一种次氯酸钠发生器控制电路的制作方法

1.本实用新型涉及发生器控制领域，尤其涉及一种次氯酸钠发生器控制电路。


背景技术：

2.次氯酸钠发生器是利用低浓度食盐（氯化钠）分解产生次氯酸钠，次氯酸钠是一种强氧化剂，具有理想的清毒、杀菌效果和漂白、除臭功能。目前的次氯酸钠发生器多用于城镇自来水公司、工厂生产用水，设备制造非常复杂，不仅产品体积大、占地面积广、而且还需要一套严格的运行和管理程序，由专门的人员进行操作、维护，智能化程度不高，造成操作和维护成本较高。
3.目前有的小型次氯酸钠发生器控制电路，一般是由变压器经整流后直接连接电解板电解，此种电路电解盐浓度高时电解效率高，盐浓度低时电解效率低，为了提高电解效率只能设置高低盐报警功能，当盐浓度高时电解电流大、盐浓度低时电流小，产品报警提示客户维护，以达到产品可正常工作的目的，此种方案电解效率低产品受盐浓度影响无法达到最优效率。
4.例如，一种在中国专利文献上公开的“制备次氯酸钠溶液控制电路”，其公告号cn107846209a，包括电源电路和定时控制电路；电源电路包括电压输入端口a和b、开关sb2、降压变压器t、整流桥堆ur、三端稳压集成电路ic1以及滤波电容c1；定时控制电路包括时基集成电路ic2、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电容c2、电容c3、整流二极管d1、自动复位按钮开关sb1、动合继电器k、电压输出正极端口c以及电压输出负极端口d；sb1与sb2联动。该方案电解效率低，产品受盐浓度影响无法达到最优效率。


