一种离子发生装置论文和设计-伏冰峰

全文摘要

本实用新型涉及一种离子发生装置，包括：电磁防护模块、主控制模块、高压模块和离子发生器；电磁防护模块的一端与电源输入接口连接，另一端与主控制模块连接，用于对电源输入接口进行电磁防护；主控制模块与高压模块连接，用于控制离子发生器在预设的时间段内启动，并在离子发生器启动后使电源输入接口输入的电压稳定；高压模块与离子发生器连接，用于将主控制模块输出的电压进行升压处理，以提供交流高压电压给离子发生器；离子发生器，用于生成双极离子。通过将离子发生器与稳压模块连接，可以给离子发生器提供稳定电压，此外，还可以确保离子发生装置在稳定的电场和磁场中进行工作，避免外界电场和磁场的干扰。

主设计要求

1.一种离子发生装置，其特征在于，包括：电磁防护模块、主控制模块、高压模块和离子发生器；所述电磁防护模块的一端与电源输入接口连接，另一端与所述主控制模块连接，用于对电源输入接口进行电磁防护；所述主控制模块与所述高压模块连接，用于控制离子发生器在预设的时间段内启动，并在所述离子发生器启动后使所述电源输入接口输入的电压稳定；所述高压模块与所述离子发生器连接，用于将所述主控制模块输出的电压进行升压处理，以提供交流高压电压给所述离子发生器；所述离子发生器，用于生成双极离子。

设计方案

1.一种离子发生装置，其特征在于，包括：电磁防护模块、主控制模块、高压模块和离子发生器；

所述电磁防护模块的一端与电源输入接口连接，另一端与所述主控制模块连接，用于对电源输入接口进行电磁防护；

所述主控制模块与所述高压模块连接，用于控制离子发生器在预设的时间段内启动，并在所述离子发生器启动后使所述电源输入接口输入的电压稳定；

所述高压模块与所述离子发生器连接，用于将所述主控制模块输出的电压进行升压处理，以提供交流高压电压给所述离子发生器；

所述离子发生器，用于生成双极离子。

2.根据权利要求1所述的离子发生装置，其特征在于，所述主控制模块包括：控制模块、稳压模块和定时模块；

所述控制模块，用于在第一预设电压范围内控制所述定时模块的工作时间以及控制所述稳压模块输出第二预设范围的稳定电压，其中，所述控制模块与所述电磁防护模块连接；

所述稳压模块的一端与所述控制模块连接，另一端与所述高压模块连接，用于将所述电源输入接口输入电压维持在预设的范围之内；

所述定时模块与所述控制模块连接，用于设定所述稳压模块的工作时间。

3.根据权利要求2所述的离子发生装置，其特征在于，所述电磁防护模块包括：双向二极管D1、第一二极管D2、熔断器F1、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第一电感L1、第二电感L2和变压器T1；

所述电源输入接口分别于所述双向二极管D1的一端和所述第一二极管D2的输入端连接；

所述第一二极管D1的输出端与所述熔断器F1的一段连接；

所述熔断器F1的另一端分别于所述第一电容C1、所述第二电容C2和所述变压器T1的第一端连接；

所述变压器T1的第二端分别与所述第三电容C3、所述第四电容C4、所述第五电容C5和所述第一电感L1的一端连接，所述变压器T1的第三端分别与所述第三电容C3、所述第四电容C4、所述第五电容C5的另一端以及所述第二电感L2的一端；

所述第一电感L1的另一端分别与所述第六电容C6、所述第七电容C6和所述第八电容C8的一端以及所述稳压模块的一端连接。

4.根据权利要求2所述的离子发生装置，其特征在于，所述稳压模块包括：第一芯片U1、第一电阻R1、第二滑动电阻R2、第三电阻R3、第四滑动电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第六电阻R6、第七电阻R7、第二二极管D3、第一光电二极管D4、第三电感L3、第九电容C9、第十电容C10和第十一电容C11；

所述第一芯片U1的4引脚与所述第一电阻R1连接；

所述第一芯片U1的2引脚与所述第二二极管D3的输出端、所述第三电感L3的一段连接，所述第三电感L3的另一端与所述第六电阻R6、所述第九电容C9、所述第十电容C10、所述第十一电容C11、所述第七电阻R7、以及所述高压模块的一端连接；

