本發(fā)明涉及的是一種電源,具體的說,是一種基于脈沖調整電路的靜電產生器用全波整流型直流電源。
背景技術:
目前,在許多農牧業(yè)產品的加工和保鮮過程中都需要對其進行殺菌清毒,如牛奶、果汁、食品罐頭等生產加工中,都必須有殺菌清毒工序,而傳統(tǒng)的高溫殺菌方法對產品營養(yǎng)(如Vc等)破壞嚴重,導致產品的營養(yǎng)成分大量的流失,不能很好的滿足人們的需求。隨著科技的不斷發(fā)展,一種采用高強度電脈沖在液體中放電瞬間產生的沖擊波,造成細菌的細胞膜產生不可逆的破壞,或使細胞中蛋白質變性、分離,在不對產品營養(yǎng)(如Vc等)破壞的情況下有效的完成對農牧業(yè)產品進行殺菌保鮮的靜電殺菌系統(tǒng)被廣泛的用于農牧業(yè)產品的加工和保鮮過程中的殺菌清毒,這種靜電殺菌系統(tǒng)極大的確保了農牧業(yè)產品的加工和保鮮過程中的營養(yǎng)成分不被破壞,很好的滿足了人們的需求。靜電殺菌系統(tǒng)主要由高壓靜電產生器和電暈組成;而高壓靜電產生器則由直流高壓電源和靜電發(fā)射棒組成;高壓靜電產生器輸出的高壓靜電是否穩(wěn)定則取決于直流高壓電源傳送的直流高壓是否穩(wěn)定。
然而,現(xiàn)有的高壓靜電產生器的直流高壓電源存在輸出電壓穩(wěn)定性較差,導致高壓靜電產生器輸出的高壓靜電的穩(wěn)定性較差,致使靜電殺菌系統(tǒng)不能很好的對的加工和保鮮的農牧業(yè)產品進行殺菌清毒,從而使加工和保鮮的農牧業(yè)產品出現(xiàn)發(fā)霉變質,營養(yǎng)成分被破壞,不能很好的滿足人們的需求。
因此,提供一種能輸出穩(wěn)定的電壓和電流的高壓靜電產生器的直流高壓電源便是當務之急。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有的高壓靜電產生器的直流高壓電源存在輸出電壓穩(wěn)定性較差的缺陷,提供的一種基于脈沖調整電路的靜電產生器用全波整流型直流電源。
本發(fā)明通過以下技術方案來實現(xiàn):基于脈沖調整電路的靜電產生器用全波整流型直流電源,主要由變壓器T,調節(jié)芯片U,放大器P1,放大器P2,放大器P3,三極管VT1,三極管VT2,三極管VT3,三極管VT4,三極管VT5,三極管VT6,正極經電阻R2后與放大器P1的正極相連接、負極經電阻R4后與放大器P2的負極相連接的極性電容C1,一端與放大器P2的正極相連接、另一端接地的電阻R5,P極與放大器P2的負極相連接、N極與放大器P2的輸出端相連接的二極管D3,P極與放大器P2的輸出端相連接、N極經電阻R3后與放大器P2的負極相連接的二極管D4,P極與放大器P1的負極相連接、N極與放大器P1的輸出端相連接的二極管D1,P極與放大器P1的輸出端相連接、N極經電阻R1后與放大器P1的負極相連接的二極管D2,正極與二極管D2的N極相連接、負極經電阻R6后與二極管D4的N極相連接的極性電容C2,負極與調節(jié)芯片U的DIS管腳相連接、正極經電阻R7后與極性電容C2的正極相連接的極性電容C5,P極經電阻R8后與極性電容C5的正極相連接、N極與三極管VT2的發(fā)射極相連接的二極管D5,一端與三極管VT1的發(fā)射極相連接、另一端與調節(jié)芯片U的THRE管腳相連接的電感L1,正極與三極管VT1的基極相連接、負極與三極管VT2的集電極相連接的極性電容C3,負極與三極管VT1的集電極相連接后接地、正極經電阻R9后與調節(jié)芯片U的CONT管腳相連接的極性電容C4,一端與調節(jié)芯片U的VCC管腳相連接、另一端與調節(jié)芯片U的REST管腳相連接的電阻R10,正極經電阻R11后與調節(jié)芯片U的OUTP管腳相連接、負極與三極管VT3的基極相連接的極性電容C6,P極與極性電容C6的正極相連接、N極經可調電阻R12后與變壓器T原邊電感線圈的同名端相連接的二極管D6,正極經電阻R13后與極性電容C6的正極相連接、負極經電感L2后與三極管VT4的基極相連接的極性電容C7,正極經電阻R15后與變壓器T副邊電感線圈的非同名端相連接、負極與三極管VT4的集電極相連接后接地的極性電容C8,P極經電阻R14后與變壓器T副邊電感線圈