一种双路高压电源的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种高压电源，尤其涉及一种双路高压电源。该双路高压电源包括整流滤波单元、降压单元、第一高压输出电路单元、第二高压输出电路单元以及微处理器控制电路，整流滤波单元对输入的市电电压进行整流滤波，输出第一电压，降压单元对第一电压进行降压，输出第二电压，第一高压输出电路单元对第二电压进行逆变和升压处理，输出电压极性为正的第三电压，第二高压输出电路单元对第二电压进行逆变和升压处理，输出电压极性为负的第四电压，微处理器控制电路采集第三电压和第四电压，产生控制信号，以控制第一高压输出电路单元和第二高压输出电路单元。该高压电源能够同时输出电压极性为正的高压和极性为负的高压，并且工作稳定可靠。
【专利说明】
一种双路高压电源
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种高压电源，尤其地涉及一种双路高压电源。
【背景技术】
[0002]高压电源是空气净化设备的一个主要部件，用于给空气净化设备提供几千伏到万多伏的直流电压。
[0003]请参考图1，图1为高压电源在空气净化设备中的工作原理图。如图1所示，市电电压220V经过高压电源的升压处理，加载于离子箱。由于高压电源能够输出6000V的高压，可以瞬间杀死自然菌和病毒，做到无二次污染。空气分子在高压状态形成负离子，负离子有利于身体健康。
[0004]现有高压电源只有单路输出高压，一个高压电源只能为一个离子箱提供电源，并且输出电压的极性只能是正电压或者负电压两者之一。现有高压电源无法适应空气净化设备对驱动电源的多种多样需求。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型为了克服现有技术的不足，目的旨在提供一种双路高压电源，该高压电源能够同时输出电压极性为正的高压和极性为负的高压，并且工作稳定可靠。
[0006]为了解决上述的技术问题，本实用新型提出的基本技术方案为:
[0007]具体的，本实用新型提供一种双路高压电源，其包括:
[0008]整流滤波单元;所述整流滤波单元用于对输入的市电电压进行整流滤波，输出第一电压；
[0009]降压单元;所述降压单元用于对输入的第一电压进行降压，输出第二电压；
[0010]第一高压输出电路单元;所述第一高压输出电路单元用于对所述第二电压进行逆变和升压处理，输出电压极性为正的第三电压；
[0011]第二高压输出电路单元;所述第二高压输出电路单元用于对所述第二电压进行逆变和升压处理，输出电压极性为负的第四电压；
[0012]以及微处理器控制电路;所述微处理器控制电路采集所述第三电压和第四电压，产生控制信号，以控制第一高压输出电路单元和第二高压输出电路单元。
[0013]进一步，所述降压单元包括:
[0014]吸收电路;所述吸收电路用于吸收开关管产生的尖峰波；
[0015]第一变压器;所述吸收电路和第一变压器的原边连接；
[0016]降压电路;所述降压电路和第一变压器的副边连接，对从副边加载的电压电流进行降压，输出第二电压；
[0017]光耦反馈电路;所述光耦反馈电路采集所述第二电压，输出采集信号，以调整加载于第一变压器的原边的电压。
[0018]进一步，所述光耦反馈电路包括光耦、电压采集电路以及功率开关芯片电路，所述电压采集电路用于采集所述第二电压，电压采集电路的输出端和光耦的原边电连接，光耦的副边和功率开关芯片电路电连接。
[0019]进一步，所述第一高压输出电路单元包括:
[0020]第一逆变谐振升压单元;所述第一逆变谐振升压单元和降压单元电连接，用于对所述第二电压进行逆变和升压处理，输出第三电压；
[0021]第一反馈电路;所述第一反馈电路采集所述第三电压或电流，调整所述第一逆变谐振升压单元的输出电压或电流。
[0022]进一步，所述第一逆变谐振升压单元包括:
[0023]第一电压调整电路；
[0024]第一双管振荡电路;所述第一电压调整电路用于调整加载于所述第一双管振荡电路输入端的电压，第一双管振荡电路对该电压进行逆变和升压；
