一种消静电装置及其工作方法与流程

本发明实施例涉及静电消除技术，尤其涉及一种消静电装置及其工作方法。

背景技术：

工业生产以及电子设备工作中不可避免会产生静电，静电除会引起电子设备故障，造成电磁干扰，并促使元器件老化外，还会吸附灰尘，造成元器件的污染。

目前，所有的有源消静电装置都须内置或外接电源给产品供电，其供电电源型号、品种较多，如各种结构的开关稳压电源、降压变压器整流电源等。这些电源或者托在产品外面，或者放置在产品内部，不仅占用空间，还需要对产品进行安装布线。当产品较多时，布线就会比较复杂、繁琐，给产品使用带来不便。

技术实现要素：

本发明提供一种消静电装置及其工作方法，以实现简易方便的对待消除静电的设备进行除静电操作。

第一方面，本发明实施例提供了一种消静电装置，所述消静电装置包括：气路单元、气流发电单元、消电器控制电路单元、消电器高压电路单元和离子产生单元；

所述气路单元包括通道入口和第一气流通道，所述通道入口用于通入气流，所述第一气流通道将所述通道入口与所述离子产生单元连通；

所述气流发电单元用于根据气流的机械作用产生电能，所述气流发电单元与所述消电器控制电路单元电连接，所述消电器控制电路单元与所述消电器高压电路单元电连接，所述消电器控制电路单元用于控制所述消电器高压电路单元电离所述离子产生单元中的气体。

可选的，还包括稳压电路，所述气流发电单元通过所述稳压电路与所述消电器控制电路单元电连接。

可选的，所述气路单元还包括第二气流通道；

所述第二气流通道将所述通道入口与所述离子产生单元连通。

可选的，还包括发电监测电路、充电电池和第一控制开关；

所述发电监测电路分别与所述气流发电单元及所述消电器控制电路单元电连接；

所述稳压电路通过所述充电电池与所述消电器控制电路单元电连接；

所述消电器控制电路单元通过所述第一控制开关与所述消电器高压电路单元电连接，其中，所述第一控制开关的第一端与所述消电器控制电路单元电连接，所述第一控制开关的第二端与所述消电器高压电路单元电连接，所述第一控制开关的控制端与所述消电器控制电路单元电连接。

可选的，还包括第二控制开关、第三控制开关和充电电池输出电压监测电路；

所述第二控制开关的第一端及第二端分别与所述稳压电路及所述消电器控制电路单元电连接，所述第二控制开关的控制端与所述充电电池输出电压监测电路电连接；

所述充电电池通过所述第三控制开关与所述消电器控制电路单元电连接，其中，所述第三控制开关的第一端与所述充电电池电连接，所述第三控制开关的第二端与所述消电器控制电路单元电连接，所述第三控制开关的控制端与所述充电电池输出电压监测电路电连接；

所述充电电池输出电压监测电路与所述充电电池电连接，用于根据所述充电电池的输出电压控制所述第二控制开关及所述第三控制开关导通或关断。

可选的，所述气流发电单元还包括风扇，所述气流发电单元的风扇位于所述第一气流通道内。

可选的，所述气路单元的出口为弯折结构。

第二方面，本发明实施例还提供了一种消静电装置的工作方法，所述消静电装置包括：气路单元、气流发电单元、消电器控制电路单元、消电器高压电路单元和离子产生单元；所述气路单元包括通道入口和第一气流通道，所述第一气流通道将所述通道入口与所述离子产生单元连通；所述气流发电单元与所述消电器控制电路单元电连接，所述消电器控制电路单元与所述消电器高压电路单元电连接；

所述消静电装置的工作方法包括：

向所述通道入口通入气流，气流经所述第一气流通道传输至所述离子产生单元；

所述气流发电单元根据气流的机械作用产生电能，所述消电器控制电路单元根据所述气流发电单元的供电控制所述消电器高压电路单元电离所述离子产生单元中的气体。

可选的，所述消静电装置还包括发电监测电路、稳压电路、充电电池和第一控制开关；所述发电监测电路分别与所述气流发电单元及所述消电器控制单元电连接；所述气流发电单元通过所述稳压电路、充电电池与所述消电器控制单元电连接，其中，所述气流发电单元与所述稳压电路电连接，所述稳压电路与所述充电电池电连接，所述充电电池与所述消电器控制电路单元电连接；所述消电器控制电路单元通过所述第一控制开关与所述消电器高压电路单元电连接，其中，所述第一控制开关的第一端与所述消电器控制电路单元电连接，所述第一控制开关的第二端与所述消电器高压电路单元电连接，所述第一控制开关的控制端与所述消电器控制电路单元电连接。