的同名端相連接、N極與變壓器T副邊的電感線圈的非同名端共同形成直流高壓電源的輸出端的穩(wěn)壓二極管D7,負極與三極管VT5的集電極相連接、正極與三極管VT6的發(fā)射極相連接的極性電容C9,P極與三極管VT6的基極相連接、N極與放大器P3的正極相連接的二極管D9,正極與三極管VT6的集電極相連接、負極經電阻R18后與放大器P3的負極相連接的極性電容C10,P極與三極管VT5的發(fā)射極相連接、N極經電阻R17后與放大器P3的輸出端相連接的二極管D8,以及一端與二極管D8的N極相連接、另一端與放大器P3的輸出端相連接的可調電阻R16組成。
所述三極管VT6的發(fā)射極還與調節(jié)芯片U2的CONT管腳相連接;所述放大器P3的負極接地、其正極還與三極管VT5的基極相連接;所述二極管D2的N極還與二極管D4的N極相連接;所述二極管D2的N極還與調節(jié)芯片U的VCC管腳和REST管腳以及變壓器T原邊電感線圈的非同名端相連接;所述極性電容C2的負極接地;所述二極管整流器U1的兩個輸入端共同形成直流高壓電源的輸入端;所述三極管VT2的基極與調節(jié)芯片U的TRIG管腳相連接;所述三極管VT3的集電極與變壓器T原邊電感線圈的同名端相連接、其發(fā)射極與三極管VT4的發(fā)射極相連接;所述三極管VT4的集電極還與二極管D8的N極相連接。
為確保本發(fā)明的實際使用效果,所述調節(jié)芯片U則優(yōu)先采用了IC655集成芯片來實現(xiàn);同時所述變壓器T則優(yōu)先采用了EI57-30升壓變壓器來實現(xiàn);所述二極管整流器U則優(yōu)先采用了KBL405G橋式二極管整流器來實現(xiàn)。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比,具有以下優(yōu)點及有益效果:
(1)本發(fā)明能對對直流電壓中諧波進行過濾,使輸入的直流電壓更穩(wěn)定,并能通過反復的振蕩升壓和多次倍壓整流后輸出穩(wěn)定的直流高壓,從而本發(fā)明能為高壓靜電產生器提供穩(wěn)定的直流高壓,有效的確保了高壓靜電產生器輸出穩(wěn)定的高壓靜電,使靜電殺菌系統(tǒng)能很好的對的加工和保鮮的農牧業(yè)產品進行殺菌清毒,能有效的防止加工和保鮮的農牧業(yè)產品出現(xiàn)發(fā)霉變質。
(2)本發(fā)明能對脈沖電流的脈寬進行調整,能有效的對電流中低次諧波進行抑制或消除,從而提高了本發(fā)明輸出電壓和電流的穩(wěn)定性。
(3)本發(fā)明能降低交流電壓與直流電壓轉換過程中電流損耗,從而提高本發(fā)明輸出電壓的穩(wěn)定性和可靠性。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的整體電路結構示意圖。
具體實施方式
下面結合實施例及其附圖對本發(fā)明作進一步地詳細說明,但本發(fā)明的實施方式不限于此。
如圖1所示,本發(fā)明主要由變壓器T,調節(jié)芯片U,放大器P1,放大器P2,放大器P3,三極管VT1,三極管VT2,三極管VT3,三極管VT4,三極管VT5,三極管VT6,電阻R1,電阻R2,電阻R3,電阻R4,電阻R5,電阻R6,電阻R7,電阻R8,電阻R9,電阻R10,電阻R11,可調電阻R12,電阻R13,電阻R14,電阻R15,可調電阻R16,電阻R17,電阻R18,極性電容C1,極性電容C2,極性電容C3,極性電容C4,極性電容C5,極性電容C6,極性電容C7,極性電容C8,極性電容C9,極性電容C10,二極管D1,二極管D2,二極管D3,二極管D4,二極管D5,二極管D6,穩(wěn)壓二極管D7,二極管D8,二極管D9,電感L1,以及電感L2組成。
