专利名称：用于变频式等离子发生装置的电路的制作方法
技术领域：
本实用新型属于气体高压等离子放电类设备，特别涉及用于变频式等离子发生装置的电路。
背景技术：
常见的大气压气体放电形式有电晕放电、弧放电和介质阻挡放电(DBD)等。对于等离子体表面处理在工业上的应用，电弧和电晕放电都不适用。电晕放电通常发生在极不均匀电场中强电场区域的小范围内，放电较弱且产生等离子体及活性粒子的效率太低；而弧放电则因为能量密度太高容易损伤被处理的材料。DBD等离子体在材料的表面处理方面已经有一些应用，但它有两个重要缺点(1)DBD由一些放电细丝组成，难以对材料表面进行均匀处理；(2)DBD放电细丝直径很小但电流密度很大，可能导致被处理材料表面出现凹痕或针眼。由于传统铁芯式工频升压变压器类等离子发生装置在对材料处理时主要采用放电电压及电极间隙来调整功率密度，往往产生等离子体的最低功率密度已超过需要值，从而降低了被处理材料的物理化学性能，大大限制了DBD在表面处理上的应用。
发明目的本实用新型的目的是提供一种用于变频式等离子发生装置的电路，可为等离子电极提供具有电压可调、频率可调、输出波形可变、占空比可调的交变电压，从而实现对被等离子处理材料的表面及内部的最佳处理效果，可广泛应用于纺织面料及各种纤维的等离子处理。
本实用新型的用于变频式等离子发生装置的电路，由频率可变精密函数发生电路、功率放大器、升压变压器和片状平行电极组成。其中频率可变精密函数发生电路可产生电压可调、频率可调、输出波形可变、占空比可调的交变电压，经功率放大后升压供给等离子电极，从而克服了传统等离子发生器只能调电压，无法调频率及波形的缺点，大大提高了等离子处理材料的效率和适应性。
一精密函数发生电路中的可调电阻R1、可调电阻R2、电阻R4的一端分别与集成电路5G8038的4、5、9脚连接，另一端与电源正极连接；集成电路5G8038的6脚与电源正极连接，集成电路5G8038的11脚与电源负极连接，集成电路5G8038的7、8脚相连接，电容C1和电阻R3的一端分别与集成电路5G8038的10脚、12脚连接，另一端与电源负极连接，集成电路5G8038的2、3、9脚分别输出正弦波、三角波和方波；一选择开关SW1的一端与集成电路5G8038的2、3、9脚连接，另一端与功率放大器AMP1的输入端E连接；功率放大器AMP1的输出端F与升压变压器的初级线圈连接，升压变压器的次级线圈两端分别与等离子的片状平行电极连接。
所述的精密函数发生电路由集成电路5G8038、可调电阻R1、可调电阻R2、电阻R3、电阻R4和电容C1组成。
其中可调电阻R1、R2为1K′Ω～1M′Ω康铜线绕可调电阻；电阻R3为82K′Ω金属膜电阻；电阻R4为15K′Ω金属膜电阻；电容C1为100pF～0.1μF涤纶电容。
功率放大器AMP1为200W～900W中频乙类放大器。
升压变压器为200W～1000W中频升压变压器，次级、初级绕组匝数比为1200∶1。
片状平行电极由金属铜材料构成，长200mm～1500mm，宽5mm～40mm，厚0.5mm～10mm，两片电极平行排列，平行间距2mm～100mm。
选择开关SW1为三选一波段开关，触点电流大于80安培。
所述的变频式等离子发生装置的放电电极上的可调电压范围为7000至14000伏特。
所述的变频式等离子发生装置的放电电极上的交变电压的可调频率范围为1000至20000赫兹。
本实用新型的实施电路图1的工作原理如下直流电源给精密函数发生电路5G8038供电，可调电阻R1、可调电阻R2可在1K～1M间调整，通过调整电阻R1、R2可使5G8038输出脚2、3、9输出的正弦波、三角波及方波的频率在1000～20000赫兹内连续可调，通过调整R1与R2的比值可调整输出波形的占空比。5G8038输出脚2、3、9输出的正波形通过功率放大器AMP1放大输出给升压变压器的初级线圈，经变压器升压在变压器次级得到7000～14000伏特的交变电压，通过与变压器次级连接的等离子片状平行电极，实现对材料的等离子表面处理。
上述电路组成的变频式等离子发生装置，其电路简单、可靠，可为等离子电极提供具有电压可调、频率可调、输出波形可变、占空比可调的交变电压，从而实现对被等离子处理材料的表面及内部的最佳处理效果，可广泛应用于纺织面料及各种纤维的等离子处理。
图1.本实用新型的用于变频式等离子发生装置的电路原理方框图。
图2.本实用新型的用于变频式等离子发生装置的电路示意图。
附图标记SW1.开关 AMP1.功率放大器 T.升压变压器 D.片状平行电极具体实施方式
