静电式新风净化机脉冲升压电路的制作方法

文档序号:13511949阅读:155来源:国知局

本实用新型涉及静电式新风净化机脉冲升压电路,属于新风系统技术领域。



背景技术:

随着经济高速发展,工厂、汽车尾气的过度排放,导致国内大部分地区发生雾霾天气也持续增多,更严重的是许多城市PM2.5值频频爆发,人们生活的空气质量却越来越糟糕,空气质量时常处于中度或重度污染阶段,虽然政府不断加大空气污染的治理力度,但专家表示,由于雾霾成因复杂,这种治理短时间并不会得到明显改善。现在人们的生活水平越来越高,新风净化器的使用变得越来越普遍。

但目前市面上常见的新风净化器在实际的使用过程中,其处理效果并不尽如人意。具体而言,传统的新风净化器仅单一考虑室内空气的新鲜程度,或者所补充空气的洁净程度,其控制方式也较为单一,无法同时兼顾控制及调节两项操作;如果系统仅考虑新风的补充及引入,那么无疑会造成能源的极大浪费;如果系统仅考虑空气的洁净程度,又容易忽略空气的含氧量,从而影响系统的使用效果。传统的净化器采用的室内循环风过滤方式来过滤室内空气中的污染物,新风净化器在使用过程中依靠致密的过滤网,把空气中的微小颗粒物通过过滤的方式去除。这种空气净化器在使用时要关上窗户来达到使用效果,这样就造成了在一些人员密度大的情况下(如教室、医院等),使用现有空气净化器不能保证室内的含氧量,造成了室内人员的不适感,且传统滤网类新风净化机能净化0.3微米颗粒物已是极致,单次净化率也很难达到90%。



技术实现要素:

本实用新型的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题,提供一种静电式新风净化机脉冲升压电路。

本实用新型的目的将通过以下技术方案得以实现:静电式新风净化机脉冲升压电路,该脉冲升压电路包括第一输入端、第二输入端、第1组升压单元、第2组升压单元......... 第n-1组升压单元、第n组升压单元和零电势输出端,各组升压单元并联,所述第n组升压单元的电离电压为V-HV-2n,在第2组升压单元和第n-1组升压单元之间任意选取偏转电压,电离电压产生电晕效应,在电离电压和偏转电压的共同作用下,带电颗粒物偏转加速向零电势输出端运动。

优选地,所述零电势输出端与电阻R1的第一端电连接,电阻R1的第二端与电阻Rn的第一端电连接,电阻Rn的第二端与电容Cn的一端电连接。

优选地,所述第一输入端为正脉冲输入端或负脉冲输入端。

优选地,所述第二输入端为正脉冲输入端或负脉冲输入端。

优选地,所述第1组升压单元包括电容C1、二极管D1、二极管D2和电容C2,所述电容C1的第一端与第一输入端电连接,第二端与二极管D1的第一端电连接,所述二极管D1的第二端与电容C2的第一端电连接,电容C2的第二端与二极管D2的第一端电连接,二极管D2的第二端与所述第2组升压单元电连接。

优选地,所述第2组升压单元包括电容C3、二极管D3、二极管D4和电容C4,所述电容C3的第一端与所述第1组升压单元电连接,第二端与二极管D3的第一端电连接,所述二极管D3的第二端与电容C4的第一端电连接,电容C4的第二端与二极管D4的第一端电连接,二极管D4的第二端与第n-1组升压单元电连接。

优选地,所述第n-1组升压单元包括电容C(n-1)、二极管D(n-1)、二极管Dn和电容Cn,所述电容C(n-1)的第一端与第2组升压单元电连接,第二端与二极管D(n-1)的第一端电连接,所述二极管D(n-1)的第二端与电容Cn的第一端电连接,电容Cn的第二端与二极管Dn的第一端电连接,二极管Dn的第二端与第n组升压单元电连接。

优选地,所述第n组升压单元包括电容C(2n-1)、二极管D(2n-1)、二极管D2n和电容C2n,所述电容C(2n-1)的第一端与第n-1组升压单元电连接,第二端与二极管D(2n-1)的第一端电连接,所述二极管D(2n-1)的第二端与电容C2n的第一端电连接,电容C2n的第二端与二极管D2n的第一端电连接,二极管D2n的第二端分别与二极管D(2n-1)的第一端和电容C(2n-1)的第二端电连接。

本实用新型技术方案的优点主要体现在:该脉冲升压电路设计精巧,结构简单,在使用过程中可用作静电式新风净化机的除尘单元,可取代过滤网,起到除尘和杀菌的作用,通过控制低压脉冲实现对高压的控制,提高了静电式新风净化机的可控性和安全性,且可以很好地保护静电式新风净化机,适用范围广,可在产业上推广使用。

附图说明

图1是本实用新型静电式新风净化机脉冲升压电路的电路图。

具体实施方式

本实用新型的目的、优点和特点,将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本实用新型技术方案的典型范例,凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案,均落在本实用新型要求保护的范围之内。

本实用新型揭示了一种静电式新风净化机脉冲升压电路,该脉冲升压电路可用作静电式新风净化机的除尘单元,以取代过滤网。如图1所示,该脉冲升压电路包括包括第一输入端、第二输入端、第1组升压单元、第2组升压单元......... 第n-1组升压单元、第n组升压单元和零电势输出端。各组升压单元并联。

所述第一输入端为正脉冲输入端或负脉冲输入端,在本技术方案中,所述第一输入端优选为正脉冲输入端。所述第二输入端为正脉冲输入端或负脉冲输入端,在本技术方案中,所述第二输入端优选为负脉冲输入端,在本技术方案中,输入脉冲为高频方波。所述零电势输出端与电阻R1的第一端电连接,电阻R1的第二端与电阻Rn的第一端电连接,电阻Rn的第二端与电容Cn的一端电连接,该电阻R1和Rn的设置使得电压更稳定,不致于电压波动。