為確保本發(fā)明的實際使用效果,所述調節(jié)芯片U則優(yōu)先采用了IC655集成芯片來實現(xiàn);同時所述變壓器T則優(yōu)先采用了EI57-30升壓變壓器來實現(xiàn);所述二極管整流器U則優(yōu)先采用了KBL405G橋式二極管整流器來實現(xiàn);同時,放大器P1和放大器P2均為OP364放大器,放大器P3為10~499PCS放大器,;三極管VT1和三極管VT2均為3DD55三極管,三極管VT3和三極管VT4均為2SC2317三極管;電阻R1和電阻R3的阻值均為10kΩ,電阻R2和電阻R4的阻值均為2.2kΩ,電阻R5的阻值為5.1kΩ,電阻R6的阻值為400kΩ,電阻R7~R9的阻值均為100Ω,電阻R10、電阻R11和電阻R13的阻值均為10Ω,可調電阻R12的阻值調節(jié)范圍為100~210kΩ,電阻R14的阻值為200kΩ,電阻R15的阻值為1M,可調電阻R16的阻值調節(jié)范圍為50~200kΩ,電阻R17和電阻R18的阻值均為430Ω。
其中,極性電容C1的容值為470μF,極性電容C2為濾波電容其容值為10000μF,極性電容C3的容值為0.1μF,極性電容C4的容值為0.22μF,極性電容C5為充電電容其容值為20000μF/600V的極性電容,極性電容C6的容值為1000μF,極性電容C7的容值為8μF,極性電容C8的容值為400μF的極性電容,極性電容C9和極性電容C10的容值均為22μF;二極管D1~D4均為1N4001二極管,二極管D5和二極管D6均為1N5401二極管,穩(wěn)壓二極管D7為1N5221B穩(wěn)壓二極管,二極管D8和二極管D9為1N5408二極管;電感L1為50μh的環(huán)形電感,電感L2和電感L5均為100μh的振蕩電感。
連接時,極性電容C1的正極經電阻R2后與放大器P1的正極相連接,負極經電阻R4后與放大器P2的負極相連接。電阻R5的一端與放大器P2的正極相連接,另一端接地。二極管D3的P極與放大器P2的負極相連接,N極與放大器P2的輸出端相連接。二極管D4的P極與放大器P2的輸出端相連接,N極經電阻R3后與放大器P2的負極相連接。二極管D1的P極與放大器P1的負極相連接,N極與放大器P1的輸出端相連接。二極管D2的P極與放大器P1的輸出端相連接,N極經電阻R1后與放大器P1的負極相連接。極性電容C2的正極與二極管D2的N極相連接,負極經電阻R6后與二極管D4的N極相連接。極性電容C5的負極與調節(jié)芯片U的DIS管腳相連接,正極經電阻R7后與極性電容C2的正極相連接。
其中,二極管D5的P極經電阻R8后與極性電容C5的正極相連接,N極與三極管VT2的發(fā)射極相連接。電感L1的一端與三極管VT1的發(fā)射極相連接,另一端與調節(jié)芯片U的THRE管腳相連接。極性電容C3的正極與三極管VT1的基極相連接,負極與三極管VT2的集電極相連接。極性電容C4的負極與三極管VT1的集電極相連接后接地,正極經電阻R9后與調節(jié)芯片U的CONT管腳相連接。電阻R10的一端與調節(jié)芯片U的VCC管腳相連接,另一端與調節(jié)芯片U的REST管腳相連接。極性電容C6的正極經電阻R11后與調節(jié)芯片U的OUTP管腳相連接,負極與三極管VT3的基極相連接。二極管D6的P極與極性電容C6的正極相連接,N極經可調電阻R12后與變壓器T原邊電感線圈的同名端相連接。極性電容C7的正極經電阻R13后與極性電容C6的正極相連接,負極經電感L2后與三極管VT4的基極相連接。極性電容C8的正極經電阻R15后與變壓器T副邊電感線圈的非同名端相連接,負極與三極管VT4的集電極相連接后接地。
同時,穩(wěn)壓二極管D7的P極經電阻R14后與變壓器T副邊電感線圈的同名端相連接,N極與變壓器T副邊的電感線圈的非同名端共同形成直流高壓電源的輸出端;該輸出端的穩(wěn)壓二極管D7的N極與靜電發(fā)射棒的其中一個電極端相連接,其變壓器T副邊電感線圈的非同名端則與靜電發(fā)射棒的另一個電極端相連接。極性電容C9的負極與三極管VT5的集電極相連接,正極與三極管VT6的發(fā)射極相連接。二極管D9的P極與三極管VT6的基極相連接,N極與放大器P3的正極相連接。極性電容C10的正極與三極管VT6的集電極相連接,負極經電阻R18后與放大器P3的負極相連接。二極管D8的P極與三極管VT5的發(fā)射極相連接,N極經電阻R17后與放大器P3的輸出端相連接??烧{電阻R16一端與二極管D8的N極相連接,另一端與放大器P3的輸出端相連接。