技术实现要素：

5.本实用新型主要解决现有技术产品受盐浓度影响，电解效率低，无法达到最优效率的问题；提供一种次氯酸钠发生器控制电路，使用变频控制实现恒流输出，当盐浓度高时降低工作电压实现恒流恒效率输出，当盐浓度低时升高电压以实现恒流恒效率输出，提升电解效率，使次氯酸钠发生器可恒定的产氯，不受水温和盐浓度高低的影响。
6.本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
7.一种次氯酸钠发生器控制电路，其特征在于，包括
8.极板，包括第一极板和第二极板，电解盐水产生次氯酸钠；
9.驱动控制模块，根据主控模块输出的控制信号，控制输出占空比调制电压，输出的电压分别加载在极板上；
10.电压反馈模块，包括采样电阻，分别采集反馈加载在极板上的电压到主控模块；
11.主控模块，根据反馈的采样电阻上的电压，推算盐水浓度，根据预留算法输出控制信号，进行电压调制输出恒定电流。
12.极板的电阻与盐水的浓度有关，盐水浓度越高，极板的电阻越低；反之，盐水浓度越低，极板电阻越高。本方案通过电压反馈模块与极板连接，插入盐水的极板能够类比为一
个模拟电阻，该模拟电阻与采样电阻串联，通过反馈的采样电阻上的电压能够推算出模拟电阻的阻值，即极板的阻值，从而能够知道盐水的浓度。通过推算出不同浓度下极板的阻值来调整电压，使得次氯酸钠发生器能够恒流恒功率地制备产品，提升电解效率，使次氯酸钠发生器可恒定的产氯，不受水温和盐浓度高低的影响。
13.作为优选，所述的驱动控制模块包括驱动芯片u1和h桥驱动单元，驱动芯片u1的控制信号输入端连接主控模块的控制信号输出端；驱动芯片u1的输出端分别连接h桥驱动单元的四个桥臂的控制端；h桥驱动单元的第一桥臂和第二桥臂与第一极板连接，h桥驱动单元的第三桥臂和第四桥臂与第二极板连接。通过h桥驱动单元能够更换极板的极性，用于消除在制备过程之中极板上的水垢。
14.作为优选，所述的h桥驱动单元的桥臂包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、二极管、第一电容和带保护二极管的nmos管；第一电阻的第一端与驱动芯片u1的输出端连接，第一电阻的第二端连接二极管的阴极，二极管的阳极连接nmos管的栅极；第二电阻与二极管并联，第三电阻与第一电容并联，第三电阻的第一端与nmos管的栅极连接，第三电阻的第二端与nmos管的漏极练级；第一桥臂和第三桥臂中的nmos管的源极与电源vcc连接，第二桥臂和第四桥臂中nmos管的源极与第一桥臂和第三桥臂中的nmos管的漏极连接，第二桥臂和第四桥臂中nmos管的漏极接地。通过本方案的设置，使得桥臂能够通过大电流。
15.作为优选，所述的驱动控制模块还包括电感l1、电阻r12和电容组；电阻r12和电容组并联，电感l1的第一端连接第一桥臂和第二桥臂的连接处，电感l1的第二端连接第一极板；电容组的一端连接第一极板，电容组的另一端连接第二极板；电阻r12的一端连接第三桥臂和第四桥臂的连接处。本方案的设置与h桥的桥臂形成buck降压拓扑，进行降压处理，避免输出电压过高。
16.作为优选，所述的电压反馈模块包括第一采样电阻、第二采样电阻和第二电容；第一采样电阻的第一端连接第一极板或第二极板，第一采样电阻的第二端连接第二采样电阻的第一端，第二采样电阻的第二端接地；第二电容与第二采样电阻并联，第一采样电阻与第二采样电阻的连接处作为电压采样点与主控模块的电压反馈点连接。本方案通过电压反馈模块与极板连接，插入盐水的极板能够类比为一个模拟电阻，该模拟电阻与采样电阻串联，通过反馈的采样电阻上的电压能够推算出模拟电阻的阻值，即极板的阻值，从而能够知道盐水的浓度。通过推算出不同浓度下极板的阻值来调整电压，使得次氯酸钠发生器能够恒流恒功率地制备产品，提升电解效率，使次氯酸钠发生器可恒定的产氯，不受水温和盐浓度高低的影响。
17.作为优选，所述的主控模块包括主控芯片u2,主控模块还连接有水位检测模块、水流检测模块、水温检测模块、外壳温度检测模块、显示模块和测试指示灯。本方案还预留多个检测端口，用于检测电解盐水溶液的水位、水流和水温等参数，监测电解过程。
18.本实用新型的有益效果是：
19.本方案通过反馈的采样电阻上的电压能够推算出模拟电阻的阻值，推算出不同浓度下极板的阻值来调整电压，使得次氯酸钠发生器能够恒流恒功率地制备产品，提升电解效率，使次氯酸钠发生器可恒定的产氯，不受水温和盐浓度高低的影响。
附图说明
20.图1是本实用新型的一种电路原理连接结构框图。
21.图2是本实用新型的一种主控模块电路连接图。
22.图3是本实用新型的一种驱动控制模块电路连接图。
23.图4是本实用新型的一种电压反馈模块电路连接图。
24.图中1.主控模块，2.驱动控制模块，21.h桥驱动单元，3.极板，31.第一极板，32.第二极板，4.电压反馈模块，41.第一电压反馈单元，42.第二电压反馈单元，5.水位检测模块，6.水流检测模块，7.水温检测模块，8.显示模块，9.测试指示灯，10.外壳温度检测模块。
具体实施方式
25.下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
26.实施例：
27.本实施例的一种次氯酸钠发生器控制电路，如图1所示，包括依次相连的主控模块1、驱动控制模块2和极板3，驱动控制模块2的输出端连接电压反馈模块4的输入端，电压反馈模块4的输出端连接主控模块1的信号反馈端。
28.极板3包括第一极板31和第二极板32，电解盐水产生次氯酸钠。
29.主控模块1根据电压反馈模块4的采样电阻上的电压，推算盐水浓度，根据预留算法输出控制信号，进行电压调制输出恒定电流。
30.如图2所示，主控模块1包括主控芯片u2及其周围最小电路，主控模块1连接有水位检测模块5、水流检测模块6、水温检测模块7、外壳温度检测模块10、显示模块8和测试指示灯9，在主控芯片u2上预留有与上述模块连接的端口。