所述第七电阻R7、与所述第一光电二极管D4连接；

所述第六电阻R6、的另一端与所述第二滑动电阻R2、所述第三电阻R3、所述第四滑动电阻R4、所述第五电阻R5的一端连接，所述第二滑动电阻R2和所述第三电阻R3的另一端连接为第一节点O1，第四滑动电阻R4和第五电阻R5连接为第二节点O2。

5.根据权利要求2所述的离子发生装置，其特征在于，所述主控制模块包括：继电器K1、第二光电二极管D5、第三光电二极管D6、第一三极管Q1和第八电阻R8；

所述继电器的K1的第一端与所述第三光电二极管D6的输入端、所述第二光电二极管D5的输出端和所述定时模块连接，所述继电器K1的第二端与所述第二光电二极管D5的输入端、第一三极管Q1的发射极以及所述第八电阻R8的一端连接，所述继电器的第三端、第四端和第五端分别与所述稳压模块连接；

所述第八电阻R8的另一端与所述第二光电二极管D5的输出端连接。

6.根据权利要求2所述的离子发生装置，其特征在于，所述定时模块包括：第二芯片U2、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三滑动电阻R13、第十四电阻R14、第十二电容C12、第十三电容C12、第十四电容C12和第十五电容C12；

所述第二芯片U2的第一引脚与所述第十四电阻R14的一端连接，所述第十四电阻R14的另一端分别与所述第十三滑动电阻R13、所述第十二电阻R12的一端连接；

所述第二芯片U2的第二引脚分别与所述第十四电容C14、所述第十五电容C15的一端连接；

所述第二芯片U2的第三引脚与所述第十一电阻R11的一端连接，所述第十一电阻R11的另一端分别与所述第十四电容C14、所述第十五电容C15、所述第十三滑动电阻R13和所述第十二电阻R12的另一端连接；

所述第二芯片U2的第八引脚与所述第九电阻R9、的一端连接，所述第九电阻R9、的另一端与所述主控制模块连接；

所述第二芯片U2的第九引脚与所述第十电阻R10、的一端连接，所述第十一电阻的另一端与所述稳压模块连接；

所述第二芯片U2的第十四引脚分别与所述第十二电容C12、所述第十三电容C13的一端连接。

7.根据权利要求2所述的离子发生装置，其特征在于，所述高压模块包括：第三二极管D7、第四电感L4、变压器T2、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十六电容C16、第二三极管Q2和第三三极管Q3；

所述变压器T2的第一端分别与所述第十六电容C16、所述第三三极管Q3的集电极连接，所述变压器T2的第二端分别与所述第四电感L4的一端、第十五电阻R15和第十六电阻R16的一端连接，所述变压器T2的第三端分别与第二三极管Q2的集电极和所述第十六电容的另一端连接，所述变压器T2的第四端分别与所述第三三极管Q3的基极、所述第十六电阻R16的另一端连接，所述变压器T2的第五端分别与所述第二三极管Q2的基极和所述第十五电阻R15的另一端连接；

所述第四电感的另一端与所述第三二极管D7的输出端连接，所述第三二极管D7的输入端与所述稳压模块连接。

8.根据权利要求1所述的离子发生装置，其特征在于，所述离子发生器由接地极板、介质阻挡板和发射极板叠合而成，其中，所述接地极板与所述发射极板分别与所述高压模块的两端连接。

9.根据权利要求1至8任一项所述的离子发生装置，其特征在于，所述离子发生器为NS-DBD电浆发生。

10.根据权利要求8所述的离子发生装置，其特征在于，所述高压模块包括两个接线端，所述两个接线端分别与所述离子发生器的接地极板和发射极板连接。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于空气净化的双极交替离子发生装置，特别是涉及一种离子发生装置。

背景技术

随着环境问题日益突出和人们生活水平的不断提高，人们对空气质量要求也越来越重视。为了应对空气质量问题，离子发生装置成为改善空气质量的首选。

目前，离子发生装置工作状态启动存在一定的延迟情况，而实际使用过程中，离子发生装置开启后不能迅速进入到正常工作状态；且一般情况下离子发生装置采用高压交流电，电路电磁干扰严重。

