專利名稱：直流離子風(fēng)機(jī)高效能高壓包的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種直流離子風(fēng)機(jī)高效能高壓包，尤其涉及一種防靜電直流離子風(fēng) 機(jī)高效能高壓包。
背景技術(shù)：
離子風(fēng)機(jī)是一種防靜電電子產(chǎn)品，一般由高壓包、風(fēng)機(jī)和發(fā)射針架三部分組 成。離子風(fēng)機(jī)分為直流和交流兩種，所謂直流離子風(fēng)機(jī)是由高壓包產(chǎn)生正、負(fù)兩種高壓 輸出端分別通過(guò)發(fā)射針向空氣介質(zhì)輸出兩種穩(wěn)定的直流高壓。由以上原理和結(jié)構(gòu)可知， 高壓包是一種產(chǎn)生直流高壓的部件，是離子風(fēng)機(jī)的核心部件?，F(xiàn)有技術(shù)中，直流離子風(fēng)機(jī)的高壓包的代表性結(jié)構(gòu)可參見中國(guó)專利公報(bào)于2010 年9月15日公開的，公開號(hào)為CN101835333A，名稱為《一種離子風(fēng)機(jī)高壓包》的發(fā)明 專利申請(qǐng)。該專利申請(qǐng)中公開了一種離子風(fēng)機(jī)離壓包，該高壓包包括兩個(gè)高壓變壓器， 每個(gè)高壓變壓器的輸入端連接各自作為輸入電源的振蕩電路單元，輸出端連接各自的整 流單元。該專利申請(qǐng)公開的方案的主要點(diǎn)是正電壓、負(fù)電壓兩路調(diào)整，使輸出高壓更加 穩(wěn)定，使離子風(fēng)機(jī)的平衡電壓參數(shù)能更接近于0V。但，上述專利申請(qǐng)方案中僅提到振蕩 電路單元中的三極管基極是電連接一名為“離子風(fēng)機(jī)高壓調(diào)節(jié)模擬電壓輸出電路”的電 路，并沒有公開其具體結(jié)構(gòu)。而“離子風(fēng)機(jī)高壓調(diào)節(jié)模擬電壓輸出電路”是高壓包的重 要組成部分，人們需要控制該電路的輸出，來(lái)保證高壓包輸出的正電壓和負(fù)電壓值的精 確可調(diào)?，F(xiàn)市場(chǎng)上雖有很多種電源電路，但大多結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功耗高，發(fā)熱量高，不能適 用于此。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述的技術(shù)問(wèn)題，提供一種直流離子風(fēng)機(jī)高效能高壓 包。本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)
一種直流離子風(fēng)機(jī)高效能高壓包，包括正高壓產(chǎn)生電路和負(fù)高壓產(chǎn)生電路，所述正 高壓產(chǎn)生電路包括第一高壓變壓器及與第一高壓變壓器的次級(jí)線圈連接的第一倍壓整流 電路，負(fù)高壓產(chǎn)生電路包括第二高壓變壓器及與第二高壓變壓器的次級(jí)線圈連接的第二 倍壓整流電路；
所述第一高壓變壓器的初級(jí)線圈上并聯(lián)第一電容，該第一電容的一端上接電源輸入 正極，另一端接第一場(chǎng)效應(yīng)管的漏極，而第一場(chǎng)效應(yīng)管的源極接地；所述第二高壓變壓 器的初級(jí)線圈上并聯(lián)第二電容，該第二電容的一端接電源輸入負(fù)極，另一端接第二場(chǎng)效 應(yīng)管的漏極，而第二場(chǎng)效應(yīng)管的源極接地；所述第一場(chǎng)效應(yīng)管和第二場(chǎng)效應(yīng)管均為N溝 增強(qiáng)型MOS管；
本高壓包還包括一脈沖發(fā)生器，該脈沖發(fā)生器包括一可調(diào)電阻、可控硅、電感、第 三電容及穩(wěn)壓二極管，所述可調(diào)電阻的一端接控制電源正極，另一端接所述可控硅的陽(yáng)極，而可控硅的陰極接所述電感一端，該電感另一端接地；所述第三電容一端接于可控 硅的陽(yáng)極，其另一端接地；而所述可控硅的控制極接所述穩(wěn)壓二極管的陽(yáng)極，穩(wěn)壓二極 管的陰極接于可控硅的陽(yáng)極上；所述可控硅的陰極上接出一路作為輸出，該輸出接于所 述第一場(chǎng)效應(yīng)管的柵極和第二場(chǎng)效應(yīng)管的柵極上，向第一場(chǎng)效應(yīng)管和第二場(chǎng)效應(yīng)管提供 脈沖電壓。