基于脉冲调整电路的静电产生器用全波整流型直流电源的制作方法

文档序号:12619533阅读:232来源:国知局

本发明涉及的是一种电源,具体的说,是一种基于脉冲调整电路的静电产生器用全波整流型直流电源。



背景技术:

目前,在许多农牧业产品的加工和保鲜过程中都需要对其进行杀菌清毒,如牛奶、果汁、食品罐头等生产加工中,都必须有杀菌清毒工序,而传统的高温杀菌方法对产品营养(如Vc等)破坏严重,导致产品的营养成分大量的流失,不能很好的满足人们的需求。随着科技的不断发展,一种采用高强度电脉冲在液体中放电瞬间产生的冲击波,造成细菌的细胞膜产生不可逆的破坏,或使细胞中蛋白质变性、分离,在不对产品营养(如Vc等)破坏的情况下有效的完成对农牧业产品进行杀菌保鲜的静电杀菌系统被广泛的用于农牧业产品的加工和保鲜过程中的杀菌清毒,这种静电杀菌系统极大的确保了农牧业产品的加工和保鲜过程中的营养成分不被破坏,很好的满足了人们的需求。静电杀菌系统主要由高压静电产生器和电晕组成;而高压静电产生器则由直流高压电源和静电发射棒组成;高压静电产生器输出的高压静电是否稳定则取决于直流高压电源传送的直流高压是否稳定。

然而,现有的高压静电产生器的直流高压电源存在输出电压稳定性较差,导致高压静电产生器输出的高压静电的稳定性较差,致使静电杀菌系统不能很好的对的加工和保鲜的农牧业产品进行杀菌清毒,从而使加工和保鲜的农牧业产品出现发霉变质,营养成分被破坏,不能很好的满足人们的需求。

因此,提供一种能输出稳定的电压和电流的高压静电产生器的直流高压电源便是当务之急。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服现有的高压静电产生器的直流高压电源存在输出电压稳定性较差的缺陷,提供的一种基于脉冲调整电路的静电产生器用全波整流型直流电源。

本发明通过以下技术方案来实现:基于脉冲调整电路的静电产生器用全波整流型直流电源,主要由变压器T,调节芯片U,放大器P1,放大器P2,放大器P3,三极管VT1,三极管VT2,三极管VT3,三极管VT4,三极管VT5,三极管VT6,正极经电阻R2后与放大器P1的正极相连接、负极经电阻R4后与放大器P2的负极相连接的极性电容C1,一端与放大器P2的正极相连接、另一端接地的电阻R5,P极与放大器P2的负极相连接、N极与放大器P2的输出端相连接的二极管D3,P极与放大器P2的输出端相连接、N极经电阻R3后与放大器P2的负极相连接的二极管D4,P极与放大器P1的负极相连接、N极与放大器P1的输出端相连接的二极管D1,P极与放大器P1的输出端相连接、N极经电阻R1后与放大器P1的负极相连接的二极管D2,正极与二极管D2的N极相连接、负极经电阻R6后与二极管D4的N极相连接的极性电容C2,负极与调节芯片U的DIS管脚相连接、正极经电阻R7后与极性电容C2的正极相连接的极性电容C5,P极经电阻R8后与极性电容C5的正极相连接、N极与三极管VT2的发射极相连接的二极管D5,一端与三极管VT1的发射极相连接、另一端与调节芯片U的THRE管脚相连接的电感L1,正极与三极管VT1的基极相连接、负极与三极管VT2的集电极相连接的极性电容C3,负极与三极管VT1的集电极相连接后接地、正极经电阻R9后与调节芯片U的CONT管脚相连接的极性电容C4,一端与调节芯片U的VCC管脚相连接、另一端与调节芯片U的REST管脚相连接的电阻R10,正极经电阻R11后与调节芯片U的OUTP管脚相连接、负极与三极管VT3的基极相连接的极性电容C6,P极与极性电容C6的正极相连接、N极经可调电阻R12后与变压器T原边电感线圈的同名端相连接的二极管D6,正极经电阻R13后与极性电容C6的正极相连接、负极经电感L2后与三极管VT4的基极相连接的极性电容C7,正极经电阻R15后与变压器T副边电感线圈的非同名端相连接、负极与三极管VT4的集电极相连接后接地的极性电容C8,P极经电阻R14后与变压器T副边电感线圈的同名端相连接、N极与变压器T副边的电感线圈的非同名端共同形成直流高压电源的输出端的稳压二极管D7,负极与三极管VT5的集电极相连接、正极与三极管VT6的发射极相连接的极性电容C9,P极与三极管VT6的基极相连接、N极与放大器P3的正极相连接的二极管D9,正极与三极管VT6的集电极相连接、负极经电阻R18后与放大器P3的负极相连接的极性电容C10,P极与三极管VT5的发射极相连接、N极经电阻R17后与放大器P3的输出端相连接的二极管D8,以及一端与二极管D8的N极相连接、另一端与放大器P3的输出端相连接的可调电阻R16组成。

