一种负离子发生电路及负离子发生器的制作方法

1.本实用新型涉及负离子发生器技术领域，特别涉及一种负离子发生电路及负离子发生器。


背景技术：

2.负离子发生器是一种生成空气负离子的装置，该装置将输入的直流或交流电经emi处理电路及雷击保护电路处理后，通过脉冲式电路，过压限流；高低压隔离等线路升为交流高压，然后通过特殊等级电子材料整流滤波后得到纯净的直流负高压，将直流负高压连接到金属或碳元素制作的释放尖端，利用尖端直流高压产生高电晕，高速地放出大量的电子(e
‑
),而电子无法长久存在于空气中(存在的电子寿命只有ns级),立刻会被空气中的氧分子(o2)捕捉，从而生成空气负离子。
3.现有设计中的负离子发生器，普遍现象是：工作一段时间后，温度升高，输出电压不稳定。其主要表现为输出电压下降，从而影响负离子浓度，达不到预期效果。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的是提出了一种温度补偿式负离子发生器，旨在解决现有负离子发生器工作一段时间后，温度升高，输出电压不稳定，负离子浓度达不到预期效果的技术问题。
5.为实现上述目的，一方面，本实用新型提出了一种负离子发生电路，包括：
6.通过电气连接的震荡电路、变压器、倍压器和保护电路，所述震荡电路用于产生信号电压，所述变压器用于电压变换、电流变换、阻抗变换，所述倍压器用于提升电压的电路，保护电路用于过流过压保护；所述震荡电路产生自激振荡，在所述变压器次级输出脉冲高压后，经所述倍压器滤波成直流高压，当温度升高时，所述保护电路调节温度使得温度降低，达到温度补偿的目的。
7.优选地，所述负离子发生电路包括直流负离子发生电路和交流负离子发生电路。
8.优选地，所述直流负离子发生电路包括：变压器t1有n1绕组、n2绕组、n3绕组，直流输入电压正极分别与n1绕组的一端、n2绕组的一端、n3绕组的一端连接，直流输入电压负极分别与电容c1的一端、三极管q1的发射极、电容c2的一端连接，电容c1的另一端分别与n1绕组的另一端、三极管q1的集电极连接，电容c2的另一端分别与热敏电阻rt的一端、三极管q1的基极、电容c3的一端连接，电容c3的另一端分别与电阻r1的一端、可变电阻r2的一端连接，热敏电阻rt的另一端与电阻r1的另一端连接，可变电阻r2的另一端分别与电容c5的一端、n2绕组的另一端连接，电容c5的另一端分别与二极管d1的正极、二极管d2的负极连接，二极管d2的正极分别与电容c6的一端、电阻r3的一端连接，电容c6的另一端分别与n3绕组的另一端、二极管d1的负极连接，电阻r3的另一端进行高压输出。
9.优选地，所述交流负离子发生电路包括：火线l一端与可变电阻r2的一端连接，可变电阻r2的另一端与热敏电阻rt的一端连接，热敏电阻rt的另一端分别与电阻r3的一端、
电容c1的一端、可控硅三极管q2的引脚3连接，变压器t1有n1绕组、n2绕组，电阻r3的另一端分别与n2绕组的一端、电容c5的一端连接，电容c1的另一端与n1绕组的一端连接，n1绕组的另一端与可控硅三极管q2的引脚1连接，n2绕组的另一端与二极管d1的负极连接，电容c5的另一端分别与二极管d1的正极、电阻r4的一端连接，零线n与电阻r1的一端连接，电阻r1的另一端与可控硅三极管q2的引脚2连接，电阻r4的另一端进行高压输出。
10.优选地，所述负离子发生电路的电源为12v直流电源，所述负离子发生电路的输出电压为
‑
3.5v
±
1kv直流电压，所述负离子发生电路的工作电流为10
‑
50ma。
11.另一方面，本实用新型还提出了一种负离子发生器，包括上述的负离子发生电路。