实用新型内容

本实用新型提供一种离子发生装置，包括：电磁防护模块、主控制模块、高压模块和离子发生器；

所述电磁防护模块的一端与电源输入接口连接，另一端与所述主控制模块连接，用于对电源输入接口进行电磁防护；

所述主控制模块与所述高压模块连接，用于控制离子发生器在预设的时间段内启动，并在所述离子发生器启动后使所述电源输入接口输入的电压稳定；

所述高压模块与所述离子发生器连接，用于将所述主控制模块输出的电压进行升压处理，以提供交流高压电压给所述离子发生器；

所述离子发生器，用于双极交替发生正负离子。

可选地，所述主控制模块包括：控制模块、稳压模块和定时模块；

所述稳压模块的一端与所述控制模块连接，另一端与所述高压模块连接，用于将所述电源输入接口输入电压维持在预设的范围之内；

所述定时模块与所述控制模块连接，用于设定所述稳压模块的工作时间。

可选地，所述电磁防护模块包括：双向二极管D1、第一二极管D2、熔断器F1、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第一电感L1、第二电感 L2和变压器T1；

所述电源输入接口分别于所述双向二极管D1的一端和所述第一二极管 D2的输入端连接；

所述第一二极管D1的输出端与所述熔断器F1的一段连接；

所述熔断器F1的另一端分别于所述第一电容C1、所述第二电容C2和所述变压器T1的第一端连接；

所述第一电感L1的另一端分别与所述第六电容C6、所述第七电容C6和所述第八电容C8的一端以及所述稳压模块的一端连接。

可选地，所述稳压模块包括：第一芯片U1、第一电阻R1、第二滑动电阻 R2、第三电阻R3、第四滑动电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第六电阻 R6、、第七电阻R7、第二二极管D3、第一光电二极管D4、第三电感L3、第九电容C9、第十电容C10和第十一电容C11；

所述第一芯片U1的4引脚与所述第一电阻R1连接；

所述第七电阻R7与所述第一光电二极管D4连接；

所述第六电阻R6的另一端与所述第二滑动电阻R2、所述第三电阻R3、所述第四滑动电阻R4、所述第五电阻R5的一端连接，所述第二滑动电阻R2 和所述第三电阻R3的另一端连接为第一节点O1，第四滑动电阻R4和第五电阻R5连接为第二节点O2。

可选地，所述主控制模块包括：继电器K1、第二光电二极管D5、第三光电二极管D6、第一三极管Q1和第八电阻R8；

所述第八电阻R8的另一端与所述第二光电二极管D5的输出端连接；

可选地，所述定时模块包括：第二芯片U2、第九电阻R9、第十电阻R10、、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三滑动电阻R13、第十四电阻R14、第十二电容C12、第十三电容C12、第十四电容C12和第十五电容C12；

所述第二芯片U2的第一引脚与所述第十四电阻R14的一端连接，所述第十四电阻R14的另一端分别与所述第十三滑动电阻R13、所述第十二电阻R12 的一端连接；

所述第二芯片U2的第二引脚分别与所述第十四电容C14、所述第十五电容C15的一端连接；

所述第二芯片U2的第八引脚与所述第九电阻R9、的一端连接，所述第九电阻R9、的另一端与所述主控制模块连接；

所述第二芯片U2的第九引脚与所述第十电阻R10、的一端连接，所述第十一电阻的另一端与所述稳压模块连接；

所述第二芯片U2的第十四引脚分别与所述第十二电容C12、所述第十三电容C13的一端连接。

可选地，所述高压模块包括：第三二极管D7、第四电感L4、变压器T2、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十六电容C16、第二三极管Q2和第三三极管Q3；

所述变压器T2的第一端分别与所述第十六电容C16、所述第三三极管 Q3的集电极连接，所述变压器T2的第二端分别与所述第四电感L4的一端、第十五电阻R15和第十六电阻R16的一端连接，所述变压器T2的第三端分别与第二三极管Q2的集电极和所述第十六电容的另一端连接，所述变压器 T2的第四端分别与所述第三三极管Q3的基极、所述第十六电阻R16的另一端连接，所述变压器T2的第五端分别与所述第二三极管Q2的基极和所述第十五电阻R15的另一端连接；

所述第四电感的另一端与所述第三二极管D7的输出端连接，所述第三二极管D7的输入端与所述稳压模块连接。

可选地，所述离子发生器由接地极板、介质阻挡板和发射极板叠合而成，其中，所述接地极板与所述发射极板分别与所述高压模块的两端连接。

可选地，所述离子发生器为NS-DBD电浆发生器。

可选地，高压模块包括两个接线端，所述两个接线端分别与所述离子发生器的接地极板和发射极板连接。

本实用新型提供一种离子发生装置，通过有定时功能的强大交流电压可以快速启动离子发生器使其进入工作状态，定时时间结束后再进入到稳定电压状态进行正常工作。此外，将电磁防护模块与离子发生器连接可以避免外界电场和磁场对电浆发生器的干扰，同时避免电浆发生器对外界的电磁干扰。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的离子发生装置的结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的电磁防护模块的电路结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的稳压模块的电路结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的控制模块的电路结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的定时模块的电路结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的高压模块的电路结构示意图；

