负离子发生器的电源和负离子发生器的制作方法

本实用新型涉及医疗器械技术领域，尤其是涉及一种负离子发生器的电源和负离子发生器。

背景技术：

空气负离子，又称“空气维生素”，它如同阳光、空气一样是人类健康生活不可缺少的一种物质。科学研究表明：负离子在空气中的含量是决定空气质量好坏的一个重要因素，空气中含有适量的负离子不仅能高效地除尘、灭菌、净化空气，同时还能够激活空气中的氧分子而形成携氧负离子。除了可以与空气中带正电的带电微粒中和使其自然沉降外，还可以改善肺功能、改善心肌功能、改善睡眠、促进新陈代谢、增强抗病能力、活化体内细胞。

目前的负离子发生器工作时的放电高压在4700V左右，但是该电压值的大小不恒定，产生的负离子有限且伴随着臭氧。

针对现有负离子发生器的放电电压不稳定的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种负离子发生器的电源和负离子发生器，能够保持负离子发生器的放电电压稳定。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种负离子发生器的电源，包括：高压包和自反馈稳压电路；高压包与自反馈稳压电路连接；自反馈稳压电路用于采集高压包的输出电压信息，并根据输出电压信息调整高压包的输出电压。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，自反馈稳压电路包括：取样电路、基准电压源、比较放大电路和电压调整管；取样电路包括取样电阻，取样电阻与负载并联；取样电路用于采集输出电压信息得到反馈电压；比较放大电路用于比较反馈电压与基准电压源的基准电压并产生误差电压，根据放大的误差电压控制电压调整管的基级电流；当基级电流变化时，电压调整管的管压降随之变化以保持电源的输出电压稳定。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，自反馈稳压电路包括：取样电路和LNK芯片；取样电路包括取样绕组，取样绕组与高压包的主绕组耦合；取样电路用于采集主绕组的输出电压信息得到反馈电压；LNK芯片用于根据反馈电压调整输出电压。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种负离子发生器，包括多个放电针、接地极和第一方面及其可能的实施方式提供的负离子发生器的电源。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，放电针的材料为不锈钢或钨合金。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，多个放电针排列成面阵。

结合第二方面的第二种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，多个放电针包括上部针组和下部针组，上部针组与下部针组平行相对设置。

结合第二方面的第三种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第二方面的第四种可能的实施方式，其中，在上部针组与下部针组之间设置有零电位导电板。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第五种可能的实施方式，其中，放电针覆盖有塑料保护外壳，放电针的裸露长度为3mm～5mm。

结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第六种可能的实施方式，其中，接地极包括陶瓷基板和接地线。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：

本实用新型实施例提供的负离子发生器的电源，包括自反馈稳压电路，通过该自反馈稳压电路可以实时控制功率输出部分的工作状态，从而调整电源的输出电压，使得输出的直流电压值恒定，确保输出电压的稳定而不产生电势差，从而抑制臭氧的产生。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例1提供的负离子发生器的电源的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1提供的自反馈稳压电路的结构示意图；

图3为本实用新型实施例1提供的自反馈稳压电路的电路图；

图4为本实用新型实施例2提供的放电针的结构示意图；

图5为本实用新型实施例2提供的放电针面阵的结构示意图；

图6为本实用新型实施例2提供的空气中负离子数测量示意图。

图标：

10-高压包；11-自反馈稳压电路；20-取样电路；21-基准电压源；22-比较放大电路；23-电压调整管；31-取样绕组；32-主绕组；40-放电针；41-针架；42-绝缘层；40a-尖端部；600-负离子发生器；610-接收铜板；620-电流表。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

目前负离子发生器存在放电电压不稳定的问题，基于此，本实用新型实施例提供的一种负离子发生器的电源和负离子发生器，能够保持负离子发生器的放电电压稳定。为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种负离子发生器的电源进行详细介绍，

实施例1

本实用新型实施例提供了一种负离子发生器的电源，参见图1所示的负离子发生器的电源的结构示意图，包括高压包10和自反馈稳压电路11，其中高压包与自反馈稳压电路连接。

上述高压包，即行输出变压器，也叫逆程变压器，包含低压、高压绕组，可以将输入电流升压，然后经多个二极管和电容，倍压整流成高压直流电。高压包的具体结构和原理属于现有技术，在此不在赘述。

自反馈稳压电路11用于采集高压包10的输出电压信息，并根据上述输出电压信息调整高压包10的输出电压。

上述自反馈稳压电路有以下两种构成方式：

(1)自反馈稳压电路包括：取样电路、基准电压源、比较放大电路和电压调整管。

参见图2所示的自反馈稳压电路的结构示意图，其中示出了取样电路20、基准电压源21、比较放大电路22和电压调整管23。其中，外加的输入电源分别进入电压调整管23和基准电压源21，由电压调整管23控制输出的放电电压；取样电路20从输出电压处采集电压信息，并将该电压信息信号发送至比较放大电路22，由比较放大电路对电压调整管进行控制。