31.在本实施例中，主控芯片u2的型号为hc32l136jbta。主控芯片u2预留有与水位检测模块5电连接，接收水位检测信号level的21管脚；主控芯片u2预留有与水流检测模块6电连接，接收水流检测信号flow的20管脚；主控芯片u2预留有与水温检测模块7电连接，接收水温检测信号ain_t2的16管脚；主控芯片u2预留有与外壳温度检测模块10电连接，接收外壳温度检测信号ain_t1的15管脚。主控芯片u2与显示模块8通信连接。
32.预留多个检测端口，用于检测电解盐水溶液的水位、水流和水温等参数，监测电解过程。
33.驱动控制模块2根据主控模块1输出的控制信号，控制输出占空比调制电压，输出的电压分别加载在极板3上。如图3所示，驱动控制模块2包括驱动芯片u1和h桥驱动单元21，驱动芯片u1的控制信号输入端连接主控模块1的控制信号输出端；驱动芯片u1的输出端分别连接h桥驱动单元21的四个桥臂的控制端；h桥驱动单元21的第一桥臂和第二桥臂与第一极板31连接，h桥驱动单元21的第三桥臂和第四桥臂与第二极板32连接。
34.在本实施例中，驱动芯片u1的型号为fd6288，驱动芯片u1的1脚、2脚、4脚和5脚作为控制信号输入端分别接收h桥驱动单元21中四个桥臂的驱动信号，主控芯片u2的29脚、14脚、17脚和18脚作为控制信号输出端，输出高低电平的控制信号。驱动芯片u1的19脚输出h桥驱动单元21的第一桥臂的控制信号；驱动芯片u1的11脚输出h桥驱动单元21的第二桥臂的控制信号；驱动芯片u1的16脚输出h桥驱动单元21的第三桥臂的控制信号；驱动芯片u1的10脚输出h桥驱动单元21的第四桥臂的控制信号。
35.h桥驱动单元21包括四个桥臂，h桥驱动单元21的桥臂包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、二极管、第一电容和带保护二极管的nmos管；第一电阻的第一端与驱动芯片u1的输出端连接，第一电阻的第二端连接二极管的阴极，二极管的阳极连接nmos管的栅极；第二电阻与二极管并联，第三电阻与第一电容并联，第三电阻的第一端与nmos管的栅极连接，第三电阻的第二端与nmos管的漏极练级；第一桥臂和第三桥臂中的nmos管的源极与电源vcc连接，第二桥臂和第四桥臂中nmos管的源极与第一桥臂和第三桥臂中的nmos管的漏极连接，第二桥臂和第四桥臂中nmos管的漏极接地。
36.在h桥驱动单元21的第一桥臂中，第一电阻为电阻r2，第二电阻为电阻r3，第三电阻为电阻r4，二极管为二极管d2，第一电容为电容c3，nmos管为mos管q1；电阻r2的第一端连接驱动芯片u1的19脚。
37.在h桥驱动单元21的第二桥臂中，第一电阻为电阻r6，第二电阻为电阻r7，第三电阻为电阻r8，二极管为二极管d4，第一电容为电容c5，nmos管为mos管q2；电阻r6的第一端连接驱动芯片u1的11脚。
38.在h桥驱动单元21的第三桥臂中，第一电阻为电阻r9，第二电阻为电阻r10，第三电阻为电阻r11，二极管为二极管d5，第一电容为电容c10，nmos管为mos管q3；电阻r9的第一端连接驱动芯片u1的16脚。
39.在h桥驱动单元21的第一桥臂中，第一电阻为电阻r14，第二电阻为电阻r15，第三电阻为电阻r17，二极管为二极管d6，第一电容为电容c16，nmos管为mos管q4；电阻r14的第一端连接驱动芯片u1的10脚。
40.在mos管q1和mos管q4通过，mos管q2和mos管q3截止时，输出给第一极板31的outa为负极性，输出给第二极板32的outb为正极性；反之，在mos管q2和mos管q3通过，mos管q1和mos管q4截止时，输出给第一极板31的outa为正极性，输出给第二极板32的outb为负极性。h桥驱动单元21能够更换极板3的极性，用于消除在制备过程之中极板3上的水垢。
41.驱动控制模块2还包括电感l1、电阻r12和电容组；电阻r12和电容组并联，电感l1的第一端连接第一桥臂和第二桥臂的连接处，即mos管q1的漏极；电感l1的第二端连接第一极板31；电容组的一端连接第一极板31，电容组的另一端连接第二极板32；电阻r12的一端连接第三桥臂和第四桥臂的连接处，即mos管q3的漏极。该设置与h桥的桥臂形成buck降压拓扑，进行降压处理，避免输出电压过高。
42.电压反馈模块4包括采样电阻，分别采集反馈加载在极板3上的电压到主控模块1。如图4所示，电压反馈模块4包括第一电压反馈单元41和第二电压反馈单元42。
43.电压反馈模块4包括第一采样电阻、第二采样电阻和第二电容；第一采样电阻的第一端连接第一极板31或第二极板32，在本实例中，第一电压反馈单元41中的第一采样电阻的第一端连接第一极板31；第二电压反馈单元42中的第一采样电阻的第一端连接第二极板32。第一采样电阻的第二端连接第二采样电阻的第一端，第二采样电阻的第二端接地；第二电容与第二采样电阻并联，第一采样电阻与第二采样电阻的连接处作为电压采样点与主控模块的电压反馈点连接。在本实施例中，第一电压反馈单元41中的第一采样电阻为电阻r16，第二采样电阻为电阻r20，第二电容为电容c20；第二电压反馈单元42中的第一采样电阻为电阻r22，第二采样电阻为电阻r29，第二电容为电容c23。
44.极板3的电阻与盐水的浓度有关，盐水浓度越高，极板的电阻越低；反之，盐水浓度
越低，极板电阻越高。
45.本实施例的方案通过电压反馈模块4与极板3连接，插入盐水的极板3能够类比为一个模拟电阻，该模拟电阻与采样电阻串联，通过反馈的采样电阻上的电压能够推算出模拟电阻的阻值，即极板3的阻值，从而能够知道盐水的浓度，对应关系能够通过有限次实验得到。通过推算出不同浓度下极板的阻值来调整电压，使得次氯酸钠发生器能够恒流恒功率地制备产品，提升电解效率，使次氯酸钠发生器可恒定的产氯，不受水温和盐浓度高低的影响。
46.应理解，实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的范围。