進(jìn)一步地，所述第一倍壓整流電路和第二倍壓整流電路的輸出端上均串接有接 地保護(hù)電阻。進(jìn)一步地，所述可控硅采用MCR100系列芯片，而所述第一場(chǎng)效應(yīng)管和第二場(chǎng) 效應(yīng)管采用IRFU214系列芯片。本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在本發(fā)明的直流離子風(fēng)機(jī)高壓包通過(guò)采用電容、 場(chǎng)效應(yīng)管以及與特別的脈沖發(fā)生器配合產(chǎn)生大小可控的交變振蕩波形，且輸出的正電壓 和負(fù)電壓精確可調(diào)；本發(fā)明采用的脈沖發(fā)生器具有工作可靠、功耗小、發(fā)熱小的優(yōu)點(diǎn)。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明。圖1 本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例電路原理圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明揭示了一種直流離子風(fēng)機(jī)高效能高壓包，如圖1所示，一種直流離子風(fēng) 機(jī)高效能高壓包，包括正高壓產(chǎn)生電路和負(fù)高壓產(chǎn)生電路，所述正高壓產(chǎn)生電路包括第 一高壓變壓器Tl及與第一高壓變壓器Tl的次級(jí)線圈連接的第一倍壓整流電路，負(fù)高壓產(chǎn) 生電路包括第二高壓變壓器T2及與第二高壓變壓器T2的次級(jí)線圈連接的第二倍壓整流電 路。所述第一高壓變壓器Tl的初級(jí)線圈上并聯(lián)第一電容C2，該第一電容C2的一端 上接電源輸入正極VIN+，另一端接第一場(chǎng)效應(yīng)管Ql的漏極，而第一場(chǎng)效應(yīng)管Ql的源 極接地；所述第二高壓變壓器T2的初級(jí)線圈上并聯(lián)第二電容C8，該第二電容C8的一端 接電源輸入負(fù)極VIN-，另一端接第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2的漏極，而第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2的源極接 地；所述第一場(chǎng)效應(yīng)管Ql和第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2均為N溝增強(qiáng)型MOS管。本高壓包還包括一脈沖發(fā)生器，該脈沖發(fā)生器包括一可調(diào)電阻RP2、可控硅 Q3、電感Li、第三電容C13及穩(wěn)壓二極管D9，所述可調(diào)電阻RP2的一端接控制電源正 極，另一端接所述可控硅Q3的陽(yáng)極，而可控硅Q3的陰極接所述電感Ll 一端，該電感Ll 另一端接地；所述第三電容C13 —端接于可控硅Q3的陽(yáng)極，其另一端接地；而所述可控 硅Q3的控制極接所述穩(wěn)壓二極管D9的陽(yáng)極，穩(wěn)壓二極管D9的陰極接于可控硅Q3的陽(yáng) 極上；所述可控硅Q3的陰極上接出一路作為輸出，該輸出接于所述第一場(chǎng)效應(yīng)管Ql的 柵極和第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵極上，向第一場(chǎng)效應(yīng)管Ql和第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2提供脈沖電 壓。并且，具體在脈沖發(fā)生器的輸出路上可串接一電阻R5，以保護(hù)第一場(chǎng)效應(yīng)管Ql和 第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2，在所述可調(diào)電阻RP2的一端與控制電源正極間可串接一電阻R6。所 述可調(diào)電阻RP2連接的控制電源與第一電容C2的一端上接的電源輸入VIN+不是一個(gè)電 源，在本實(shí)施例控制電源一般采用24V比較合適。所述穩(wěn)壓二極管D9在這里采用15V穩(wěn)壓管合適。