请参见图1。它由频率可变精密函数发生电路、功率放大器、升压变压器和片状平行电极组成，其中频率可变精密函数发生电路可产生电压可调、频率可调、输出波形可变、占空比可调的交变电压，经功率放大后升压供给等离子电极。
请再参见图2。其是本实用新型的一种变频式等离子发生装置的一种实施电路图。该电路包括频率可变精密函数发生电路、功率放大器、升压变压器和片状平行电极。
其中可调电阻R1、R2为1K′Ω～1M′Ω康铜线绕可调电阻；电阻R3为82K′Ω金属膜电阻；电阻R4为15K′Ω金属膜电阻；电容C1为100pF～0.1μF涤纶电容。
功率放大器AMP1为200W～900W中频乙类放大器。
升压变压器为200W～1000W中频升压变压器，次级、初级绕组匝数比为1200∶1。
片状平行电极由金属铜材料构成，长200mm～1500mm，宽5mm～40mm，厚0.5mm～10mm，两片电极平行排列，平行间距2mm～100mm。
选择开关SW1为三选一波段开关，触点电流大于80安培。
所述的精密函数发生电路中的R1、R2、R4的一端分别与5G8038的4、5、9脚连接，另一端与电源正极连接；5G8038的6脚与电源正极连接，5G8038的11脚与电源负极连接，5G8038的7、8脚连接，C1和R3的一端分别与5G8038的10脚、12脚连接，另一端与电源负极连接，5G8038的2、3、9脚分别输出正弦波、三角波和方波，通过选择开关SW1与功率放大器AMP1输入端E连接。其功率放大器AMP1输出端F与升压变压器的初级线圈连接，升压变压器的次级线圈两端分别与等离子的片状平行电极连接。
权利要求1.一种用于变频式等离子发生装置的电路，由频率可变精密函数发生电路、功率放大器、升压变压器和片状平行电极组成；其特征是一精密函数发生电路中的可调电阻R1、可调电阻R2、电阻R4的一端分别与集成电路5G8038的4、5、9脚连接，另一端与电源正极连接；集成电路5G8038的6脚与电源正极连接，集成电路5G8038的11脚与电源负极连接，集成电路5G8038的7、8脚连接，电容C1和电阻R3的一端分别与集成电路5G8038的10脚、12脚连接，另一端与电源负极连接；一选择开关的一端与集成电路5G8038的2、3、9脚连接，另一端与功率放大器的输入端E连接；功率放大器的输出端F与升压变压器的初级线圈连接，升压变压器的次级线圈两端分别与等离子的片状平行电极连接。
2.根据权利要求1所述的用于变频式等离子发生装置的电路，其特征是所述的可调电阻R1、R2为1K′Ω～1M′Ω康铜线绕可调电阻；电阻R3为82K′Ω金属膜电阻；电阻R4为15K′Ω金属膜电阻；电容C1为100pF～0.1μF涤纶电容。
3.根据权利要求1所述的用于变频式等离子发生装置的电路，其特征是功率放大器为200W～900W中频乙类放大器。
4.根据权利要求1所述的用于变频式等离子发生装置的电路，其特征是升压变压器为200W～1000W中频升压变压器，次级、初级绕组匝数比为1200∶1。
5.根据权利要求1所述的用于变频式等离子发生装置的电路，其特征是所述的片状平行电极是长200mm～1500mm，宽5mm～40mm，厚0.5mm～10mm的两片电极平行排列，平行间距2mm～100mm。
6.根据权利要求1或5所述的用于变频式等离子发生装置的电路，其特征是所述的片状平行电极是由金属铜材料构成。
7.根据权利要求1所述的用于变频式等离子发生装置的电路，其特征是所述的选择开关为三选一波段开关，触点电流大于80安培。
8.根据权利要求1所述的用于变频式等离子发生装置的电路，其特征是所述的变频式等离子发生装置的放电电极上的可调电压范围为7000至14000伏特。
9.根据权利要求1所述的用于变频式等离子发生装置的电路，其特征是所述的变频式等离子发生装置的放电电极上的交变电压的可调频率范围为1000至20000赫兹。
专利摘要本实用新型属于气体高压等离子放电类设备，特别涉及用于变频式等离子发生装置的电路。本实用新型的电路，取代了传统铁芯式工频升压变压器式等离子发生装置的电流。它由频率可变精密函数发生电路、功率放大器、升压变压器和片状平行电极组成。可为等离子电极提供具有电压可调、频率可调、输出波形可变、占空比可调的交变电压，从而实现对被等离子处理材料的表面及内部的最佳处理效果，可广泛应用于纺织面料及各种纤维的等离子处理。
文档编号D06M10/00GK2779795SQ20052002283
公开日2006年5月10日 申请日期2005年2月28日 优先权日2005年2月28日
发明者刘必前, 张洪志, 梁杰, 李兰 申请人:中国科学院化学研究所