图7为本实用新型实施例离子发生装置中各模块的电路结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，图1为本实用新型实施例提供的一种离子发生装置的结构示意图，包括：电磁防护模块1、主控制模块2、高压模块3和离子发生器4；其中，

电磁防护模块1的一端与电源输入接口连接，另一端与主控制模块2连接，用于对电源输入接口进行电磁防护；

主控制模块2与高压模块3连接，用于控制离子发生器4在预设的时间段内启动，并在离子发生器4启动后使电源输入接口输入的电压稳定；

高压模块3与离子发生器4连接，用于将主控制模块2输出的电压进行升压处理，以提供交流高压电压给所述离子发生器；

离子发生器4，用于生成双极离子。

离子发生器4顺次由接地极板、介质阻挡板和多孔发射极板叠合组成。在实际应用中，带电子引出结构的接地极板与发射极板构成一个具有精密尺寸的电场，在电场接地一侧将发射极板的电子引出介质阻挡板，一部分电子与接地极极板相遇流入接地极板形成电流，一部分则逸出介质表面与室内空气分子相遇，当逸出电子达到一定速率时，便可激励氧分子为离子态，当输入交流高压电流时，双极离子交替发生，可以形成双极离子气流。

请继续参阅图1，如图1所示，主控制模块2包括：控制模块21、稳压模块22和定时模块23；其中，

控制模块21，用于在第一预设电压范围内控制定时模块23的工作时间以及控制稳压模块22输出第二预设范围的稳定电压，其中，控制模块21与电磁防护模块1连接；

本实施例中，第一预设电压范围较第二预设电压范围大，即，控制模块 21在定时模块中设定的工作时间内以较高的电压启动离子发生器4，之后，利用稳压模块22输出较低的且稳定的工作电压给离子发生器4，如此可以确保离子发生器4在较短的时间内启动，并正常工作

稳压模块22的一端与控制模块21连接，另一端与高压模块3连接，用于将电源输入接口输入电压维持在预设的范围之内。

本实施例中，稳压模块22通过稳压IC来稳定电压。

定时模块23与控制模块21连接，用于设定稳压模块22的工作时间。

本实施例中，定时模块通过CW3电位器调节工作时间，例如调节范围为 48S-386S。

具体地，请参阅图2，图2为本实用新型实施例提供的电磁防护模块1的电路结构示意图。其中，电磁防护模块1包括：双向二极管D1、第一二极管 D2、熔断器F1、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第一电感L1、第二电感L2和变压器T1。

电源输入接口分别于双向二极管D1的一端和第一二极管D2的输入端连接；第一二极管D1的输出端与熔断器F1的一段连接；熔断器F1的另一端分别于第一电容C1、第二电容C2和变压器T1的第一端连接；变压器T1的第二端分别与第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5和第一电感L1的一端连接，变压器T1的第三端分别与第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5 的另一端以及第二电感L2的一端。第一电感L1的另一端分别与第六电容C6、第七电容C6和第八电容C8的一端以及稳压模块的一端连接。

具体地，请参阅图3，图3为本实用新型实施例提供的稳压模块的电路结构示意图，如图3所示，稳压模块22包括：第一芯片U1、第一电阻R1、第二滑动电阻R2、第三电阻R3、第四滑动电阻R4、第五电阻R5、第六电阻 R6、第七电阻R7、第二二极管D3、第一光电二极管D4、第三电感L3、第九电容C9、第十电容C10和第十一电容C11。

第一芯片U1的4引脚与第一电阻R1连接；第一芯片U1的2引脚与第二二极管D3的输出端、第三电感L3的一段连接，第三电感L3的另一端与第六电阻R6、第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11、第七电阻R7、以及高压模块的一端连接。第七电阻R7与第一光电二极管D4连接；第六电阻R6的另一端与第二滑动电阻R2、第三电阻R3、第四滑动电阻R4、第五电阻R5的一端连接，第二滑动电阻R2和第三电阻R3的另一端连接为第一节点O1，第四滑动电阻R4和第五电阻R5连接为第二节点O2。