所述三極管VT6的發(fā)射極還與調節(jié)芯片U2的CONT管腳相連接;所述放大器P3的負極接地、其正極還與三極管VT5的基極相連接;所述二極管D2的N極還與二極管D4的N極相連接;所述二極管D2的N極還與調節(jié)芯片U的VCC管腳和REST管腳以及變壓器T原邊電感線圈的非同名端相連接;所述極性電容C2的負極接地;所述二極管整流器U1的兩個輸入端共同形成直流高壓電源的輸入端;所述三極管VT2的基極與調節(jié)芯片U的TRIG管腳相連接;所述三極管VT3的集電極與變壓器T原邊電感線圈的同名端相連接、其發(fā)射極與三極管VT4的發(fā)射極相連接;所述三極管VT4的集電極還與二極管D8的N極相連接。
工作時,放大器P1、放大器P2、二極管D1、二極管D2、二極管D3、二極管D4、極性電容C1、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4和電阻R5形成了全波整流電路;極性電容C2和電阻R6形成了濾波電路;電阻R7、極性電容C5、電阻R8、極性電容C3、極性電容C4和三極管VT2以及調節(jié)芯片U形成了振蕩升壓電路;放大器P3、三極管VT5、三極管VT6、二極管D8、二極管D9、極性電容C9、極性電容C10、可調電阻R16、電阻R17和電阻R18形成了脈沖調整電路;三極管VT3、極管VT4、可調電阻R12、極性電容C6、電感L2和變壓器T形成了倍壓整流電路。
本發(fā)明接通市電后,220V交流電壓由全波整流電路進行整流濾波處理,該全波整流電路能對輸入的交流電壓進行精準的整流,即輸入電壓經電阻R2和電阻R4形成的低阻抗器進行限流后傳輸給放大器P1和放大器P2以及二極管D1和二極管D3形成的調整電路,且高電流則經阻值為10kΩ的電阻R1和電阻R3進行高阻抗處理,其中電阻R2和電阻R4為低阻值電阻不會對輸入電流造成消耗,同時,輸入的交流電壓經放大器P1和放大器P2進行調整后通過二極管D2和二極管D4進行降壓和極性轉換處理,其該電路的電子元件對電流的損耗為0.05mA,降壓和極性轉換后的電壓通過極性電容C2和電阻R6形成的濾波電路進行濾波后輸出穩(wěn)定的直流電壓,該直流電壓通過極性電容C2的正極傳輸給振蕩升壓電路,振蕩升壓電路得電后,極性電容C3和極性電容C4開始充電,此時變壓器T原邊電感線圈產生充電電流,副邊電感線圈產生感應高壓。當極性電容C3和極性電容C4充滿電時,三極管VTl和三極管VT2受觸發(fā)導通,極性電容C3和極性電容C4通過三極管VT1和三極管VT2對調節(jié)芯片U放電,該調節(jié)芯片U2對輸入的電壓進行處理后經脈沖調整電路放電,該脈沖調整電路對脈沖電流的脈寬進行調整,能有效的對電流中低次諧波進行抑制或消除,使脈沖高電壓更定。脈沖調整電路將調整后的脈沖高電壓傳輸給倍壓整流電路;倍壓整流電路通過極性電容C6和極性電容C7以及電感L2形成的跟隨電路使電壓更平穩(wěn),處理后電壓傳輸給的三極管VT3和三極管VT4形成運算放大器,該放大器對能有效的提高直流電壓的脈沖強度,經放大器調節(jié)后的電壓傳輸給變壓器T進行放電,此時的三極管VT1和三極管VT2截止,然后極性電容C3和極性電容C4重新開始充電,使三極管VT1和三極管VT2間歇導通;以上充、放電振蕩過程周而復始地進行,即可在變壓器T副邊電感線圈繞組上產生近7KV的直流高壓,其負載電流可達50UA,該7KV的直流高壓則通過穩(wěn)壓二極管D7的N極和變壓器T副邊電感線圈的非同名端傳輸給靜電發(fā)射棒的兩個電極上。
因此,本發(fā)明能通過對對直流電壓中諧波進行過濾,使輸入的直流電壓更穩(wěn)定,并通過反復的振蕩升壓和多次倍壓整流后且確保了輸出穩(wěn)定的直流高壓,從而本發(fā)明能為高壓靜電產生器提供穩(wěn)定的直流高壓,有效的確保了高壓靜電產生器輸出穩(wěn)定的高壓靜電,使靜電殺菌系統(tǒng)能很好的對的加工和保鮮的農牧業(yè)產品進行殺菌清毒,能有效的防止加工和保鮮的農牧業(yè)產品出現(xiàn)發(fā)霉變質。同時,本發(fā)明的全波整流電路能有效的降低交流電壓與直流電壓轉換過程中電流損耗,從而提高本發(fā)明輸出電壓的穩(wěn)定性和可靠性。
按照上述實施例,即可很好的實現(xiàn)本發(fā)明。