所述消静电装置的工作方法还包括：

若所述发电监测电路检测到所述气流发电单元的输出电压小于预设值的时间为预设时间，则所述消电器控制电路单元控制所述第一控制开关关断。

可选的，所述消静电装置还包括第二控制开关、第三控制开关和充电电池输出电压监测电路；所述第二控制开关的第一端及第二端分别与所述稳压电路及所述消电器控制电路单元电连接，所述第二控制开关的控制端与所述充电电池输出电压监测电路电连接；所述充电电池通过所述第三控制开关与所述消电器控制电路单元电连接，其中，所述第三控制开关的第一端与所述充电电池电连接，所述第三控制开关的第二端与所述消电器控制电路电连接，所述第三控制开关的控制端与所述充电电池输出电压监测电路电连接；所述充电电池输出电压监测电路与所述充电电池电连接；

所述消静电装置的工作方法还包括：

若所述充电电池输出电压监测电路检测到所述充电电池的输出电压高于预设值，则控制所述第二控制开关关断，并控制所述第三控制开关导通；

若所述充电电池输出电压监测电路检测到所述充电电池的输出电压不高于预设值，则控制所述第二控制开关导通，并控制所述第三控制开关关断。

本发明通过采用包括气路单元、气流发电单元、消电器控制电路单元、消电器高压电路单元和离子产生单元的消静电装置，利用压缩气流的机械能驱动气流发电单元发电，避免了采用内置或外接电源给产品供电而产生的布线繁琐问题，同时能够有效的利用压缩气流的机械能，提高资源利用率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种消静电装置的电路结构示意图；

图2为本发明实施例提供的又一种消静电装置的电路结构示意图；

图3为本发明实施例提供的又一种消静电装置的电路结构示意图；

图4为本发明实施例提供的又一种消静电装置的电路结构示意图；

图5为本发明实施例提供的又一种消静电装置的电路结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种消静电装置的工作方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例

参考图1，图1为本发明实施例提供的一种消静电装置的电路结构示意图，消静电装置包括：气路单元101、气流发电单元102、消静电控制电路单元103、消电器高压电路单元104和离子产生单元105；

气路单元101包括通道入口1011和第一气流通道a1，通道入口1011用于通入气流，第一气流通道a1将通道入口与离子产生单元105连通；

气流发电单元102用于根据气流的机械作用产生电能，气流流经气流发电单元102，气流发电单元102的驱动装置利用气流的机械作用驱动发电装置发电，气流发电单元102的驱动装置可以是根据气流的流动产生机械能的装置，例如气流发电单元102的驱动装置可以是风扇。发电装置可以根据驱动装置的驱动产生电能，发电装置可以是发电机。气流发电单元102与消电器控制电路单元103电连接，消电器控制电路单元103与消电器高压电路单元104电连接，消电器控制电路单元103用于控制消电器高压电路单元104电离离子产生单元105中的气体，例如，消电器控制电路单元103可控制消电器高压电路单元104输出电压的大小、频率和占空比。

具体的，通道入口1011通入的气流可为压缩气流，压缩气流的流动可以驱动气流发电单元102发电，消电器控制电路单元103得到供电从而为消电器高压电路单元104提供周期性的驱动信号，进而使消电器高压电路单元104电离离子产生单元105中的气体，同时气路单元101中的压缩气流将离子产生单元105中由电离产生的离子输送至需要消除静电的设备以对其进行静电消除。离子产生单元105的离子出口可为锥形结构，以使离子更为集中的输送至待消除静电的设备。

本实施例的技术方案，通过采用包括气路单元、气流发电单元、消电器控制电路单元、消电器高压电路单元和离子产生单元的消静电装置，利用压缩气流的流动驱动气流发电单元发电，避免了采用内置或外接电源给产品供电而产生的布线繁琐问题。现有技术中是使用压缩气体通入离子产生单元，作用是提供产生带电离子的空气。而本发明在压缩气体通入离子产生单元之前，能够有效的利用压缩气流的流动性进行发电，而且几乎不影响通入的气流在离子产生单元的使用，提高资源利用率，减低了成本，节约电能。

可选的，参考图2，图2为本发明实施例提供的又一种消静电装置的电路结构示意图，还包括稳压电路106，气流发电单元102通过稳压电路106与消电器控制电路单元103电连接。

具体的，受压缩气流流量、速度等因素的影响，气流发电单元102发电电压可能不稳定，通过设置稳压电路106，可以对气流发电单元102输出的不稳定的电压进行稳压处理，输出一稳定的电压值，从而保证消电器控制电路单元103的正常运行。

可选的，参考图3，图3为本发明实施例提供的又一种消静电装置的电路结构示意图，气路单元101还包括第二气流通道a2；第二气流通道a2将通道入口与离子产生单元105连通。