[0025]第二变压器;所述第二变压器的原边和第一双管振荡电路电连接；
[0026]以及第一整流升压电路;所述第一整流升压电路和第二变压器的副边电连接，对从副边加载的电压电流进行整流、滤波和升压，输出第三电压。
[0027]进一步，所述第一反馈电路包括:
[0028]第一电压采集电路;所述第一电压采集电路用于采集所述第三电压，输出采集信号；
[0029]第一电压反馈调整电路;所述第一电压反馈调整电路根据该采集信号输出调整电压，该调整电压加载于所述第一电压调整电路；
[0030]以及第一电流反馈调整电路;所述第一电流反馈调整电路采集所述第一整流升压电路输出的电压，以调整所述第一逆变谐振升压单元的输出电流。
[0031 ]进一步，所述第二高压输出电路单元包括:
[0032]第二逆变谐振升压单元;所述第二逆变谐振升压单元和降压单元电连接，用于对所述第二电压进行逆变和升压处理，输出第四电压；
[0033]第二反馈电路;所述第二反馈电路采集所述第四电压或电流，调整所述第二逆变谐振升压单元的输出电压或电流。
[0034]进一步，所述第二逆变谐振升压单元包括:
[0035]第二电压调整电路；
[0036]第二双管振荡电路;所述第二电压调整电路用于调整加载于所述第二双管振荡电路输入端的电压，第二双管振荡电路对该电压进行逆变和升压；
[0037]第三变压器;所述第三变压器的原边和第一双管振荡电路电连接；
[0038]以及第二整流升压电路;所述第二整流升压电路和第三变压器的副边电连接，对从副边加载的电压电流进行整流、滤波和升压，输出第四电压。
[0039]进一步，所述第二反馈电路包括:
[0040]第二电压采集电路;所述第二电压采集电路用于采集所述第四电压，输出采集信号；
[0041]第二电压反馈调整电路;所述第二电压反馈调整电路根据该采集信号输出调整电压，该调整电压加载于所述第二电压调整电路；
[0042]以及第二电流反馈调整电路;所述第二电流反馈调整电路采集所述第二整流升压电路输出的电压，以调整所述第二逆变谐振升压单元的输出电流。
[0043]进一步，所述微处理器控制电路包括:
[0044]两路检测电路;所述第一检测电路用于检测所述第三电压，第二检测电路用于检测所述第四电压；
[0045]微处理器;所述微处理器分别与所述第一检测电路和第二检测电路的输出端电连接，根据检测信号，输出控制信号，以控制第一高压输出电路单元和第二高压输出电路单元；
[0046]以及保护电路:所述保护电路的输入端和微处理器电连接，根据该控制信号，控制第一高压输出电路单元和第二高压输出电路单元的关断或重启。
[0047]本实用新型的有益效果是:整流滤波单元对输入的市电电压进行整流滤波，输出第一电压，降压单元对输入的第一电压进行降压，输出第二电压，第一高压输出电路单元对第二电压进行逆变和升压处理，输出电压极性为正的第三电压，第二高压输出电路单元对第二电压进行逆变和升压处理，输出电压极性为负的第四电压，微处理器控制电路采集第三电压和第四电压，产生控制信号，以控制第一高压输出电路单元和第二高压输出电路单元。因此，该高压电源能够同时输出电压极性为正的高压和极性为负的高压，并且工作稳定可靠。
【附图说明】
[0048]图1为高压电源在空气净化设备中的工作原理图。
[0049]图2为本实用新型实施例提供一种双路高压电源的电路原理框图。
[0050]图3为本实用新型实施例提供整流滤波单元的电路设计原理图。
[0051]图4为本实用新型实施例提供降压单元的电路设计原理图。
[0052]图5为本实用新型实施例提供第一逆变谐振升压单元和第一反馈电路的电路设计原理图。
[0053]图6为本实用新型实施例提供第二逆变谐振升压单元和第二反馈电路的电路设计原理图。
[0054]图7为本实用新型实施例提供微处理器控制电路中微处理器的示意图。
[0055]图8为本实用新型实施例提供微处理器控制电路中第一检测电路的电路设计原理图。
[0056]图9为本实用新型实施例提供微处理器控制电路中第二检测电路的电路设计原理图。
[0057]图10为本实用新型实施例提供微处理器控制电路中保护电路的电路设计原理图。
【具体实施方式】