具體，所述第一倍壓整流電路由第四電容C3、第五電容C4、第六電容C5、第 七電容C6、第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3、第四二極管D4構(gòu)成； 且，在其輸出端上串接兩個(gè)電阻Rl和R2作為接地保護(hù)電阻，該電阻Rl和R2的阻值為 10ΜΩ。所述第二倍壓整流電路由第八電容C9、第九電容C10、第十電容C11、第十一 電容C12、第五二極管D5、第六二極管D6、第七二極管D7、第八二極管D8構(gòu)成，且， 在其輸出端上也串接兩個(gè)電阻R3和R4作為接地保護(hù)電阻，該電阻R3和R4的阻值為 10ΜΩ。并且，為體積減小，工作更可靠，所述可控硅Q3采用MCR100系列芯片，而 所述第一場(chǎng)效應(yīng)管Ql和第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2采用IRFU214系列芯片。本實(shí)施例工作原理是由脈沖發(fā)生器中的可調(diào)電阻RP2和電阻R6與第三電容 C13構(gòu)成RC積分電路，隨著時(shí)間的累積，第三電容C13—端(也即穩(wěn)壓二極管D9的 陰極)的電位上升至穩(wěn)壓二極管D9的臨界反向擊穿電壓值時(shí)，穩(wěn)壓二極管D9反向擊穿 向可控硅Q3提供一觸發(fā)電壓，可控硅Q3導(dǎo)通，從而使脈沖發(fā)生器輸出一個(gè)個(gè)尖脈沖信 號(hào)。脈沖發(fā)生器的輸出為高電平時(shí)，提供給第一場(chǎng)效應(yīng)管Ql和第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2的柵極 使第一場(chǎng)效應(yīng)管Ql和第二場(chǎng)效應(yīng)管Q2導(dǎo)通，這時(shí)電源VIN+和VIN-即向第一電容C2 和第二電容C8充電，而當(dāng)脈沖發(fā)生器的輸出為低電平時(shí)，第一場(chǎng)效應(yīng)管Ql和第二場(chǎng)效 應(yīng)管Q2截止，第一電容C2和第二電容C8放電。第一電容C2和第二電容C8的充電和 放電替換，使第一高壓變壓器Tl和第一高壓變壓器T2輸入交變的電壓波形；第一高壓 變壓器Tl和第一高壓變壓器T2將其升壓，并再經(jīng)倍壓整流電路將其整流并且進(jìn)一步升 高，從而輸出直流高壓電。脈沖發(fā)生器輸出的尖脈沖信號(hào)的頻率可由調(diào)節(jié)可調(diào)電阻RP2進(jìn)行調(diào)整，尖脈沖 信號(hào)的頻率也就直接決定了高壓包輸出直流高壓的大小，故，使用時(shí)，用戶是通過(guò)調(diào)整 可調(diào)電阻RP2來(lái)調(diào)整高壓包的輸出直流高壓的大小。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)
(1)由于第一倍壓整流電路和第二倍壓整流電路的輸出端上均串接有接地保護(hù)電 阻，保證了在輸出端接地時(shí)高壓包不會(huì)損壞；并且，使輸出端碰到人體時(shí)，因輸出端的 電流為nA級(jí)微電流，不會(huì)對(duì)人體造成損害。(2)可控硅采用MCR100系列芯片，而所述第一場(chǎng)效應(yīng)管和第二場(chǎng)效應(yīng)管采用 IRFU214系列芯片，從而使輸出的高壓更穩(wěn)定可靠。(3)由于發(fā)明采用電容、場(chǎng)效應(yīng)管以及與特別的脈沖發(fā)生器配合產(chǎn)生大小可控 的交變振蕩波形，本發(fā)明采用的脈沖發(fā)生器具有工作可靠、功耗小、發(fā)熱小的優(yōu)點(diǎn)，使 本發(fā)明整個(gè)高壓包的總功率小于1W，在市場(chǎng)上同類同規(guī)格的高壓包產(chǎn)品的功耗都大于50 W,從而本發(fā)明滿足了現(xiàn)今電子行業(yè)所要求的節(jié)能環(huán)保的發(fā)展要求。(4)單獨(dú)輸出正負(fù)兩路高壓，且正負(fù)電壓可調(diào)整，輸出的高壓穩(wěn)定，一致性 好，正負(fù)高壓變比一致，輸出電壓與輸入電壓比值差異控制在3%之內(nèi)。(5)本發(fā)明耐溫濕度環(huán)境能力強(qiáng)，可正常工作在溫度10 30度，濕度30% 60%。在濕度為60% 85%的環(huán)境下仍然可以工作，平衡電壓保持在30V之內(nèi)。(6)本發(fā)明可以保證在連續(xù)24小時(shí)工作情況下，平均無(wú)故障時(shí)間(MTBF)在 30000小時(shí)。
