量低温等离子及自由基等活性物种(活性氧)的环保装置即应运而生。随之而来的活性氧废气净化装置的各种部件的升级也被迫切需要，其中为达到与活性氧发生电极配套工作，以求效率最大化、耗能最小化、结构最简化、成本最低化的目的，急需研制开发一种活性氧高频高压开关电源。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种活性氧高频高压开关电源，该开关电源能够与活性氧发生电极配套工作，且达到效率最大化、耗能最小化、结构最简化、成本最低化。为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案。一种活性氧高频高压开关电源，包括主回路和PWM控制电路；所述主回路包括用以提供交流电的电源模块、用以将交流电变换成高压直流电的输入滤波器、用以在PWM控制电路的控制下对高压直流电进行变换的变换器、升压器、高频高压整流滤波器；所述输入滤波器与电源模块连接，所述变换器分别与输入滤波器和PWM控制电路相连，所述升压器与变换器相连，所述高频高压整流滤波器分别与升压器和负载相连。作为本实用新型的一种优选方案，所述活性氧高频高压开关电源还包括保护和稳流电路，所述保护和稳流电路包括用以采样负载的放电电流的放电取样模块、比较积分模块、保护电流设定模块、用以采样负载的工作电流的电流取样模块、短路保护模块、电流设定模块；所述放电取样模块与负载相连，所述比较积分模块分别与保护电流设定模块、放电取样模块、PWM控制电路相连；所述电流取样模块与负载相连，所述短路保护模块分别与电流设定模块、电流取样模块、PWM控制电路相连。作为本实用新型的另一种优选方案，所述活性氧高频高压开关电源还包括用以设定防开机过冲延时的延时设定模块、驱动控制变换器对高压直流电进行变换的驱动电路; 所述延时设定模块与PWM控制电路相连，所述驱动电路分别与PWM控制电路、变换器相连。作为本实用新型的再一种优选方案，所述输入滤波器的输出端、以及PWM控制电路的输入端分别设有防开机过冲电路。作为本实用新型的再一种优选方案，所述PWM控制电路包括单稳态电路IC6、IC8， 放大器电路IC3、IC5 ；其中单稳态电路IC6的1脚接地，单稳态电路IC6的2脚与单稳态电路IC8的3脚相连，单稳态电路IC6的6、7脚通过电容C4接地，单稳态电路IC6的8脚通过串联的电阻RlO和电容C4接地，单稳态电路IC6的4脚与放大器电路IC3的1脚相连， 单稳态电路IC6的5脚与放大器电路IC5的7脚相连；单稳态电路IC8的1脚接地，单稳态电路IC8的4、8脚与单稳态电路IC6的8脚相连，单稳态电路IC8的7脚和8脚之间连接有电阻R11，单稳态电路IC8的7脚和2脚之间连接有电阻R13，单稳态电路IC8的2脚通过电容C3接地。作为本实用新型的再一种优选方案，所述PWM控制电路还包括放大器电路IC1、 IC2、IC4 ；所述放大器电路IC4的输出端与放大器电路IC2的反相输入端相连，放大器电路 ICl的输出端与放大器电路IC2的同相输入端相连，放大器电路IC2的输出端与放大器电路 IC3的反相输入端相连，放大器电路IC3的同相输入端接地，放大器电路IC3的输出端接单稳态电路IC6的4脚。作为本实用新型的再一种优选方案，所述放大器电路IC5的反相输入端与输出端之间连接有一并联电路，所述并联电路包括R12、R14和C27，其中R12与C27串联后再与R14 并联；放大器电路IC5的同相输入端通过电阻接电压Vcc ；放大器电路IC5的输出端接单稳态电路IC6的5脚。本实用新型的有益效果在于本实用新型所述的活性氧高频高压开关电源能够与活性氧发生电极配套工作，且达到效率最大化、耗能最小化、结构最简化、成本最低化；消除了开机上电时瞬间过冲电压，保护电源不受损伤，使电源稳流精度大大提高并可控，工作电源不会因负载特性的变化而改变，具备功率保护功能。
图1为本实用新型所述的活性氧高频高压开关电源的结构框图；图2为本实用新型所述的PWM控制电路的原理简图。主要组件符号说明1、主回路；2、PWM控制电路；3、保护和稳流电路；11、电源模块；12、输入滤波器；13、变换器；[0025]21、延时设定模块；31、放电取样模块； 14、升压器；
15、高频高压整流滤波器; 22、驱动电路；33、保护电流设定模块；35、短路保护模块；