所述三极管VT6的发射极还与调节芯片U2的CONT管脚相连接;所述放大器P3的负极接地、其正极还与三极管VT5的基极相连接;所述二极管D2的N极还与二极管D4的N极相连接;所述二极管D2的N极还与调节芯片U的VCC管脚和REST管脚以及变压器T原边电感线圈的非同名端相连接;所述极性电容C2的负极接地;所述二极管整流器U1的两个输入端共同形成直流高压电源的输入端;所述三极管VT2的基极与调节芯片U的TRIG管脚相连接;所述三极管VT3的集电极与变压器T原边电感线圈的同名端相连接、其发射极与三极管VT4的发射极相连接;所述三极管VT4的集电极还与二极管D8的N极相连接。

为确保本发明的实际使用效果,所述调节芯片U则优先采用了IC655集成芯片来实现;同时所述变压器T则优先采用了EI57-30升压变压器来实现;所述二极管整流器U则优先采用了KBL405G桥式二极管整流器来实现。

本发明与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:

(1)本发明能对对直流电压中谐波进行过滤,使输入的直流电压更稳定,并能通过反复的振荡升压和多次倍压整流后输出稳定的直流高压,从而本发明能为高压静电产生器提供稳定的直流高压,有效的确保了高压静电产生器输出稳定的高压静电,使静电杀菌系统能很好的对的加工和保鲜的农牧业产品进行杀菌清毒,能有效的防止加工和保鲜的农牧业产品出现发霉变质。

(2)本发明能对脉冲电流的脉宽进行调整,能有效的对电流中低次谐波进行抑制或消除,从而提高了本发明输出电压和电流的稳定性。

(3)本发明能降低交流电压与直流电压转换过程中电流损耗,从而提高本发明输出电压的稳定性和可靠性。

附图说明

图1为本发明的整体电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图对本发明作进一步地详细说明,但本发明的实施方式不限于此。

如图1所示,本发明主要由变压器T,调节芯片U,放大器P1,放大器P2,放大器P3,三极管VT1,三极管VT2,三极管VT3,三极管VT4,三极管VT5,三极管VT6,电阻R1,电阻R2,电阻R3,电阻R4,电阻R5,电阻R6,电阻R7,电阻R8,电阻R9,电阻R10,电阻R11,可调电阻R12,电阻R13,电阻R14,电阻R15,可调电阻R16,电阻R17,电阻R18,极性电容C1,极性电容C2,极性电容C3,极性电容C4,极性电容C5,极性电容C6,极性电容C7,极性电容C8,极性电容C9,极性电容C10,二极管D1,二极管D2,二极管D3,二极管D4,二极管D5,二极管D6,稳压二极管D7,二极管D8,二极管D9,电感L1,以及电感L2组成。

为确保本发明的实际使用效果,所述调节芯片U则优先采用了IC655集成芯片来实现;同时所述变压器T则优先采用了EI57-30升压变压器来实现;所述二极管整流器U则优先采用了KBL405G桥式二极管整流器来实现;同时,放大器P1和放大器P2均为OP364放大器,放大器P3为10~499PCS放大器,;三极管VT1和三极管VT2均为3DD55三极管,三极管VT3和三极管VT4均为2SC2317三极管;电阻R1和电阻R3的阻值均为10kΩ,电阻R2和电阻R4的阻值均为2.2kΩ,电阻R5的阻值为5.1kΩ,电阻R6的阻值为400kΩ,电阻R7~R9的阻值均为100Ω,电阻R10、电阻R11和电阻R13的阻值均为10Ω,可调电阻R12的阻值调节范围为100~210kΩ,电阻R14的阻值为200kΩ,电阻R15的阻值为1M,可调电阻R16的阻值调节范围为50~200kΩ,电阻R17和电阻R18的阻值均为430Ω。