具体地，取样电路用于采集输出电压信息得到反馈电压；取样电路具体包括取样电阻，该取样电阻与负载并联，通过测量取样电阻两端的电压来计算反馈电压，该反馈电压可以表示实际输出的电压。反馈电压被发送至比较放大电路。

比较放大电路用于将反馈电压与基准电压源的基准电压比较产生误差电压经放大后控制电压调整管的基级电流；当基级电流变化时，电压调整管的管压降随之变化以保持电源的输出电压稳定，即自动地改变电压调整管集-射极间的电压，补偿输出电压的变化，从而维持输出电压基本不变。

例如，当由于某种原因(如电压波动或者负载电阻变化等)使输出电压上升，取样电路将这一变化趋势送到比较放大管的基极，与发射极基准电压进行比较，并且将二者的差值进行放大，比较放大管的基电极电位(即调整管的基极电位)降低。由于调整管采用射极输出形式，所以输出电压必然降低，从而保证输出电压基本稳定。

(2)自反馈稳压电路包括：取样电路和LNK芯片。

参见图3所示的自反馈稳压电路的电路图，其中取样电路包括取样绕组31，该取样绕组31与高压包的主绕组32耦合；取样电路用于采集主绕组的输出电压信息得到反馈电压。LNK芯片用于根据反馈电压调整输出电压。

其中，LNK芯片的漏极端D连接于第一二极管D1的正极，源极端S连接于输入段的负极，反馈端FB连接于第三电阻R3和第四电阻R4之间，芯片的旁路端BP连接第二电容C2，C2的另一端连接于输入段的负极。LNK芯片集成了功率开关器件、振荡器、CC/CV控制引擎、启动以及保护的功能。电路中第三电阻R3和第四电阻R4形成了反馈电路满足输入电压大范围波动。通过LNK芯片控制进行负反馈补偿。

通过上述自反馈稳压电路，将输出电压恒定在4700v，确保输出高压电压的稳定而不产生电势差，从而抑制臭氧的产生源头。

本实施例提供的负离子发生器的电源，包括自反馈稳压电路，通过该自反馈稳压电路可以实时控制功率输出部分的工作状态，从而调整电源的输出电压，使得输出的直流电压值恒定，确保输出电压的稳定而不产生电势差，从而抑制臭氧的产生。

实施例2

本实用新型实施例2提供了一种负离子发生器，包括多个放电针、接地极和实施例1中提供的负离子发生器的电源。

参见图4所示的放电针的结构示意图，其中示出了多个放电针40，每个放电针固定在针架41中，针架41用于与电源连接。多个放电针40呈阵列排布设于针架41上且与针架41电连接。针架41及放电针40包履有绝缘层42。放电针40包括自绝缘层42露出的尖端部40a，用于电晕放电形成负离子。上述绝缘层42优选为塑料保护外壳。接地极包括陶瓷基板和接地线。

参见图5所示的放电针面阵的结构示意图，多个放电针40排列成面阵，在图5中以矩形面阵为例。优选地所有放电针40的尖端部的针尖都处于同一个平面，即单极多丝发射，能较好地形成面阵式发射以增大负氧离子的浓度。由于多个放电针呈阵列排布，负氧离子发射不再是一个点，而是一个面，从而发射数量增加，发射面增大，易于扩散到有效空间，进而增大负氧离子的浓度。

而上述单极多丝发射的方式，使得氧气获得最少电子因而形成轻离子，即获得具有较小粒径的负氧离子这就能得到符合医疗要求的高浓度、小粒径、污染小的负氧离子粒子流成为现实，同时没有伴随产生X射线。

可以理解的是，放电针的阵列不限于上述的矩形面阵，还可以是其他较规则的几何形状。而且不限于单极多丝发射的方式，还可以采用双极多丝发射的方式。单极多丝发射通过放电针接于负高压形成电晕放电，此时放电形式是以地球、大地作为正极，故负氧离子粒子流是经放电空间辐射向地球的。双极多丝发射方式是采用两组放电针，一组连接到负高压实施电晕放电，另一组平行正对第一组放电针，其特点是将负氧离子粒子流约束在两组放电针之间以使其集中加强。按照电荷集肤效应和曲率最大处放电原理，放电针的针体为较小圆锥角的正圆锥体以形成锋锐放电尖端。如此，由于采用锥形放电针发射，负氧离子有序形成，面阵上各个发射点有一定间距，使得较大面积空间氧气和各发射点自由电子均衡结合形成负氧离子，也可以有效减少臭氧的形成。

具体地，放电针符合：L/D≤15，其中，L为针体的长度，D为针体的最大直径。针体的最大直径为1.2mm，针体的长度为12mm～15mm。尖端部的裸露长度为3mm～5mm，在上述数值范围内，放电针尖端电晕放电效果较好，且可以减少臭氧产生的可能性。放电针一般使用金属材料制成，不锈钢由于价格低被广泛使用，金属钨较不锈钢更耐磨损、耐腐蚀也被广泛使用。在本实施例中放电针的材料为不锈钢或钨合金。为了提高导电性和防氧化效果，可以在钨合金外表镀金。

