一种臭氧发生器功率调节控制电路的制作方法

1.本实用新型涉及臭氧发生器领域，具体是一种臭氧发生器功率调节控制电路。


背景技术：

2.臭氧发生器是用于制取臭氧气体的装置。臭氧易于分解无法储存，需现场制取现场使用(特殊的情况下可进行短时间的储存)，所以凡是能用到臭氧的场所均需使用臭氧发生器。臭氧发生器在饮用水，污水，工业氧化，食品加工和保鲜，医药合成，空间灭菌等领域广泛应用。臭氧发生器产生的臭氧气体可以直接利用，也可以通过混合装置和液体混合参与反应。
3.目前市场上的臭氧发生器在不同的温湿度状况下，其负载阻容特性改变，使得臭氧发生器工作状况存疑，需要改进。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种臭氧发生器功率调节控制电路，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种臭氧发生器功率调节控制电路，包括：
7.ac-dc主电源，用于供给直流电；
8.高频隔离变压器，用于将直流电隔离输出给陶瓷片容性负载；
9.陶瓷片容性负载，用于产生臭氧，且陶瓷片容值和阻抗随着环境温度、湿度变化而变化；
10.谐振频率检测电路，用于检测高频隔离变压器输入侧的谐振信号，输出给mcu微控制电路；
11.mcu微控制电路，用于根据预设输入的档位规定的功率要求，采集谐振信号，通过计算给出脉宽调制控制型号，控制功率开关控制电路的导通和关闭；
12.功率开关控制电路，控制高频隔离变压器导通，进而触发陶瓷片容性负载制造臭氧；
13.ac-dc主电源连接高频隔离变压器、mcu微控制电路，高频隔离变压器连接陶瓷片容性负载、谐振频率检测电路、功率开关管控制电路，谐振频率检测电路连接mcu微控制电路，mcu微控制电路连接功率管开关控制电路。
14.作为本实用新型再进一步的方案：ac-dc主电源包括反激变换器t2a，反激变换器t2a的输入侧一端连接整流器dc1的第四端，整流器dc1的第二端接地，整流器dc1的第一端连接火线ac-l，整流器dc1的第三端连接零线ac-n，反激变换器t2a的输出侧输出12v直流电。
15.作为本实用新型再进一步的方案：高频隔离变压器为反激式变压器，反激式变压器的输入侧一端连接ac-dc主电源，反激式变压器的输入侧另一端连接陶瓷片容性负载、谐
振频率检测电路、功率开关管控制电路，反激式变压器的输出侧连接陶瓷片容性负载，反激式变压器磁芯留有气隙。
16.作为本实用新型再进一步的方案：谐振频率检测电路包括电阻ra11、电阻ra12、电阻ra13、二极管d8、二极管d9、电容c3，电阻ra11的一端连接高频隔离变压器、二极管d9的负极，电阻ra11的另一端连接电阻ra13、电阻ra12，电阻ra13的另一端连接电容c3、二极管d9的正极、mcu微控制电路，电阻ra12的另一端连接二极管d8的负极，二极管d8的正极接地，电容c3的另一端接地。
17.作为本实用新型再进一步的方案：mcu微控制电路包括主控芯片u2a，主控芯片u2a的9号引脚连接谐振频率检测电路，主控芯片u2a的8号引脚、10号引脚连接功率开关控制电路，主控芯片u2a的1号引脚、17号引脚连接3.3v电压。
18.作为本实用新型再进一步的方案：功率开关控制电路包括集成电路u2，集成电路u2的2号引脚连接电阻r5、电阻r15，电阻r15的另一端接地，电阻r5的另一端连接主控芯片u2a的10号引脚，集成电路u2的3号引脚连接电阻r1、电阻r2没对着r1的另一端接地，电阻r2的另一端连接主控芯片u2a的8号引脚，集成电路u2的7号引脚连接电阻ra10、电阻r3，电阻ra10的另一端接地，电阻r3的另一端连接开关管，集成电路u2的5号引脚连接电阻ra11、电阻r4，电阻ra11的另一端接地，电阻r4的另一端连接开关管。
19.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型用于解决不同温湿度环境下，负载的阻容特性发生变化时臭氧发生器不能够正常工作的问题，还可以根据用户需求不同情况下调节的臭氧量，从而起到更好的杀菌消毒效果。
附图说明
20.图1为一种臭氧发生器功率调节控制电路的原理图。
21.图2为ac-dc主电源的电路图。
22.图3为高频隔离变压器的电路图。
23.图4为谐振频率检测电路的电路图。
24.图5为mcu微控制电路的电路图。
25.图6为功率开关控制电路的电路图。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.请参阅图1，一种臭氧发生器功率调节控制电路，包括：
28.ac-dc主电源，用于供给直流电；
29.高频隔离变压器，用于将直流电隔离输出给陶瓷片容性负载；
30.陶瓷片容性负载，用于产生臭氧，且陶瓷片容值和阻抗随着环境温度、湿度变化而变化；
31.谐振频率检测电路，用于检测高频隔离变压器输入侧的谐振信号，输出给mcu微控
制电路；
32.mcu微控制电路，用于根据预设输入的档位规定的功率要求，采集谐振信号，通过计算给出脉宽调制控制型号，控制功率开关控制电路的导通和关闭；
33.功率开关控制电路，用于控制高频隔离变压器导通，进而触发陶瓷片容性负载制造臭氧；
