一種極性可變換電解食鹽水生成次氯酸鈉的電解電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及食鹽水電解技術(shù)領(lǐng)域，尤指一種極性可變換電解食鹽水生成次氯酸鈉 的電解電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 電解食鹽水是直流電源以化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的材料為電極，對食鹽水溶液進(jìn)行電解， 陽極產(chǎn)生含氯氣分子和次氯酸等高氧化還原電位的酸性水，陰極產(chǎn)生含氫氣等還原性物質(zhì) 的堿性水，電解食鹽水對食品、醫(yī)療器械和衛(wèi)生環(huán)境具有殺菌消毒作用，能夠有效減少致病 菌的污染，同時(shí)，作為蔬菜和水果收獲前后期的真菌清除劑，還可以消除其表面的農(nóng)藥殘 留，而其本身的制備只需一點(diǎn)食鹽和電能，隨時(shí)生產(chǎn)，隨時(shí)使用，成本低、用途廣、效益高和 無污染，是一項(xiàng)極具市場潛力的技術(shù)。目前，已有電解食鹽水的電解電路，大多是通過變壓 器將220伏交流降壓后進(jìn)行整流，對電解電極進(jìn)行直流供能，無法實(shí)現(xiàn)電解電極極性的切 換或電解電極極性的交替變換，無法滿足多樣性的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明一種極性可變換電解食鹽水生成次氯酸鈉的電解電路，其特征是：通過單 片機(jī)輸出兩路帶有死區(qū)時(shí)間的PWM，驅(qū)動(dòng)兩組晶體管，實(shí)現(xiàn)任一單組晶體管工作或兩組晶體 管交替切換工作之目的，再通過單片機(jī)過流控制和集成芯片電路過流控制，實(shí)現(xiàn)對工作電 路的雙重保護(hù)和保障工作電路安全運(yùn)行之目的。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案為：一種極性可變換電解食鹽水生成 次氯酸鈉的電解電路包括變壓器單元、第一整流電路單元、第二整流電路單元、第一驅(qū)動(dòng)電 路單元、第二驅(qū)動(dòng)電路單元、第一過流保護(hù)電路單元、第二過流保護(hù)電路單元、第一組晶體 管、第二組晶體管、第一電流采樣電路單元、第二電流采樣電路單元、電解電極、單片機(jī)控制 和保護(hù)電路單元、電源模塊，電源模塊分別與第一驅(qū)動(dòng)電路單元、第二驅(qū)動(dòng)電路單元、第一 過流保護(hù)電路單元、第二過流保護(hù)電路單元、第一電流采樣電路單元、第二電流采樣電路單 元、單片機(jī)控制和保護(hù)電路單元進(jìn)行電氣連接并提供直流工作電源，第一整流電路單元和 第二整流電路單元分別對變壓器單元輸出端進(jìn)行整流，第一整流電路單元與第一組晶體管 進(jìn)行電氣連接并提供直流電，第二整流電路單元與第二組晶體管進(jìn)行電氣連接并提供直流 電，第一驅(qū)動(dòng)電路單元與第一組晶體管進(jìn)行電氣連接并對其控制，第一過流保護(hù)電路單元 與第一驅(qū)動(dòng)電路單元并聯(lián)，第二驅(qū)動(dòng)電路單元與第二組晶體管進(jìn)行電氣連接并對其控制， 第二過流保護(hù)電路單元與第二驅(qū)動(dòng)電路單元并聯(lián)，第一電流采樣電路單元與第一組晶體管 進(jìn)行電氣連接，第一電流采樣電路單元還與第一過流保護(hù)電路單元及單片機(jī)控制和保護(hù)電 路單元進(jìn)行電氣連接，第二電流采樣電路單元與第二組晶體管進(jìn)行電氣連接，第二電流采 樣電路單元還與對第二過流保護(hù)電路單元及單片機(jī)控制和保護(hù)電路單元進(jìn)行電氣連接，單 片機(jī)控制和保護(hù)電路單元還分別與第一驅(qū)動(dòng)電路單元和第二驅(qū)動(dòng)電路單元進(jìn)行電氣連接。
[0005] 進(jìn)一步的，所述的變壓器單元由保險(xiǎn)絲管FU、電容CU共模電感LU壓敏電阻RV和 變壓器T構(gòu)成；
[0006] 所述的第一整流電路單元由變壓器次級(jí)線圈N2、二極管Dl~D4、電解電容C2構(gòu) 成；