12.优选地，所述负离子发生器还包括绝缘外壳、与所述绝缘外壳配合设置的绝缘盖板、放电板和电源连接器,所述放电板和负离子发生电路均设置在所述绝缘外壳内,所述放电板设置在所述负离子发生电路上方,所述绝缘外壳上设有所述电源连接器的引线口,所述绝缘盖板上开有通孔。
13.优选地，所述放电板上设有与离子放电针对应的放电环。
14.优选地，所述负离子发生器还包括安装板，所述安装板设置在所述绝缘外壳的外侧。
15.优选地，所述安装板上设有安装孔。
16.本实用新型负离子发生电路及负离子发生器，通过在变压器次级输出脉冲高压后，经二极管整流和电容滤波成直流高压，在输入电路限流电阻上串联热敏电阻，当温度升高时电阻值会跟随温度的升高而下降，使得负离子发生器达到温度补偿目的，使得输出电压稳定，负离子浓度达到预期效果。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
18.图1为本实用新型负离子发生电路一实施例的结构示意图；
19.图2为图1中采用的直流负离子发生器电路原理图；
20.图3为图1中采用的交流负离子发生器电路原理图。
21.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
24.另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
25.本实用新型提出一种负离子发生电路及负离子发生器，可以用于在室内外公共场合等。
26.实施例一
27.图1为本实用新型负离子发生电路一实施例的结构示意图；图2为图1中采用的直流负离子发生器电路原理图；图3为图1中采用的交流负离子发生器电路原理图。在本实用新型一实施例中，如图1至图3所示，一种负离子发生电路，至少包括：
28.通过电气连接的震荡电路、变压器、倍压器和保护电路，震荡电路用于产生信号电压，变压器用于电压变换、电流变换、阻抗变换，倍压器用于提升电压的电路，保护电路用于过流过压保护；震荡电路产生自激振荡，在变压器次级输出脉冲高压后，经倍压器滤波成直流高压，当温度升高时，保护电路调节温度使得温度降低，达到温度补偿的目的。
29.负离子发生电路包括直流负离子发生电路和交流负离子发生电路。其中，直流负离子发生电路包括：变压器t1有n1绕组、n2绕组、n3绕组，直流输入电压正极分别与n1绕组的一端、n2绕组的一端、n3绕组的一端连接，直流输入电压负极分别与电容c1的一端、三极管q1的发射极、电容c2的一端连接，电容c1的另一端分别与n1绕组的另一端、三极管q1的集电极连接，电容c2的另一端分别与热敏电阻rt的一端、三极管q1的基极、电容c3的一端连接，电容c3的另一端分别与电阻r1(例如阻值可以取值为100r～150r)的一端、可变电阻r2的一端连接，热敏电阻rt的另一端与电阻r1的另一端连接，可变电阻r2的另一端分别与电容c5的一端、n2绕组的另一端连接，电容c5的另一端分别与二极管d1的正极、二极管d2的负极连接，二极管d2的正极分别与电容c6的一端、电阻r3的一端连接，电容c6的另一端分别与n3绕组的另一端、二极管d1的负极连接，电阻r3的另一端进行高压输出。
30.直流负离子发生电路中，震荡电路包括变压器t1、三极管q1、电容c3、电阻r2，倍压器包括电容c5、电容c6、二极管d1、二极管d2(2cl71a)，保护电路包括电阻r3。震荡电路工作原理是：接通电源时，三极管q1是关断的，电流经变压器t1中n2绕组、电阻r2、电容c3向三极管q1基极注入。此时三极管q1开通，电流流入变压器t1中n1绕组。电容c3电容值可以选为0.5uf～1uf，由于电容c3电容值比较小，注入三极管q1的电流的时间很短，三极管q1又马上关断。在三极管q1关断时，在变压器t1的n2绕组上产生一个感应电流，经过电阻r2、电容c3再注入三极管q1，三极管q1开通，由此循环形成震荡。