34.ac-dc主电源连接高频隔离变压器、mcu微控制电路，高频隔离变压器连接陶瓷片容性负载、谐振频率检测电路、功率开关管控制电路，谐振频率检测电路连接mcu微控制电路，mcu微控制电路连接功率管开关控制电路。
35.在本实施例中：请参阅图2，ac-dc主电源包括反激变换器t2a，反激变换器t2a的输入侧一端连接整流器dc1的第四端，整流器dc1的第二端接地，整流器dc1的第一端连接火线ac-l，整流器dc1的第三端连接零线ac-n，反激变换器t2a的输出侧输出12v直流电。
36.反激变换器t2a型号为mkb28-223，通过与整流器dc1的配合，将火线ac-l、零线ac-n引入的220v交流电转化为12v直流电，通过图2中右下角的可控精密稳压源uc2及电阻rc17、电阻rc20、电阻rc29配合达到稳压效果。12v直流电通过不同的稳压器来获得3.3v为主控芯片ua2供电。
37.在本实施例中：请参阅图3，高频隔离变压器为反激式变压器，反激式变压器的输入侧一端连接ac-dc主电源，反激式变压器的输入侧另一端连接陶瓷片容性负载、谐振频率检测电路、功率开关管控制电路，反激式变压器的输出侧连接陶瓷片容性负载，反激式变压器磁芯留有气隙。
38.12v直流电输入反激式变压器的输入侧一端，在反激式变压器输入侧线圈正好被直流脉冲电压激励时，反激式变压器的次级线圈没有向陶瓷片容性负载提供功率输出，而仅在变压器初级线圈的激励电压被关断后才向陶瓷片容性负载提供功率输出。
39.反激式变压器磁芯设计留一定的气隙，一方面是为了防止变压器的磁芯因流过变压器初级线圈的电流过大，容易产生磁饱和；另一方面是因为变压器的输出功率大小，需要通过调整变压器磁芯的气隙和初级线圈的匝数，来调整变压器初级线圈的电感量大小。因此，通过反激式开关变压器初、次级线圈的漏感大，产生反电动势在陶瓷片容性负载上形成高压两极，产生放电，击穿空气，产生臭氧。并且同等输入输出功率条件下，反激式变压器的体积要比正激式变压器开关电源的体积小，且成本也要降低。
40.在本实施例中：请参阅图4，谐振频率检测电路包括电阻ra11、电阻ra12、电阻ra13、二极管d8、二极管d9、电容c3，电阻ra11的一端连接高频隔离变压器、二极管d9的负极，电阻ra11的另一端连接电阻ra13、电阻ra12，电阻ra13的另一端连接电容c3、二极管d9的正极、mcu微控制电路，电阻ra12的另一端连接二极管d8的负极，二极管d8的正极接地，电容c3的另一端接地。
41.谐振频率检测电路是当变压器初级线圈的激励电压被关断后，次级线圈释放能量时，因负载是容性，可以等效为感容能量转化，产生振荡，等效为lc串联回路振荡电路，频率计算公式为其中f为频率，单位为赫兹(hz)；l为电感，单位为亨利(h)；c为电容，单位为法拉(f)。因次级线圈是高压电路，不便于低压检测，故将次级互感在初级线圈产生的谐振信号通过钳位电路检测出来。谐振频率检测电路检测到该谐振信号输出给mcu微控制电路。
42.在本实施例中：请参阅图5，mcu微控制电路包括主控芯片u2a，主控芯片u2a的9号引脚连接谐振频率检测电路，主控芯片u2a的8号引脚、10号引脚连接功率开关控制电路，主控芯片u2a的1号引脚、17号引脚连接3.3v电压。
43.mcu微控制电路根据预设输入的档位规定的功率要求，采集谐振信号，根据不同的谐振信号通过计算给出脉宽调制控制型号，控制功率开关控制电路的开通和关闭。主控芯片u2a的型号为gd32e230kxt6。
44.在本实施例中：请参阅图6，功率开关控制电路包括集成电路u2，集成电路u2的2号引脚连接电阻r5、电阻r15，电阻r15的另一端接地，电阻r5的另一端连接主控芯片u2a的10号引脚，集成电路u2的3号引脚连接电阻r1、电阻r2没对着r1的另一端接地，电阻r2的另一端连接主控芯片u2a的8号引脚，集成电路u2的7号引脚连接电阻ra10、电阻r3，电阻ra10的另一端接地，电阻r3的另一端连接开关管，集成电路u2的5号引脚连接电阻ra11、电阻r4，电阻ra11的另一端接地，电阻r4的另一端连接开关管。
45.mcu微控制电路输出的控制信号经由集成电路u2后输出给开关管，控制开关管的导通和关闭，进而改变高频隔离变压器的输入侧的接地状况，受变压器开关频率限制，一般开关频率在100hz到50khz之间。并根据陶瓷片容性负载随环境温度、湿度改变的容值、阻值，来改变高频隔离变压器产生的谐振，匹配陶瓷片容性负载产生臭氧，需要改变产生的臭氧量时，只需要改变mcu微控制电路预设输入的档位规定的功率要求。
46.本实用新型的工作原理是：ac-dc主电源供给直流电，高频隔离变压器将直流电隔离输出给陶瓷片容性负载，陶瓷片容性负载产生臭氧，且陶瓷片容值和阻抗随着环境温度、湿度变化而变化，谐振频率检测电路检测高频隔离变压器输入侧的谐振信号，输出给mcu微控制电路，mcu微控制电路根据预设输入的档位规定的功率要求，采集谐振信号，通过计算给出脉宽调制控制型号，控制功率开关控制电路的导通和关闭，功率开关控制电路控制高频隔离变压器导通，进而触发陶瓷片容性负载制造臭氧。
47.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
48.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。