[0007] 所述的第二整流電路單元由變壓器次級(jí)線圈N3、二極管D5~D8、電解電容C3構(gòu) 成；
[0008] 所述的第一驅(qū)動(dòng)電路單元由集成芯片U31、集成芯片U41、電阻R6~R8、電容C8、 可控硅BCRl構(gòu)成；
[0009] 所述的第二驅(qū)動(dòng)電路單元由集成芯片U32、集成芯片U42、電阻R16~R18、電容 C11、可控硅BCR2構(gòu)成；
[0010] 所述的第一過流保護(hù)電路單元由集成芯片U11、集成芯片U21、電阻Rl~R5、可調(diào) 電阻R9~R10、電容C6和C7、二極管D9構(gòu)成；
[0011] 所述的第二過流保護(hù)電路單元由集成芯片U12、集成芯片U22、電阻Rll~R15、 R19~R20、電容C9和C10、二極管DlO構(gòu)成；
[0012] 所述的第一組晶體管由晶體管Ql晶體管Q2構(gòu)成；
[0013] 所述的第二組晶體管由晶體管Q3晶體管Q4構(gòu)成；
[0014] 所述的第一電流采樣電路單元由集成芯片U51、電容C4、電阻R21構(gòu)成；
[0015] 所述的第二電流采樣電路單元由集成芯片U52、電容C5、電阻R22構(gòu)成；
[0016] 所述的電解電極由電解電極A和電解電極B構(gòu)成；
[0017] 所述的單片機(jī)控制和保護(hù)電路單元由單片機(jī)U7、集成芯片U7~U9、晶振Y、三極管 Q5和Q6、電阻R23~R25、電容C12和C13、輕觸按鍵K、發(fā)光二極管LEDl和LED2構(gòu)成。
[0018] 更進(jìn)一步的，所述的集成芯片Ull和U12是運(yùn)算放大IC ;所述的集成芯片U21和 U22是電流比較IC ;所述的集成芯片U31和U32是光偶合IC ;所述的集成芯片U41和U42 是晶體管驅(qū)動(dòng)IC ;所述的集成芯片U51和U52是霍爾線性電流傳感IC ;所述的集成芯片U7 是鎖存IC ;所述的集成芯片U8是A/D轉(zhuǎn)換IC ;所述的集成芯片U9是四二輸入或非門IC ; 所述的晶體管Ql~Q4是三極管、達(dá)林頓管和場效應(yīng)管，優(yōu)選場效應(yīng)管。
[0019] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)是：通過單片機(jī)輸出兩路帶有死區(qū)時(shí)間的PWM，驅(qū)動(dòng)兩組晶 體管，達(dá)到任一單組晶體管工作或兩組晶體管交替切換工作的效果，再通過單片機(jī)過流控 制和集成芯片電路過流控制，達(dá)到對工作電路的雙重保護(hù)和保障工作電路安全運(yùn)行的效 果。具有電解電極極性切換方便和使用安全的特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0020] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明進(jìn)一步描述。
[0021 ] 附圖1為本發(fā)明的單元方框圖；
[0022] 附圖2為本發(fā)明的電路原理圖（不包括單片機(jī)控制和保護(hù)電路單元）；
[0023] 附圖3為本發(fā)明的單片機(jī)控制和保護(hù)電路單元原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 如附圖1所示，一種極性可變換電解食鹽水生成次氯酸鈉的電解電路包括變壓器 單元、第一整流電路單元、第二整流電路單元、第一驅(qū)動(dòng)電路單元、第二驅(qū)動(dòng)電路單元、第一 過流保護(hù)電路單元、第二過流保護(hù)電路單元、第一組晶體管、第二組晶體管、第一電流采樣 電路單元、第二電流采樣電路單元、電解電極、單片機(jī)控制和保護(hù)電路單元、電源模塊，電源 模塊分別與第一驅(qū)動(dòng)電路單元、第二驅(qū)動(dòng)電路單元、第一過流保護(hù)電路單元、第二過流保護(hù) 電路單元、第一電流采樣電路單元、第二電流采樣電路單元、單片機(jī)控制和保護(hù)電路單元進(jìn) 行電氣連接并提供直流工作電源，第一整流電路單元和第二整流電路單元分別對變壓器單 元輸出端進(jìn)行整流，第一整流電路單元與第一組晶體管進(jìn)行電氣連接并提供直流電，第二 