其中,极性电容C1的容值为470μF,极性电容C2为滤波电容其容值为10000μF,极性电容C3的容值为0.1μF,极性电容C4的容值为0.22μF,极性电容C5为充电电容其容值为20000μF/600V的极性电容,极性电容C6的容值为1000μF,极性电容C7的容值为8μF,极性电容C8的容值为400μF的极性电容,极性电容C9和极性电容C10的容值均为22μF;二极管D1~D4均为1N4001二极管,二极管D5和二极管D6均为1N5401二极管,稳压二极管D7为1N5221B稳压二极管,二极管D8和二极管D9为1N5408二极管;电感L1为50μh的环形电感,电感L2和电感L5均为100μh的振荡电感。

连接时,极性电容C1的正极经电阻R2后与放大器P1的正极相连接,负极经电阻R4后与放大器P2的负极相连接。电阻R5的一端与放大器P2的正极相连接,另一端接地。二极管D3的P极与放大器P2的负极相连接,N极与放大器P2的输出端相连接。二极管D4的P极与放大器P2的输出端相连接,N极经电阻R3后与放大器P2的负极相连接。二极管D1的P极与放大器P1的负极相连接,N极与放大器P1的输出端相连接。二极管D2的P极与放大器P1的输出端相连接,N极经电阻R1后与放大器P1的负极相连接。极性电容C2的正极与二极管D2的N极相连接,负极经电阻R6后与二极管D4的N极相连接。极性电容C5的负极与调节芯片U的DIS管脚相连接,正极经电阻R7后与极性电容C2的正极相连接。

其中,二极管D5的P极经电阻R8后与极性电容C5的正极相连接,N极与三极管VT2的发射极相连接。电感L1的一端与三极管VT1的发射极相连接,另一端与调节芯片U的THRE管脚相连接。极性电容C3的正极与三极管VT1的基极相连接,负极与三极管VT2的集电极相连接。极性电容C4的负极与三极管VT1的集电极相连接后接地,正极经电阻R9后与调节芯片U的CONT管脚相连接。电阻R10的一端与调节芯片U的VCC管脚相连接,另一端与调节芯片U的REST管脚相连接。极性电容C6的正极经电阻R11后与调节芯片U的OUTP管脚相连接,负极与三极管VT3的基极相连接。二极管D6的P极与极性电容C6的正极相连接,N极经可调电阻R12后与变压器T原边电感线圈的同名端相连接。极性电容C7的正极经电阻R13后与极性电容C6的正极相连接,负极经电感L2后与三极管VT4的基极相连接。极性电容C8的正极经电阻R15后与变压器T副边电感线圈的非同名端相连接,负极与三极管VT4的集电极相连接后接地。

同时,稳压二极管D7的P极经电阻R14后与变压器T副边电感线圈的同名端相连接,N极与变压器T副边的电感线圈的非同名端共同形成直流高压电源的输出端;该输出端的稳压二极管D7的N极与静电发射棒的其中一个电极端相连接,其变压器T副边电感线圈的非同名端则与静电发射棒的另一个电极端相连接。极性电容C9的负极与三极管VT5的集电极相连接,正极与三极管VT6的发射极相连接。二极管D9的P极与三极管VT6的基极相连接,N极与放大器P3的正极相连接。极性电容C10的正极与三极管VT6的集电极相连接,负极经电阻R18后与放大器P3的负极相连接。二极管D8的P极与三极管VT5的发射极相连接,N极经电阻R17后与放大器P3的输出端相连接。可调电阻R16一端与二极管D8的N极相连接,另一端与放大器P3的输出端相连接。