具体的，气路单元101除包括第一气流通道a1外，还可包括第二气流通道a2，气流发电单元102的驱动装置设置于第一气流通道a1中，第二气流通道a2将通道入口1011和离子产生单元105连通，压缩气流从通道入口1011流入后分别经第一气流通道a1和第二气流通道a2，在第一气流通道a1内驱动气流发电单元102发电，在第二气流通道a2内则直接流入离子产生单元105，从而避免气流发电单元102消耗的压缩气流的能量过多而导致离子产生单元105中的气体流动性较差，进而导致电离出的离子无法输送至待消除静电的设备。

本实施例的技术方案，通过设置第一气流通道和第二气流通道，保证了压缩气流在流入离子产生单元后仍然具有较强的流动性，从而保证消静电装置工作的可靠性。

可选的，参考图4，图4为本发明实施例提供的又一种消静电装置的电路结构示意图，消静电装置还包括发电监测电路201、充电电池202和第一控制开关203；发电监测电路201分别与气流发电单元102及消电器控制电路单元103电连接；稳压电路106通过充电电池202与消电器控制电路单元103电连接；

消电器控制电路单元103通过第一控制开关203与消电器高压电路单元104电连接，其中，第一控制开关203的第一端与消电器控制电路单元103电连接，第一控制开关203的第二端与消电器高压电路单元104电连接，第一控制开关203的控制端与消电器控制电路单元103电连接。

具体的，压缩气流流入气路单元101后，气流发电单元102发电，并经过稳压电路106稳压后为充电电池202供电，充电电池202为消电器控制电路单元103供电，从而使消电器控制电路单元103实现对消静电装置的控制，发电监测电路201可对气流发电单元102的输出电压进行监测，若监测到气流发电单元102的输出电压低于预设值(消电器控制电路单元正常工作的最低供电电压)到达预设时间，此时可能是由于压缩气流的气流量不足，也可能是气流发电单元102产生故障，发电监测电路201可发出报警信息，从而使消电器控制电路单元103切断第一控制开关203，消电器控制电路单元103停止向消电器高压电路单元104供电，从而避免消电器高压电路单元104出现异常而导致消静电装置故障。

本实施例的技术方案，通过设置包括发电监测电路、充电电池和第一控制开关的消静电装置，可有效地避免因压缩气流的气流量不足或气流发电单元产生故障时，消电器高压电路单元继续工作而导致的消静电装置的工作故障，进一步保证了消静电装置工作的安全性。

可选的，参考图5，图5为本发明实施例提供的又一种消静电装置的电路结构示意图，消静电装置还包括第二控制开关301、第三控制开关302和充电电池输出电压监测电路303；

第二控制开关301的第一端及第二端分别与稳压电路106及消电器控制电路单元103电连接，第二控制开关301的控制端与充电电池输出电压监测电路303电连接；

充电电池202通过第三控制开关302与消电器控制电路单元103电连接，其中，第三控制开关302的第一端与充电电池202电连接，第三控制开关302的第二端与消电器控制电路单元103电连接，第三控制开关302的控制端与充电电池输出电压监测电路303电连接；

充电电池输出电压监测电路303与充电电池202电连接，用于根据充电电池202的输出电压控制第二控制开关301及第三控制开关302导通或关断。

具体的，压缩气流驱动气流发电单元102发电后，充电电池输出电压监测电路303对充电电池202的输出电压进行监测，若充电电池202的输出电压高于预设值，则充电电池输出电压监测电路303控制第二控制开关关断，而控制第三控制开关导通，从而利用充电电池202对消电器控制电路单元103供电；若充电电池202的输出电压不高于预设值时，则控制第二控制开关导通，第三控制开关关断，从而利用气流发电单元102对消电器控制电路单元103供电；保证消电器控制电路单元103始终有稳定、足够的电压供电，保证了消静电装置的正常工作。

可选的，继续参考图5，气流发电单元102还包括风扇，气流发电单元102的风扇位于第一气流通道a1内。利用风扇，可充分的将压缩气流的机械能经气流发电单元102的发电电路转化为电能，风扇可设置于第一气流通道靠近气路单元的通道入口处，从而获得更大的机械能。气路单元101的出口可为弯折结构，以扩大消静电装置的使用范围。

可选的，参考图6，图6为本发明实施例提供的一种消静电装置的工作方法流程图，该方法可应用于图1所示的消静电装置，消静电装置包括：气路单元、气流发电单元、消电器控制电路单元、消电器高压电路单元和离子产生单元；所述气路单元包括通道入口和第一气流通道，所述第一气流通道将所述通道入口与所述离子产生单元连通；所述气流发电单元与所述消电器控制电路单元电连接，所述消电器控制电路单元与所述消电器高压电路单元电连接；消静电装置的工作方法包括：