[0058]以下将结合附图2至10对本实用新型做进一步的说明，但不应以此来限制本实用新型的保护范围。
[0059]为了方便说明并且理解本实用新型的技术方案，以下说明所使用的方位词均以附图所展示的方位为准。
[0060]请参考图2，图2为本实用新型实施例提供一种双路高压电源的电路原理框图。如图2所示，该双路高压电源包括整流滤波单元10、降压单元20、第一高压输出电路单元30、第二高压输出电路单元40以及微处理器控制电路50，整流滤波单元10对输入的220V的市电电压进行整流滤波，输出第一电压，降压单元20对输入的第一电压进行降压，输出第二电压，第一高压输出电路单元30对第二电压进行逆变和升压处理，输出电压极性为正的第三电压，第二高压输出电路单元40对第二电压进行逆变和升压处理，输出电压极性为负的第四电压。微处理器控制电路50采集第三电压和第四电压，产生控制信号，以控制第一高压输出电路单元和第二高压输出电路单元。此处的第一电压为320V，第二电压为12V，第三电压和第四电压可以为负高压或者正高压4KV，也可以为负高压或者正高压8KV。
[0061]请参考图3，图3为本实用新型实施例提供整流滤波单元的电路设计原理图。如图3所示，整流滤波单元10采用EMI或EMC滤波设计，共模电容和差模电容能够滤除共模信号和差模信号的干扰，而且，其能够避免变压器或者其他元器件的电磁干扰，具有良好的电磁兼容特性。
[0062]请参考图4，图4为本实用新型实施例提供降压单元的电路设计原理图。如图4所示，降压单元20包括吸收电路201、第一变压器202、降压电路203以及光耦反馈电路204，吸收电路201吸收开关管产生的尖峰波，吸收电路201和第一变压器202的原边连接，降压电路203和第一变压器202的副边连接，对从副边加载的电压电流进行降压，输出第二电压，光耦反馈电路204采集第二电压，输出采集信号，以调整加载于第一变压器202的原边的电压。
[0063]如图4所示，本实施例光耦反馈电路采集第二电压，输出采集信号，以调整加载于第一变压器202的原边的电压。
[0064]光耦反馈电路204包括光耦Ul、电压采集电路2041以及功率开关芯片电路2042，电压采集电路2041用于采集第二电压，电压采集电路2041的输出端和光耦Ul的原边电连接，光耦Ul的副边和功率开关芯片电路2042电连接。功率开关芯片电路2042采用型号为VIPER22A的功率开关芯片U2。电压采集电路2041通过电阻Rl采集到第二电压，通过电阻R2、电容Cl以及电阻R3降压，将反馈信号传输给光耦Ul，基准电压比较器U2能够稳定光耦Ul的原边电压，以使光耦Ul的反馈信号不受外界的干扰。
[0065]请参考图5，图5为本实用新型实施例提供第一逆变谐振升压单元和第一反馈电路的电路设计原理图。如图5所示，第一逆变谐振升压单元301和降压单元20电连接，用于对第二电压进行逆变和升压处理，输出第三电压，第一反馈电路302采集第三电压或电流，调整第一逆变谐振升压单元301的输出电压或电流。
[0066]本实施例第一逆变谐振升压单元301包括第一电压调整电路3011、第一双管振荡电路3012、第二变压器3013以及第一整流升压电路3014，第一电压调整电路3011用于调整加载于第一双管振荡电路3012输入端的电压，第一双管振荡电路3012对该电压进行逆变和升压。其中，第一电压调整电路3011采用型号为LM317的芯片，其输出电压可调。第二变压器3013的原边和第一双管振荡电路3012电连接，第一整流升压电路3014和第二变压器3013的副边电连接，对从副边加载的电压电流进行整流、滤波和升压，输出第三电压。双管推挽式振荡电路的放大倍数大，谐波含量少。
[0067]本实施例第一反馈电路302包括第一电压采集电路3021、第一电压反馈调整电路3022以及第一电流反馈调整电路3023，第一电压采集电路3021用于采集第三电压，输出采集信号，第一电压反馈调整电路3022根据该采集信号输出调整电压，该调整电压加载于所述第一电压调整电路，第一电流反馈调整电路3023采集第一整流升压电路3014输出的电压，以调整第一逆变谐振升压单元301的输出电流。其中，第一电压反馈调整电路3022和第一电流反馈调整电路3023均采用型号为LM358的芯片。