所述三极管VT6的发射极还与调节芯片U2的CONT管脚相连接;所述放大器P3的负极接地、其正极还与三极管VT5的基极相连接;所述二极管D2的N极还与二极管D4的N极相连接;所述二极管D2的N极还与调节芯片U的VCC管脚和REST管脚以及变压器T原边电感线圈的非同名端相连接;所述极性电容C2的负极接地;所述二极管整流器U1的两个输入端共同形成直流高压电源的输入端;所述三极管VT2的基极与调节芯片U的TRIG管脚相连接;所述三极管VT3的集电极与变压器T原边电感线圈的同名端相连接、其发射极与三极管VT4的发射极相连接;所述三极管VT4的集电极还与二极管D8的N极相连接。

工作时,放大器P1、放大器P2、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、极性电容C1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电阻R5形成了全波整流电路;极性电容C2和电阻R6形成了滤波电路;电阻R7、极性电容C5、电阻R8、极性电容C3、极性电容C4和三极管VT2以及调节芯片U形成了振荡升压电路;放大器P3、三极管VT5、三极管VT6、二极管D8、二极管D9、极性电容C9、极性电容C10、可调电阻R16、电阻R17和电阻R18形成了脉冲调整电路;三极管VT3、极管VT4、可调电阻R12、极性电容C6、电感L2和变压器T形成了倍压整流电路。

本发明接通市电后,220V交流电压由全波整流电路进行整流滤波处理,该全波整流电路能对输入的交流电压进行精准的整流,即输入电压经电阻R2和电阻R4形成的低阻抗器进行限流后传输给放大器P1和放大器P2以及二极管D1和二极管D3形成的调整电路,且高电流则经阻值为10kΩ的电阻R1和电阻R3进行高阻抗处理,其中电阻R2和电阻R4为低阻值电阻不会对输入电流造成消耗,同时,输入的交流电压经放大器P1和放大器P2进行调整后通过二极管D2和二极管D4进行降压和极性转换处理,其该电路的电子元件对电流的损耗为0.05mA,降压和极性转换后的电压通过极性电容C2和电阻R6形成的滤波电路进行滤波后输出稳定的直流电压,该直流电压通过极性电容C2的正极传输给振荡升压电路,振荡升压电路得电后,极性电容C3和极性电容C4开始充电,此时变压器T原边电感线圈产生充电电流,副边电感线圈产生感应高压。当极性电容C3和极性电容C4充满电时,三极管VTl和三极管VT2受触发导通,极性电容C3和极性电容C4通过三极管VT1和三极管VT2对调节芯片U放电,该调节芯片U2对输入的电压进行处理后经脉冲调整电路放电,该脉冲调整电路对脉冲电流的脉宽进行调整,能有效的对电流中低次谐波进行抑制或消除,使脉冲高电压更定。脉冲调整电路将调整后的脉冲高电压传输给倍压整流电路;倍压整流电路通过极性电容C6和极性电容C7以及电感L2形成的跟随电路使电压更平稳,处理后电压传输给的三极管VT3和三极管VT4形成运算放大器,该放大器对能有效的提高直流电压的脉冲强度,经放大器调节后的电压传输给变压器T进行放电,此时的三极管VT1和三极管VT2截止,然后极性电容C3和极性电容C4重新开始充电,使三极管VT1和三极管VT2间歇导通;以上充、放电振荡过程周而复始地进行,即可在变压器T副边电感线圈绕组上产生近7KV的直流高压,其负载电流可达50UA,该7KV的直流高压则通过稳压二极管D7的N极和变压器T副边电感线圈的非同名端传输给静电发射棒的两个电极上。

因此,本发明能通过对对直流电压中谐波进行过滤,使输入的直流电压更稳定,并通过反复的振荡升压和多次倍压整流后且确保了输出稳定的直流高压,从而本发明能为高压静电产生器提供稳定的直流高压,有效的确保了高压静电产生器输出稳定的高压静电,使静电杀菌系统能很好的对的加工和保鲜的农牧业产品进行杀菌清毒,能有效的防止加工和保鲜的农牧业产品出现发霉变质。同时,本发明的全波整流电路能有效的降低交流电压与直流电压转换过程中电流损耗,从而提高本发明输出电压的稳定性和可靠性。

按照上述实施例,即可很好的实现本发明。

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