所述第1组升压单元包括电容C1、二极管D1、二极管D2和电容C2,所述电容C1的第一端与第一输入端电连接,第二端与二极管D1的第一端电连接,所述二极管D1的第二端与电容C2的第一端电连接,电容C2的第二端与二极管D2的第一端电连接,二极管D2的第二端与第2组升压单元电连接,具体地,二极管D2的第二端与第2组升压单元的电容C3的一端电连接。

新风净化机控制电路向升压单元输入固定频率的低压交变脉冲,正脉冲值101通过二极管D1对电容C1进行充电,电容C1的电压Vc1,电容C1两侧电压为V-HV-1,在电容C1两侧电压达到正脉冲峰值后停止充电过程,得到电压V-HV-1=Vc1=(V0+);当负脉冲值102输入时,电容C1上的电压Vc1和负脉冲峰值(V0-)叠加,通过二极管D2为电容C2充电,当电容C2达到电容C1电压Vc1和负脉冲峰值(V0-)叠加后停止充电过程,电容C2两端电压V-HV-2=Vc1+(V0-)=2* |V0|,即第1组升压单元可完成对V0双倍升压功能。

所述第2组升压单元包括电容C3、二极管D3、二极管D4和电容C4,所述电容C3的第一端与第1组升压单元电连接,第二端与二极管D3的第一端电连接,所述二极管D3的第二端与电容C4的第一端电连接,电容C4的第二端与二极管D4的第一端电连接,二极管D4的第二端与第n-1组升压单元电连接,具体地,二极管D4的第二端与第n-1组升压单元电容C(n-1)的一端电连接。

向后级联,循环不断的脉冲V0叠加在V-HV-2上通过二极管D2对电容C3充电,电容C3上的电压为V-HV-3=V-HV-2+(V0-)=3*|V0|,同理,二极管D3在C3两端电压V-HV-3基础上叠加(V0-)为电容C4充电,停止充电后电容C4的电容电压为V-HV-4=V-HV-3+(V0-)=4*|V0|。

所述第n-1组升压单元包括电容C(n-1)、二极管D(n-1)、二极管Dn和电容Cn,所述电容C(n-1)的第一端与第2组升压单元电连接,第二端与二极管D(n-1)的第一端电连接,所述二极管D(n-1)的第二端与电容Cn的第一端电连接,电容Cn的第二端与二极管Dn的第一端电连接,二极管Dn的第二端与第n组升压单元电连接,具体地,二极管Dn的第二端与第n组升压单元的电容C(2n-1)一端电连接。

所述第n组升压单元包括电容C(2n-1)、二极管D(2n-1)、二极管D2n和电容C2n,所述电容C(2n-1)的第一端与第n-1组升压单元电连接,第二端与二极管D(2n-1)的第一端电连接,所述二极管D(2n-1)的第二端与电容C2n的第一端电连接,电容C2n的第二端与二极管D2n的第一端电连接,二极管D2n的第二端分别与二极管D(2n-1)的第一端和电容C(2n-1)的第二端电连接。

相同的结构依以此类推,第2n个二极管为第2n个电容C2n充电,充电过程稳定后,第2n个电容C2n上可获得电压V-HV-2n=|V0|+ Vc(2n-1)=2n*|V0|,通过对第n组升压单元的2n次级联即可实现对持续脉冲峰值|V0|的2n倍级联抬升,以获取新风净化机电离电压V-HV-2n,第n组电离电压非常高,达到一万多伏,会产生电晕效应。在电场作用下,空气中的自由离子要向两极移动,电压愈高、电场强度愈高,离子的运动速度愈快。由于离子的运动,电极间形成了电流,开始时,空气中的自由离子少,电流较少,电压升高到一定数值后,放电极附近的离子获得了较高的能量和速度,它们撞击空气中的中性原子时,中性原子会分解成正、负离子,发生空气电离,空气电离后,由于连锁反应,在电极间运动的离子数大大增加,表现为电极间的电流急剧增加,即电晕电流急剧增加,空气成了导体。放电极周围的空气全部电离后,在放电极周围可以看见一圈淡蓝色的光环,该光环为电晕,放电的导线为电晕极。

在第2组升压单元和第n-1组升压单元之间任意选取偏转电压,通过分压电阻R1和Rn分压获取适当的偏转电压V-M-HV,具体地,在本技术方案中,在第2组升压单元和第n-1组升压单元之间的第n个节点或第n'个节点上选取偏转电压V- M -HV。所述偏转电压的值不固定,在使用过程中根据需要调,具体地,可根据对除尘需要选取不同的偏转电压,PM2.5以下颗粒物对应偏转电压偏高,PM10以上颗粒物对应的偏转电压偏低,在本技术方案中,所述偏转电压的值为电离电压的一半。

电离电压产生电晕效应,在电离电压和偏转电压的共同作用下,带电颗粒物偏转加速向零电势输出端运动,带电颗粒物很容易被负电和零电势吸住。具体地,带电的颗粒物会偏转加速向带零电势的收集极板运动,并被附着在收集极板上。

该脉冲升压电路结构简单,在使用过程中可用作静电式新风净化机的除尘单元,可取代过滤网,起到除尘和杀菌的作用,通过控制低压脉冲实现对高压的控制,提高了静电式新风净化机的可控性和安全性。

本实用新型尚有多种实施方式,凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案,均落在本实用新型的保护范围之内。

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