整流電路單元與第二組晶體管進(jìn)行電氣連接并提供直流電，第一驅(qū)動(dòng)電路單元與第一組晶 體管進(jìn)行電氣連接并對其控制，第一過流保護(hù)電路單元與第一驅(qū)動(dòng)電路單元并聯(lián)，第二驅(qū) 動(dòng)電路單元與第二組晶體管進(jìn)行電氣連接并對其控制，第二過流保護(hù)電路單元與第二驅(qū)動(dòng) 電路單元并聯(lián)，第一電流采樣電路單元與第一組晶體管進(jìn)行電氣連接，第一電流采樣電路 單元還與第一過流保護(hù)電路單元及單片機(jī)控制和保護(hù)電路單元進(jìn)行電氣連接，第二電流采 樣電路單元與第二組晶體管進(jìn)行電氣連接，第二電流采樣電路單元還與對第二過流保護(hù)電 路單元及單片機(jī)控制和保護(hù)電路單元進(jìn)行電氣連接，單片機(jī)控制和保護(hù)電路單元還分別與 第一驅(qū)動(dòng)電路單元和第二驅(qū)動(dòng)電路單元進(jìn)行電氣連接。
[0025] 如附圖2所示，壓敏電阻Rl和電容Cl并聯(lián)后，其兩端分別與共模電感Ll的輸入 端連接，共模電感Ll的輸入端還分別連接市電的零線和保險(xiǎn)絲管FU，保險(xiǎn)絲管FU的另一 端連接火線，共模電感Ll的輸出端分別連接變壓器T初級(jí)線圈Nl的兩端，變壓器T次級(jí)線 圈N2的兩端分別連接二極管Dl~D4組成的整流橋的Dl和D3的接點(diǎn)和D2和D4的接點(diǎn)， 二極管Dl和D2的接點(diǎn)及二極管D3和D4的接點(diǎn)之間并聯(lián)電解電容C2,二極管Dl和D2的 接點(diǎn)還連接集成芯片U51的管腳1和2、場效應(yīng)管Ql的源極，場效應(yīng)管Ql的漏極接電解電 極A，集成芯片U51的管腳6連接電容C4,集成芯片U51的管腳7分別連接電阻Rl和R21， 集成芯片U51的管腳3和4、電容C4的另一端、場效應(yīng)管Q2的漏極均接二極管D3和D4的 接點(diǎn)，二極管D3和D4的接點(diǎn)還連接集成芯片Ull的管腳4,變壓器T次級(jí)線圈N3的兩端 分別連接二極管D5~D8組成的整流橋的D5和D7的接點(diǎn)和D6和D8的接點(diǎn)，二極管D5和 D6的接點(diǎn)及二極管D7和D8的接點(diǎn)之間并聯(lián)電解電容C3,二極管D5和D6的接點(diǎn)還連接集 成芯片U52的管腳1和2、場效應(yīng)管Q3的源極，場效應(yīng)管Q3的漏極分別接場效應(yīng)管Q2的源 極和電解電極B，集成芯片U52的管腳6連接電容C5,集成芯片U52的管腳7分別連接電阻 Rll和R22,集成芯片U52的管腳3和4、電容C5的另一端、場效應(yīng)管Q4的漏極均接二極管 D7和D8的接點(diǎn)，二極管D7和D8的接點(diǎn)還連接集成芯片U12的管腳4,場效應(yīng)管Q4的源極 接場效應(yīng)管Ql的漏極，電阻Rl的另一端接集成芯片Ull的管腳3,集成芯片Ull的管腳1 和2均接電阻R2,電阻R2的另一端分別接電阻R3和電容C6,電阻R3的另一端分別接電容 C7和集成芯片Ull的管腳5,集成芯片Ull的管腳6分別接電阻R4和可調(diào)電阻R9,集成芯 片Ull的管腳7分別接集成芯片U21的管腳2、可調(diào)電阻R9的另一端和中間觸點(diǎn)，Ull的管 腳8分別接集成芯片U21的管腳8、集成芯片U31的管7和8、集成芯片U41的管腳1和8、 電阻R5和R7、可調(diào)電阻R10、電容C8,電阻R5的另一端分別接芯片U21的管腳7和二極管 D9的正極端，二極管D9的負(fù)極端接可控硅BCRl的控制極，集成芯片U41的管腳3接可控硅 BCRl的第一基極，集成芯片U41的管腳6和7均接效應(yīng)管Ql和Q2的柵極，集成芯片U21的 管腳3接可調(diào)電阻RlO的中間觸點(diǎn)，電阻R7的另一端分別接電阻R6、集成芯片U31的管腳 6、集成芯片U41的管腳2,電阻R6的另一端、電容C8的另一端、集成芯片U31的管腳5、集 成芯片U41的管腳4和5、集成芯片U21的管腳1和4、可控硅BCRl的第二基極、可調(diào)電阻 RlO的另一端、電阻R4的另一端、電容C6的另一端、電容C7的另一端、集成芯片U31的管腳 3均接電源地，集成芯片U31的管腳2接電阻R8,電阻Rll的另一端接集成芯片U12的管腳 3,集成芯片U12的管腳1和2均接電阻R12,