设置n3绕组的匝数为n1绕组的匝数的200倍以上，由于变压器t1中n3绕组的匝数是n1绕组的匝数的约200倍，所以在变压器t1的n3绕组两端产生约1800v的脉冲电压这就是倍压原理。当变压器t1中n3绕组处于正半周时，二极管d1导通，给电容c5充电，电容c5上的电压约等于变压器t1中n3绕组两端电压，约为1800v。当变压器t1中n3绕组处于负半周时，二极管d2导通，d1关断。变压器t1中n3绕组两端电压与电容c5上的电压形成串联连接关系，给电容c6充电，所以在电容c6上形成了约2倍于变压器t1中n3绕组上的电压，约为3600v。例如，三极管q1可以选取2sd1616a型号或者其他
可以满足要求的型号，在此不对三极管q1型号构成限制。二极管d1、二极管d2型号可以选为2cl71a，也可以是满足要求的其他型号，在此不对二极管d1、二极管d2型号构成限制。保护电路原理是：设置电阻r3的电阻值为20兆欧姆。跟据欧姆定律v/r＝i，在3600v上串入一个20兆欧姆电阻，流经输出的电流小于2ma，小于人体触电5ma的安全范围内。
31.负离子发生原理是：将直流负高压连接到金属或碳元素制作的释放尖端，利用尖端直流高压产生高电晕，高速地放出大量的电子(e
‑
),而电子无法长久存在于空气中(存在的电子寿命只有ns级),立刻会被空气中的氧分子(o2)捕捉，从而生成空气负离子。
32.其中，交流负离子发生电路包括：火线l一端与可变电阻r2的一端连接，可变电阻r2的另一端与热敏电阻rt的一端连接，热敏电阻rt的另一端分别与电阻r3的一端、电容c1的一端、可控硅三极管q2的引脚3连接，变压器t1有n1绕组、n2绕组，电阻r3的另一端分别与n2绕组的一端、电容c5的一端连接，电容c1的另一端与n1绕组的一端连接，n1绕组的另一端与可控硅三极管q2的引脚1连接，n2绕组的另一端与二极管d1的负极连接，电容c5的另一端分别与二极管d1的正极、电阻r4的一端连接，零线n与电阻r1的一端连接，电阻r1的另一端与可控硅三极管q2的引脚2连接，电阻r4的另一端进行高压输出。
33.交流负离子发生电路中，震荡电路包括变压器t1、可控硅三极管q2、电容c1，整流电路包括电容c5、二极管d1，保护电路包括r4电阻。震荡电路工作原理是：接通电交流源在正半周时，可控硅三极管q2的1和2脚导通。电流经过变压器t1的n1绕组给电容c1充电。当交流电变为负半周时，可控硅三极管q2的1和3脚导通，1和2脚关断。电流经过变压器t1的n1绕组给电容c1放电，利用交流电的正，负半周自动切换，接合可控硅三极管q2的开与关配合形成震荡。设置变压器t1的n2绕组的匝数是n1的约35倍，所以在变压器t1的n3绕组两端产生约3600v的脉冲电压。经二极管d1和电容c5的整流，输出约3600左右的直流电压，这就是保护电路原理。设置保护电阻r4电阻的电阻值为20兆欧姆。跟据欧姆定律v/r＝i，在3600v上串入一个20兆欧姆电阻，流经输出的电流小于2ma，小于人体触电5ma的安全范围内。
34.负离子发生电路的电源为12v直流电源，负离子发生电路的输出电压为
‑
3.5v
±
1kv直流电压，负离子发生电路的工作电流为10
‑
50ma。
35.负离子发生电路中，温度升高后输出电压下降的原理是：负离子发生电路刚开始工作时电子元器件处于初始值阶段，由于电路工作时，电子元器件会有一定的损耗,这部份损耗会变成热量，慢慢堆积在电子元器件上，随着时间的推移，热量的堆积，电子元器件温度会升高，而随着温度的升高，电子元器件的各项参数会下降，影响电子元器件的性能，电子元器件参数的下降直接导致负离子发生电路输出电压的下降。
36.热敏电阻rt是一个负温度系数电阻。热敏电阻的主要特点是：灵敏度较高，其电阻温度系数要比金属大10～100倍以上，能检测出10