其中，电磁防护模块1中第一电感L1的另一端与第一芯片U1的1引脚连接。

需要说明的是，第一芯片U1的第一引脚是输入引脚，第二引脚是输出引脚，第三引脚是接地引脚，第四引脚是反馈引脚，第五引脚是控制引脚。

具体地，请参阅图4，图4为本实用新型实施例提供的主控制模块的电路结构示意图。如图4所示，主控制模块21包括：继电器K1、第二光电二极管D5、第三光电二极管D6、第一三极管Q1和第八电阻R8。

继电器的K1的第一端与第三光电二极管D6的输入端、第二光电二极管 D5的输出端和定时模块连接，继电器K1的第二端与第二光电二极管D5的输入端、第一三极管Q1的发射极以及第八电阻R8的一端连接，继电器的第三端、第四端和第五端分别与稳压模块22连接；第八电阻R8的另一端与第二光电二极管D5的输出端连接。

其中，主控制模块21中继电器的第三端与稳压模块22中第一芯片U1的4引脚连接。

具体地，请参阅图5，图5为本实用新型实施例提供的定时模块的电路结构示意图，如图5所示，定时模块23包括：第二芯片U2、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三滑动电阻R13、第十四电阻R14、第十二电容C12、第十三电容C12、第十四电容C12和第十五电容C12。

第二芯片U2的第一引脚与第十四电阻R14的一端连接，第十四电阻R14 的另一端分别与第十三滑动电阻R13、第十二电阻R12的一端连接；第二芯片U2的第二引脚分别与第十四电容C14、第十五电容C15的一端连接；第二芯片U2的第三引脚与第十一电阻R11的一端连接，第十一电阻R11的另一端分别与第十四电容C14、第十五电容C15、第十三滑动电阻R13和第十二电阻R12的另一端连接；第二芯片U2的第八引脚与第九电阻R9的一端连接，第九电阻R9的另一端与主控制模块连接；第二芯片U2的第九引脚与第十电阻R10的一端连接，第十一电阻的另一端与稳压模块22连接；第二芯片U2 的第十四引脚分别与第十二电容C12、第十三电容C13的一端连接。

需要说明的是，第二芯片的引脚序号与功能如下：第一引脚为定时控制电阻连接引脚，第二引脚为定时控制电容引脚，第三引脚为系统调节电阻引脚，第四引脚为空脚，第五引脚为自动复位引脚，第六引脚为手动复位引脚，第七引脚为接地引脚，第八引脚为输出引脚，第九引脚为电平输出引脚，第十引脚为定时模式选择引脚，第十一引脚为空脚，第十二和十三引脚为定时延时控制引脚，第十四引脚为电源引脚。

其中，定时模块23中的第十电阻R10的另一端与稳压模块22中第一芯片的1引脚连接，定时模块23中的第二芯片U2的14引脚与主控制模块21 中的第二光电二极管D5的输入端连接，定时模块23中的第九电阻R9的另一端与主控制模块21中的第一三极管Q1的基极连接。

具体地，请参阅图6，图6为高压模块3的电路结构示意图。如图6所示，高压模块3包括：第三二极管D7、第四电感L4、变压器T2、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十六电容C16、第二三极管Q2和第三三极管Q3。

变压器T2的第一端分别与第十六电容C16、第三三极管Q3的集电极连接，变压器T2的第二端分别与第四电感L4的一端、第十五电阻R15和第十六电阻R16的一端连接，变压器T2的第三端分别与第二三极管Q2的集电极和第十六电容的另一端连接，变压器T2的第四端分别与第三三极管Q3的基极、第十六电阻R16的另一端连接，变压器T2的第五端分别与第二三极管 Q2的基极和第十五电阻R15的另一端连接；第四电感的另一端与第三二极管 D7的输出端连接，第三二极管D7的输入端与稳压模块连接。

其中，高压模块3中第三二极管D7的输入段与稳压模块22中第三电感 L3的另一端连接。

具体地，各个模块间的连接关系请参阅图7，图7为本实用新型离子发生装置中电磁防护模块1、主控制模块2和高压模块3的电路连接示意图。

需要说明的是高压模块中变压器T2的第五端和第六端分别与离子发生器 4的接地极板和发射极板连接。

可选地，高压模块包括两个接线端，两个接线端分别与离子发生器的接地极板和发射极板连接。

上述离子发生装置，通过有定时功能的强大交流电压可以快速启动离子发生器使其进入工作状态，定时时间结束后再进入到稳定电压状态进行正常工作。此外将电磁防护模块与离子发生器连接可以避免外界电场和磁场对电浆发生器的干扰，同时避免电浆发生器对外界的电磁干扰。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

设计图

一种离子发生装置论文和设计

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