32、比较积分模块; 34、电流取样模块; 36、电流设定模块。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细说明。实施例一本实施例提供一种活性氧高频高压开关电源，如图1所示，包括主回路1和脉宽调制(PWM)控制电路2 ；其中主回路包括电源模块11、输入滤波器12、变换器13、升压器14、 高频高压整流滤波器15 ；所述电源模块11用以提供220V、50Hz的交流电；所述输入滤波器 12与电源模块11连接，用以将220V、50Hz的交流电变换成高压直流电输出；所述变换器13 分别与输入滤波器12和PWM控制电路2相连，用以在PWM控制电路2的控制下对高压直流电进行变换；所述升压器14与变换器13相连，用以将变换后的高压直流电升压；所述高频高压整流滤波器15与升压器14相连，用以将升压后的高压直流电进行整流滤波然后输出给负载(即活性氧发生电极)。所述活性氧高频高压开关电源还包括保护和稳流电路3，所述保护和稳流电路3 包括放电取样模块31、比较积分模块32、保护电流设定模块33、电流取样模块34、短路保护模块35、电流设定模块36 ；所述放电取样模块31与负载相连，用以采样负载的放电电流； 所述比较积分模块32分别与保护电流设定模块33、放电取样模块31相连，用以将设定的保护电流与采样的放电电流进行比较积分，输出比较结果给PWM控制电路2。所述电流取样模块34与负载相连，用以采样负载的工作电流；所述短路保护模块35分别与电流设定模块 36、电流取样模块34相连，用以将设定的工作电流与采样的工作电流进行比较判断是否短路，输出比较判断结果给PWM控制电路2。所述活性氧高频高压开关电源还包括延时设定模块21、驱动电路22 ；所述延时设定模块21与PWM控制电路2相连，用以设定防开机过冲的延时；所述驱动电路22分别与 PWM控制电路2、变换器13相连，用以使PWM控制电路2驱动控制变换器13对高压直流电进行变换。所述输入滤波器12的输出端、以及PWM控制电路2的输入端分别设有防开机过冲电路。图2为开关电源完整的、具有短路保护和防开机过冲功能的PWM控制电路原理简图。所述PWM控制电路包括单稳态电路IC6、IC8，放大器电路IC1、IC2、IC3、IC4、IC5 ；其中单稳态电路IC6的1脚接地，单稳态电路IC6的2脚与单稳态电路IC8的3脚相连，单稳态电路IC6的6、7脚通过电容C4接地，单稳态电路IC6的8脚通过串联的电阻RlO和电容C4 接地，单稳态电路IC6的4脚与放大器电路IC3的1脚相连，单稳态电路IC6的5脚与放大器电路IC5的7脚相连；单稳态电路IC8的1脚接地，单稳态电路IC8的4、8脚与单稳态电路IC6的8脚相连，单稳态电路IC8的7脚和8脚之间连接有电阻R11，单稳态电路IC8的 7脚和2脚之间连接有电阻R13，单稳态电路IC8的2脚通过电容C3接地。[0036]放大器电路IC4的输出端与放大器电路IC2的反相输入端相连，放大器电路ICl 的输出端与放大器电路IC2的同相输入端相连，放大器电路IC2的输出端与放大器电路IC3 的反相输入端相连，放大器电路IC3的同相输入端接地，放大器电路IC3的输出端接单稳态电路IC6的4脚。放大器电路IC5的反相输入端与输出端之间连接有一并联电路，所述并联电路包括R12、R14和C27，其中R12与C27串联后再与R14并联；放大器电路IC5的同相输入端通过电阻接电压Vcc ；放大器电路IC5的输出端接单稳态电路IC6的5脚。图2中的IC6 555电路组成的单稳态电路的5端不是通过电容接地的通常接法， 而是接入误差放大的控制电压端，当其5端控制电压小于2/3Vcc时，电容C4的充电电压达到相应于控制电压的电平时，555电路中的R-S触发器就转入复位状态，触发器输出变高， 电容C4放电，这样脉冲宽度就随着控制电压的降低而减小，变换器的直流输出电压与开启脉冲宽度成正比，而脉冲宽度又与控制电压的大小成比例。如果直流输出电压增高时，取样电压VCI增高，VCI加到IC5的同相输入端，IC5的输出电压下降，IC6输出电压下降，输出脉冲宽度下降，使得直流变换器的输出电流降低，从而保持输出电流的稳定。本实用新型所述的活性氧高频高压开关电源的优点为1、开机设有Is IOs的延时软启动，消除了开机上电时瞬间过冲电压；2、保护和稳流电路(模块3)可在0.5ms内切断电流，保护电源不受损伤，并延时 Is IOs后(可调)自动开机工作；3、保护和稳流电路(模块幻直接从高压端采样取出，使电源稳流精度大大提高并可控，工作电源不会因负载特性的变化而改变；4、具备功率保护功能，电源超出设定功率会停止工作，Is IOs后会重新启动；5、集成电路(IC)选用高速MOS型，电路工作可靠性强，动作灵敏，防开机过冲的延时软启动过程短暂而有效。本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本实用新型的精神或本质特征的情况下，本实用新型可以以其他形式、结构、布置、比例，以及用其他元件、材料和部件来实现。