‑
6℃的温度变化；工作温度范围宽，常温器件适用于
‑
55℃～315℃，高温器件适用温度高于315℃(目前最高可达到2000℃)，低温器件适用于
‑
273℃～
‑
55℃；体积小，能够测量其他温度计无法测量的空隙、腔体及生物体内血管的温度；使用方便，电阻值可在0.1kω～100kω间任意选择；易加工成复杂的形状，可大批量生产；稳定性好、过载能力强。利用热敏电阻rt的负温度系数可以解决输出电压下降的问题。
37.温度补偿原理是：负离子发生电路刚开始工作时，电子元器件处于初始值状态，由于电路工作时电子元器件会有一定的损耗,这部份损耗会变成热量，慢慢堆积在元件上。随
着温度的升高，热敏电阻的电阻值会跟随温度下降，而电阻值的下降会使电路中的电流增加。电流的增加会使模块功率增加，输出电压也会随着功率的增加而增加。达到输出电压的稳定。
38.实施本实施例，通过在变压器次级输出脉冲高压后，经二极管整流和电容滤波成直流高压，在输入电路限流电阻上串联热敏电阻，当温度升高时电阻值会跟随温度的升高而下降，使得负离子发生器达到温度补偿目的，使得输出电压稳定，负离子浓度达到预期效果。
39.实施例二
40.一种负离子发生器，包括如实施例一的负离子发生电路，还包括绝缘外壳、与绝缘外壳配合设置的绝缘盖板、放电板和电源连接器,放电板和负离子发生电路均设置在绝缘外壳内,放电板设置在负离子发生电路上方,绝缘外壳上设有电源连接器的引线口,绝缘盖板上开有通孔。放电板上设有与离子放电针对应的放电环。负离子发生器还可以包括安装板，安装板设置在绝缘外壳的外侧。安装板上设有安装孔。负离子发生电路设置在绝缘外壳底部，通过绝缘外壳上的引线口与电源连接器的一端连接，电源连接器的另一端用于接通外接电源；放电板设置在负离子发生电路上方；绝缘盖板上的通过有利于负离子高压放电针产生的负离子释放到外界空气。其中,放电板上设有与离子放电针对应的放电环；负离子放电针与放电环之间留有一定空隙用于形成放电区。设置安装板及安装板上设有安装孔，为了方便将该负离子发生器安装在其他负离子发生装置上。
41.经试验：在常温25℃、输出电压为3000v情况下，负离子浓度正常。用热吹风机向放电板吹热风，温度达到60～70℃，输出电压下降至1500v，负离子浓度极低、甚至没有。
42.增加负温度系数热敏电阻，温度升高，电阻下降，保持高压输出；在ic(集成电路)直接形成振荡电路，不会受到电压器的影响(电压器有内阻)。振荡电流是一种大小和方向都周期性发生变化的电流，能产生振荡电流的电路就叫做振荡电路。其中最简单的振荡电路叫lc回路。lc电路，也称为谐振电路、槽路或调谐电路，是包含一个电感(用字母l表示)和一个电容(用字母c表示)连接在一起的电路。
43.振荡电路物理模型(即理想振荡电路)的满足条件：整个电路的电阻r＝0(包括线圈、导线)，从能量角度看没有其它形式的能向内能转化，即热损耗为零。电感线圈l集中了全部电路的电感，电容器c集中了全部电路的电容，无潜布电容存在。lc振荡电路在发生电磁振荡时不向外界空间辐射电磁波，是严格意义上的闭合电路，lc电路内部只发生线圈磁场能与电容器电场能之间的相互转化，即便是电容器内产生的变化电场，线圈内产生的变化磁场也没有按麦克斯韦的电磁场理论激发相应的磁场和电场，向周围空间辐射电磁波。
44.实施本实施例，通过在变压器次级输出脉冲高压后，经二极管整流和电容滤波成直流高压，在输入电路限流电阻上串联热敏电阻，当温度升高时电阻值会跟随温度的升高而下降，使得负离子发生器达到温度补偿目的，使得输出电压稳定，负离子浓度达到预期效果。
45.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。