[0068]请参考图6，图6为本实用新型实施例提供第二逆变谐振升压单元和第二反馈电路的电路设计原理图。如图6所示，第二逆变谐振升压单元401和降压单元20电连接，用于对第二电压进行逆变和升压处理，输出第四电压，第二反馈电路402采集第四电压或电流，调整第二逆变谐振升压单元401的输出电压或电流。
[0069]本实施例第二逆变谐振升压单元401包括第二电压调整电路4011、第二双管振荡电路4012、第三变压器4013以及第二整流升压电路4014，第二电压调整电路4011用于调整加载于第二双管振荡电路4012输入端的电压，第二双管振荡电路4012对该电压进行逆变和升压。其中，第二电压调整电路4011采用型号为LM317的芯片，其输出电压可调。第三变压器4013的原边和第一双管振荡电路4012电连接，第二整流升压电路4014和第三变压器4013的副边电连接，对从副边加载的电压电流进行整流、滤波和升压，输出第四电压。双管推挽式振荡电路的放大倍数大，谐波含量少。
[0070]本实施例第二反馈电路402包括第二电压采集电路4021、第二电压反馈调整电路4022以及第二电流反馈调整电路4023，第二电压采集电路4021用于采集第四电压，输出采集信号，第二电压反馈调整电路4022根据该采集信号输出调整电压，该调整电压加载于第二电压调整电路，第二电流反馈调整电路4023采集第二整流升压电路4014输出的电压，以调整第二逆变谐振升压单元401的输出电流。其中，第二电压反馈调整电路4022和第二电流反馈调整电路4023均采用型号为LM358的芯片。
[0071]请一并参考图7、图8、图9和图10，图7为本实用新型实施例提供微处理器控制电路中微处理器的示意图，图8为本实用新型实施例提供微处理器控制电路中第一检测电路的电路设计原理图，图9为本实用新型实施例提供微处理器控制电路中第二检测电路的电路设计原理图，图10为本实用新型实施例提供微处理器控制电路中保护电路的电路设计原理图。本实施例微处理器采用型号为g80f903的单片机。微处理器控制电路50包括第一检测电路、第二检测电路、微处理器以及保护电路，第一检测电路用于检测所述第三电压，第二检测电路用于检测所述第四电压，微处理器分别与第一检测电路和第二检测电路的输出端电连接，根据检测信号，输出控制信号，以控制第一高压输出电路单元和第二高压输出电路单元，保护电路的输入端和微处理器电连接，根据该控制信号，控制第一高压输出电路单元和第二高压输出电路单元的关断或重启。
[0072]综上所述，整流滤波单元10对输入的市电电压进行整流滤波，输出第一电压，降压单元20对输入的第一电压进行降压，输出第二电压，第一高压输出电路单元30对第二电压进行逆变和升压处理，输出电压极性为正的第三电压，第二高压输出电路单元40对第二电压进行逆变和升压处理，输出电压极性为负的第四电压，微处理器控制电路50采集第三电压和第四电压，产生控制信号，以控制第一高压输出电路单元和第二高压输出电路单元。因此，该高压电源能够同时输出电压极性为正的高压和极性为负的高压，并且工作稳定可靠。
[0073]根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的【具体实施方式】，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。
【主权项】
1.一种双路高压电源，其特征在于，包括: 整流滤波单元;所述整流滤波单元用于对输入的市电电压进行整流滤波，输出第一电压； 降压单元;所述降压单元用于对输入的第一电压进行降压，输出第二电压； 第一高压输出电路单元;所述第一高压输出电路单元用于对所述第二电压进行逆变和升压处理，输出电压极性为正的第三电压； 第二高压输出电路单元;所述第二高压输出电路单元用于对所述第二电压进行逆变和升压处理，输出电压极性为负的第四电压； 以及微处理器控制电路;所述微处理器控制电路采集所述第三电压和第四电压，产生控制信号，以控制第一高压输出电路单元和第二高压输出电路单元。