步骤401，向通道入口通入气流，气流经第一气流通道传输至离子产生单元；

具体的，通道入口通入的气流可为压缩气流，压缩气流的流动可以驱动气流发电单元发电。

步骤402，气流发电单元根据气流的机械作业产生电能，消电器控制电路单元根据气流发电单元的供电控制消电器高压电路单元电离离子产生单元中的气体。

具体的，消电器控制电路单元得到供电从而为消电器高压电路单元提供周期性的驱动信号，进而使消电器高压电路单元电离离子产生单元中的气体，同时气路单元中的压缩气流将离子产生单元中由电离产生的离子输送至需要消除静电的设备以对其进行静电消除。离子产生单元的离子出口可为锥形结构，以使离子更为集中的输送至待消除静电的设备。

可选的，所述消静电装置还包括发电监测电路、稳压电路、充电电池和第一控制开关；所述发电监测电路分别与所述气流发电单元及所述消电器控制单元电连接；所述气流发电单元通过所述稳压电路、充电电池与所述消电器控制单元电连接，其中，所述气流发电单元与所述稳压电路电连接，所述稳压电路与所述充电电池电连接，所述充电电池与所述消电器控制电路单元电连接；所述消电器控制电路单元通过所述第一控制开关与所述消电器高压电路单元电连接，其中，所述第一控制开关的第一端与所述消电器控制电路单元电连接，所述第一控制开关的第二端与所述消电器高压电路单元电连接，所述第一控制开关的控制端与所述消电器控制电路单元电连接；消静电装置的工作方法包括：

步骤501，向通道入口通入气流，气流经第一气流通道传输至离子产生单元；

步骤502，气流发电单元根据气流的机械作业产生电能，消电器控制电路单元根据气流发电单元的供电控制消电器高压电路单元电离离子产生单元中的气体；

步骤503，若发电监测电路检测到气流发电单元的输出电压小于预设值的时间为预设时间，则消电器控制电路单元控制第一控制开关关断。

具体的，该方法可应用于图4所示的消静电装置中，压缩气流流入气路单元后，气流发电单元发电，并经过稳压电路稳压后为充电电池供电，充电电池为消电器控制电路单元供电，从而使消电器控制电路单元实现对消静电装置的控制，发电监测电路可对气流发电单元的输出电压进行监测，若监测到气流发电单元的输出电压低于预设值(消电器控制电路单元正常工作的最低供电电压)到达预设时间，此时可能是由于压缩气流的气流量不足，也可能是气流发电单元产生故障，发电监测电路可发出报警信息，从而使消电器控制电路单元切断第一控制开关，消电器控制电路单元停止向消电器高压电路单元供电，从而避免消电器高压电路单元出现异常而导致消静电装置故障，可以理解的是，步骤502与步骤503的执行顺序可调换，也可同时执行。

可选的，所述消静电装置还包括第二控制开关、第三控制开关和充电电池输出电压监测电路；所述第二控制开关的第一端及第二端分别与所述稳压电路及所述消电器控制电路单元电连接，所述第二控制开关的控制端与所述充电电池输出电压监测电路电连接；所述充电电池通过所述第三控制开关与所述消电器控制电路单元电连接，其中，所述第三控制开关的第一端与所述充电电池电连接，所述第三控制开关的第二端与所述消电器控制电路电连接，所述第三控制开关的控制端与所述充电电池输出电压监测电路电连接；所述充电电池输出电压监测电路与所述充电电池电连接；消静电装置的工作方法包括：

步骤601，向通道入口通入气流，气流经第一气流通道传输至离子产生单元；

步骤602，气流发电单元根据气流的机械作业产生电能，消电器控制电路单元根据气流发电单元的供电控制消电器高压电路单元电离离子产生单元中的气体；

步骤603，若发电监测电路检测到气流发电单元的输出电压小于预设值的时间为预设时间，则消电器控制电路单元控制第一控制开关关断；

步骤604，若充电电池输出电压监测电路检测到充电电池的输出电压高于预设值，则控制第二控制开关关断，并控制第三控制开关导通；若充电电池输出电压监测电路检测到充电电池的输出电压不高于预设值，则控制第二控制开关导通，并控制第三控制开关关断。

具体的，该方法可应用于图5所示的消静电装置中，压缩气流驱动气流发电单元发电后，充电电池输出电压监测电路对充电电池的输出电压进行监测，若充电电池的输出电压高于预设值，则充电电池输出电压监测电路控制第二控制开关关断，而控制第三控制开关导通，从而利用充电电池对消电器控制电路单元供电；若充电电池的输出电压不高于预设值时，则控制第二控制开关导通，第三控制开关关断，从而利用气流发电单元对消电器控制电路单元供电；保证消电器控制电路单元始终有稳定、足够的电压供电，保证了消静电装置的正常工作。可以理解的是，步骤602、步骤603以及步骤604的执行顺序可调换，也可同时执行。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。