权利要求1.一种活性氧高频高压开关电源，其特征在于包括主回路和PWM控制电路；所述主回路包括用以提供交流电的电源模块、用以将交流电变换成高压直流电的输入滤波器、用以在PWM控制电路的控制下对高压直流电进行变换的变换器、升压器、高频高压整流滤波器; 所述输入滤波器与电源模块连接，所述变换器分别与输入滤波器和PWM控制电路相连，所述升压器与变换器相连，所述高频高压整流滤波器分别与升压器和负载相连。
2.根据权利要求1所述的活性氧高频高压开关电源，其特征在于所述活性氧高频高压开关电源还包括保护和稳流电路，所述保护和稳流电路包括用以采样负载的放电电流的放电取样模块、比较积分模块、保护电流设定模块、用以采样负载的工作电流的电流取样模块、短路保护模块、电流设定模块；所述放电取样模块与负载相连，所述比较积分模块分别与保护电流设定模块、放电取样模块、PWM控制电路相连；所述电流取样模块与负载相连， 所述短路保护模块分别与电流设定模块、电流取样模块、PWM控制电路相连。
3.根据权利要求1所述的活性氧高频高压开关电源，其特征在于所述活性氧高频高压开关电源还包括用以设定防开机过冲的延时设定模块、驱动控制变换器对高压直流电进行变换的驱动电路；所述延时设定模块与PWM控制电路相连，所述驱动电路分别与PWM控制电路、变换器相连。
4.根据权利要求1所述的活性氧高频高压开关电源，其特征在于所述输入滤波器的输出端、以及PWM控制电路的输入端分别设有防开机过冲电路。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的活性氧高频高压开关电源，其特征在于所述 PWM控制电路包括单稳态电路IC6、IC8，放大器电路IC3、IC5 ；其中单稳态电路IC6的1脚接地，单稳态电路IC6的2脚与单稳态电路IC8的3脚相连，单稳态电路IC6的6、7脚通过电容C4接地，单稳态电路IC6的8脚通过串联的电阻RlO和电容C4接地，单稳态电路IC6 的4脚与放大器电路IC3的1脚相连，单稳态电路IC6的5脚与放大器电路IC5的7脚相连；单稳态电路IC8的1脚接地，单稳态电路IC8的4、8脚与单稳态电路IC6的8脚相连， 单稳态电路IC8的7脚和8脚之间连接有电阻R11，单稳态电路IC8的7脚和2脚之间连接有电阻R13，单稳态电路IC8的2脚通过电容C3接地。
6.根据权利要求5所述的活性氧高频高压开关电源，其特征在于所述PWM控制电路还包括放大器电路ici、IC2、IC4 ；所述放大器电路IC4的输出端与放大器电路IC2的反相输入端相连，放大器电路ICl的输出端与放大器电路IC2的同相输入端相连，放大器电路 IC2的输出端与放大器电路IC3的反相输入端相连，放大器电路IC3的同相输入端接地，放大器电路IC3的输出端接单稳态电路IC6的4脚。
7.根据权利要求5所述的活性氧高频高压开关电源，其特征在于所述放大器电路IC5 的反相输入端与输出端之间连接有一并联电路，所述并联电路包括R12、R14和C27，其中 R12与C27串联后再与R14并联；放大器电路IC5的同相输入端通过电阻接电压Vcc ；放大器电路IC5的输出端接单稳态电路IC6的5脚。
专利摘要本实用新型公开了一种活性氧高频高压开关电源，包括主回路和PWM控制电路；所述主回路包括用以提供交流电的电源模块、用以将交流电变换成高压直流电的输入滤波器、用以在PWM控制电路的控制下对高压直流电进行变换的变换器、升压器、高频高压整流滤波器；所述输入滤波器与电源模块连接，所述变换器分别与输入滤波器和PWM控制电路相连，所述升压器与变换器相连，所述高频高压整流滤波器分别与升压器和负载相连。本实用新型能够与活性氧发生电极配套工作，达到效率最大化、耗能最小化、结构最简化、成本最低化；消除了开机上电时瞬间过冲电压，保护电源不受损伤，使电源稳流精度大大提高并可控，工作电源不会因负载特性的变化而改变，具备功率保护功能。
文档编号H02M1/32GK202206318SQ201120323410
公开日2012年4月25日 申请日期2011年8月31日 优先权日2011年8月31日
发明者曲献伟, 牛炳晔, 许太明, 黄家根 申请人:上海复洁环保科技有限公司