2.根据权利要求1所述的双路高压电源，其特征在于，所述降压单元包括: 吸收电路;所述吸收电路用于吸收开关管产生的尖峰波； 第一变压器;所述吸收电路和第一变压器的原边连接； 降压电路;所述降压电路和第一变压器的副边连接，对从副边加载的电压电流进行降压，输出第二电压； 光耦反馈电路;所述光耦反馈电路采集所述第二电压，输出采集信号，以调整加载于第一变压器的原边的电压。3.根据权利要求2所述的双路高压电源，其特征在于，所述光耦反馈电路包括光耦、电压采集电路以及功率开关芯片电路，所述电压采集电路用于采集所述第二电压，电压采集电路的输出端和光耦的原边电连接，光耦的副边和功率开关芯片电路电连接。4.根据权利要求1所述的双路高压电源，其特征在于，所述第一高压输出电路单元包括: 第一逆变谐振升压单元;所述第一逆变谐振升压单元和降压单元电连接，用于对所述第二电压进行逆变和升压处理，输出第三电压； 第一反馈电路;所述第一反馈电路采集所述第三电压或电流，调整所述第一逆变谐振升压单兀的输出电压或电流。5.根据权利要求4所述的双路高压电源，其特征在于，所述第一逆变谐振升压单元包括: 第一电压调整电路； 第一双管振荡电路;所述第一电压调整电路用于调整加载于所述第一双管振荡电路输入端的电压，第一双管振荡电路对该电压进行逆变和升压； 第二变压器;所述第二变压器的原边和第一双管振荡电路电连接； 以及第一整流升压电路;所述第一整流升压电路和第二变压器的副边电连接，对从副边加载的电压电流进行整流、滤波和升压，输出第三电压。6.根据权利要求5所述的闭环高压电源，其特征在于，所述第一反馈电路包括: 第一电压采集电路;所述第一电压采集电路用于采集所述第三电压，输出采集信号； 第一电压反馈调整电路;所述第一电压反馈调整电路根据该采集信号输出调整电压，该调整电压加载于所述第一电压调整电路； 以及第一电流反馈调整电路;所述第一电流反馈调整电路采集所述第一整流升压电路输出的电压，以调整所述第一逆变谐振升压单元的输出电流。7.根据权利要求1所述的双路高压电源，其特征在于，所述第二高压输出电路单元包括: 第二逆变谐振升压单元;所述第二逆变谐振升压单元和降压单元电连接，用于对所述第二电压进行逆变和升压处理，输出第四电压； 第二反馈电路;所述第二反馈电路采集所述第四电压或电流，调整所述第二逆变谐振升压单兀的输出电压或电流。8.根据权利要求7所述的双路高压电源，其特征在于，所述第二逆变谐振升压单元包括: 第二电压调整电路； 第二双管振荡电路;所述第二电压调整电路用于调整加载于所述第二双管振荡电路输入端的电压，第二双管振荡电路对该电压进行逆变和升压； 第三变压器;所述第三变压器的原边和第一双管振荡电路电连接； 以及第二整流升压电路;所述第二整流升压电路和第三变压器的副边电连接，对从副边加载的电压电流进行整流、滤波和升压，输出第四电压。9.根据权利要求8所述的双路高压电源，其特征在于，所述第二反馈电路包括: 第二电压采集电路;所述第二电压采集电路用于采集所述第四电压，输出采集信号； 第二电压反馈调整电路;所述第二电压反馈调整电路根据该采集信号输出调整电压，该调整电压加载于所述第二电压调整电路； 以及第二电流反馈调整电路;所述第二电流反馈调整电路采集所述第二整流升压电路输出的电压，以调整所述第二逆变谐振升压单元的输出电流。10.根据权利要求1所述的双路高压电源，其特征在于，所述微处理器控制电路包括: 两路检测电路;所述第一检测电路用于检测所述第三电压，第二检测电路用于检测所述第四电压； 微处理器;所述微处理器分别与所述第一检测电路和第二检测电路的输出端电连接，根据检测信号，输出控制信号，以控制第一高压输出电路单元和第二高压输出电路单元；以及保护电路:所述保护电路的输入端和微处理器电连接，根据该控制信号，控制第一高压输出电路单元和第二高压输出电路单元的关断或重启。
【文档编号】H02M7/217GK205490108SQ201620018773
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月11日
【发明人】蔡兆元
【申请人】深圳市中科电气设备有限公司