本發(fā)明尚有多種具體的實(shí)施方式，凡采用等同替換或者等效變換而形成的所有 技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種直流離子風(fēng)機(jī)高效能高壓包，包括正高壓產(chǎn)生電路和負(fù)高壓產(chǎn)生電路，所述 正高壓產(chǎn)生電路包括第一高壓變壓器(Tl)及與第一高壓變壓器(Tl)的次級(jí)線圈連接 的第一倍壓整流電路，負(fù)高壓產(chǎn)生電路包括第二高壓變壓器(T2)及與第二高壓變壓器(T2)的次級(jí)線圈連接的第二倍壓整流電路；其特征在于所述第一高壓變壓器(Tl)的初級(jí)線圈上并聯(lián)第一電容(C2)，該第一電容 (C2)的一端上接電源輸入正極，另一端接第一場(chǎng)效應(yīng)管(Ql)的漏極，而第一場(chǎng) 效應(yīng)管(Ql)的源極接地；所述第二高壓變壓器(T2)的初級(jí)線圈上并聯(lián)第二電容 (C8)，該第二電容(C8)的一端接電源輸入負(fù)極，另一端接第二場(chǎng)效應(yīng)管(Q2)的 漏極，而第二場(chǎng)效應(yīng)管(Q2)的源極接地；所述第一場(chǎng)效應(yīng)管(Ql)和第二場(chǎng)效應(yīng)管 (Q2)均為N溝增強(qiáng)型MOS管；本高壓包還包括一脈沖發(fā)生器，該脈沖發(fā)生器包括一可調(diào)電阻(RP2)、可控硅 (Q3)、電感(Li)、第三電容(C13)及穩(wěn)壓二極管(D9)，所述可調(diào)電阻(RP2) 的一端接控制電源正極，另一端接所述可控硅(Q3)的陽(yáng)極，而可控硅(Q3)的陰極 接所述電感(Li) 一端，該電感(Li)另一端接地；所述第三電容(C13) —端接于 可控硅(Q3)的陽(yáng)極，其另一端接地；而所述可控硅(Q3)的控制極接所述穩(wěn)壓二極 管(D9)的陽(yáng)極，穩(wěn)壓二極管(D9)的陰極接于可控硅(Q3)的陽(yáng)極上；所述可控硅 (Q3)的陰極上接出一路作為輸出，該輸出接于所述第一場(chǎng)效應(yīng)管(Ql)的柵極和第二 場(chǎng)效應(yīng)管(Q2)的柵極上，向第一場(chǎng)效應(yīng)管(Ql)和第二場(chǎng)效應(yīng)管(Q2)提供脈沖電 壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流離子風(fēng)機(jī)高效能高壓包，其特征在于所述第一倍壓 整流電路和第二倍壓整流電路的輸出端上均串接有接地保護(hù)電阻。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直流離子風(fēng)機(jī)高效能高壓包，其特征在于所述可控硅 (Q3)采用MCRlOO系列芯片，而所述第一場(chǎng)效應(yīng)管(Ql)和第二場(chǎng)效應(yīng)管(Q2)采用IRFU214系列芯片。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種直流離子風(fēng)機(jī)高效能高壓包，包括正高壓產(chǎn)生電路和負(fù)高壓產(chǎn)生電路，正高壓產(chǎn)生電路包括第一高壓變壓器及與第一高壓變壓器的次級(jí)線圈連接的第一倍壓整流電路，負(fù)高壓產(chǎn)生電路包括第二高壓變壓器及與第二高壓變壓器的次級(jí)線圈連接的第二倍壓整流電路。本高壓包還包括一脈沖發(fā)生器，該脈沖發(fā)生器包括一可調(diào)電阻、可控硅、電感、第三電容及穩(wěn)壓二極管，脈沖發(fā)生器向第一場(chǎng)效應(yīng)管和第二場(chǎng)效應(yīng)管提供脈沖電壓。本發(fā)明提供的一種直流離子風(fēng)機(jī)高效能高壓包，使高壓包輸出的正電壓和負(fù)電壓精確可調(diào)，并達(dá)到了低功耗、低發(fā)熱、節(jié)能環(huán)保的設(shè)計(jì)要求。
文檔編號(hào)H02M9/02GK102026464SQ20101059978
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者孫玉榮, 成玉磊, 王洪萬(wàn), 趙雷 申請(qǐng)人:蘇州天華超凈科技股份有限公司