考虑到空气中负离子衰减速率较快，还可以将多个放电针分为上部针组和下部针组，上部针组与下部针组平行相对设置，并且在上部针组与下部针组之间设置有零电位导电板。与双极多丝发射方式不同，上述上部针组与下部针组均连接负高压，上述零电位导电板接地。

通过设置零电位导电板，可以很好地吸附上部针组与下部针组产生的负离子，使上部针组与下部针组之间连线的中点处负离子聚集量增加，从而提高了负离子在空气中的分布均匀性，有利于降低新鲜空气中的负离子衰减速率，从而使空气中的负离子可以长时间停留。

本实施例提供的负离子发生器，包括具有自反馈稳压电路的电源，可以保持电压输出恒定；通过多个放电针呈阵列排布，增加了发射面，易于扩散到有效空间，进而增大负氧离子的浓度；面阵上各个发射点有一定间距，使得较大面积空间氧气和各发射点自由电子均衡结合形成负氧离子，也可以有效减少臭氧的形成；通过设置零电位导电板，提高了负离子在空气中的分布均匀性，有利于降低新鲜空气中的负离子衰减速率，从而使空气中的负离子可以长时间停留。因此通过上述放电针的排列方式、材料和尺寸改进，减少了臭氧产生的可能性，可以获得高浓度、小粒径、污染小的负离子，并且可以使空气中的负离子可以长时间停留。

参见图6所示的空气中负离子数测量示意图，其中示出了负离子发生器600、接收铜板610和电流表620，电流表620一端连接该接收铜板610，另一端接地。离子发生器600与接收铜板610之间的距离为测量距离，本实施例中取测量距离为4m。本实施例提供的负离子发生器，在4m的距离上，离子数可以达到每立方厘米3万个。

本实施例提供的负离子发生器可以应用于空调、空气净化器等设备，具体地，测试条件及结果如下：

温度:15～35℃,相对湿度:30～80％；

标准验证环境条件:温度25±2℃,相对湿度:50±10％。

安全规范：原材料符合安规:IEC60950，EN60950，RoHS

使用温度范围：离子头Ionizer part：-10℃～+70℃

高压电源：High Voltage Power Supply(HVPS)part：-10℃～+50℃

使用湿度范围：20％RH～80％RH(注意:高温,低温,高潮的环境可能会降低离子的发生量)

输入连接器：

标称电气参数：

上述测试结果证明，本实施例提供的负离子发生器，离子发生量和臭氧浓度均达到了预先的设计目标。

本实施例提供的负离子发生器基于离子医学的空气负氧离子为细胞充电，神经调整机制，体液调整功能，参与细胞内生物电调整，增强细胞能量代谢，消除活性氧、自由基，参与细胞基因的活化和自主修复，增加细胞内供氧，加速细胞修复功能和再生能力等理论；还基于时间医学的生理生命周期理论(体力周期、智力周期、生理周期)和生命过程和活动的余弦规律，以及生命活动必须和周围自然环境相和谐，保持与自然界运动规律相一致的天人合一理论。具体地包括以下功能：

1、改善肺功能：在吸入负离子30分钟后，人的肺部能够吸收的氧气量增加20％，多排出15％的二氧化碳。

2、改善心肌功能：负离子明显的降压作用，可改善心肌功能，增加心肌活力。

3、改善睡眠：经负离子作用后，可使人的精神振奋，工作效率提高，还可改善睡眠，有明显的镇静和催眠作用。

4、促进新陈代谢：负离子能激活肌体多种酶，促进新陈代谢。

5、增强抗病能力：负离子可改变肌体反应性，活跃网状内皮系统的功能，增强肌体免疫力。

6、杀菌功能：负离子容易吸附细菌，使其发生结构改变和能量转移，导致细菌病变而死亡。

7、清新空气、消烟除尘：带负电荷的负离子与漂浮在空气中带正电荷的烟雾粉尘进行电极中和，使其自然沉积。

本实施例提供的负离子发生器，包括具有自反馈稳压电路的电源，可以保持电压输出恒定；通过多个放电针呈阵列排布，增加了发射面，易于扩散到有效空间，进而增大负氧离子的浓度；面阵上各个发射点有一定间距，使得较大面积空间氧气和各发射点自由电子均衡结合形成负氧离子，也可以有效减少臭氧的形成；通过设置零电位导电板，提高了负离子在空气中的分布均匀性，有利于降低新鲜空气中的负离子衰减速率，从而使空气中的负离子可以长时间停留。因此通过上述放电针的排列方式、材料和尺寸改进，减少了臭氧产生的可能性，可以获得高浓度、小粒径、污染小的负离子，并且可以使空气中的负离子可以长时间停留。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。