專利名稱：一種輸出可調的交流高壓電源模塊的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于壓電高壓電源技術領域。
背景技術：
壓電交流高壓電源是一種以片式壓電陶瓷變壓器為核心的輸出可調的交流高壓電源模塊。利用壓電陶瓷變壓器的升壓特性，設計輸出為高頻交流的電源模塊，用于驅動放電針釋放出正、負離子的高壓模塊。目前，用于消除靜電的產品，市場上較多的是負離子發生器。與負離子發生器相比較，正負離子發生器的消除靜電及殺菌效果更好。原因是正負離子中和的瞬間產生巨大能量，導致其周圍環境中細菌的結構發生改變和能量轉移，從而導致細菌死亡。而負離子發生器在產生大量負離子的同時，其周圍的正離子數量也隨之減少，故其殺菌效果比正負離子發生器差了很多。
發明內容本實用新型的目的是提供一種輸出可調的交流高壓電源模塊，本高壓電源模塊體積小、升壓比高，輸出電壓可調，具有短路保護，帶載能力強，工作穩定可靠。本實用新型的技術方案是一種輸出可調的交流高壓電源模塊，包括外殼和內部電路部分，其中電路部分包含電源電路、錯誤信號輸出單元、模塊控制單元、DC/AC逆變單元、變壓器匹配單元、壓電陶瓷變壓器升壓單元、輸出交流高壓檢測單元和放電針耦合輸出單元，其特征是變壓器匹配單元插入到DC/AC逆變單元與壓電陶瓷變壓器升壓單元的中間，壓電陶瓷變壓器升壓單元由兩個壓電陶瓷變壓器采用背靠背的固定方式組成，放電針耦合輸出單元中的放電針通過電容耦合的方式接到兩個壓電陶瓷變壓器的輸出端，兩個壓電陶瓷變壓器輸出端連接電阻R11。模塊控制單兀有兩個輸入端，一個是來自電阻Rl的b端的穩定電壓,一個是拾取到的壓電陶瓷變壓器的輸出電壓信號Ul ;輸出端經過電阻R4與MOS管Q2的柵極相連接。DC/AC逆變單元由電感LI和MOS管Q2構成，壓電陶瓷變壓器的正端接電感LI的d端，負端接地。本高壓電源模塊體積小、升壓比高，輸出電壓可調，具有短路保護，帶載能力強，工作穩定可靠。可廣泛應用于各種空氣凈化及消除靜電的產品中。
圖1是本實用新型電路圖。圖2-1是PCB板正面不意圖。圖2-2是PCB板反面不意圖。
具體實施方式
[0012]
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步詳細說明，但本實用新型不限于這些實施例。如圖1所示，電路部分至少包含有電源電路1、錯誤信號輸出單元2、模塊控制單元3、DC/AC逆變單元4、變壓器匹配單元5、壓電陶瓷變壓器升壓單元6、輸出交流高壓檢測單元7和放電針耦合輸出單元8。其中變壓器匹配單元5插入到DC/AC逆變單元4與壓電陶瓷變壓器升壓單元6的中間，壓電陶瓷變壓器升壓單元由兩個壓電陶瓷變壓器PTl和PT2采用背靠背的固定方式組成。直流電壓從Vcc和Gnd輸入，由電容器Cl濾波后，一路到電感LI的c端，另一路到Rl的a端，由Rl和Dl組成的穩壓電路由Rl的b端輸出，給模塊控制單元3提供穩定的電源電壓，使得模塊控制單元的工作狀態不受電源電壓變化的影響。模塊控制單元3有兩個輸入端，一個是來自Rl的a端的穩定電壓，一個是拾取到的壓電陶瓷變壓器的輸出電壓信號U1。輸出端經過電阻R4與Q2的柵極相連接。模塊控制單元3的主要功能是上電后能強制啟動壓電陶瓷變壓器，在壓電陶瓷變壓器被啟動后，又會根據拾取到的壓電陶瓷變壓器的輸出電壓信號U1，跟蹤壓電陶瓷變壓器的諧振頻率；又能給DC/AC逆變單元4提供激勵信號，以及檢測輸出交流高壓檢測單元7得到的錯誤判別信號，切斷提供給DC/AC逆變單元4的激勵信號。DC/AC逆變單元4由LI和Q2構成，它能將輸入的直流電壓逆變為一定頻率的交流電壓，并經過Q2的放大，給壓電陶瓷變壓器提供足夠的激勵功率。變壓器匹配單元5是插入DC/AC逆變單元4與壓電陶瓷變壓器升壓單元6的中間。通過調整模塊控制單元的VRl和變壓器匹配單元CS的參數值，調整壓電陶瓷變壓器的頻率跟隨狀態及其與DC/AC逆變單元的匹配狀態，使壓電陶瓷變壓器升壓單元6的輸出電壓，達到在一定數值范圍內的輸出可調。壓電陶瓷變壓器升壓單元6中兩個壓電陶瓷變壓器采用并聯的方式組成，且用輸入輸出共地接法，壓電陶瓷變壓器的正端接LI的d端，負端接地。放電針通過電容耦合連接到壓電陶瓷變壓器的輸出端，連接到壓電陶瓷變壓器輸出端的還有電阻R11，電阻R11、R12組成的分壓器，可以監測到輸出電壓的變化，并通過二極管D4、電阻R13反饋到Q3的柵極，Q3的柵極一般是被U2電壓置為低電平，如果Q3導通，則通過D3將模塊控制單元3中的輸出控制置為低電平，切斷輸出控制信號，同時錯誤信號輸出單元2輸出為低電平。輸出交流高壓檢測單元7對輸出電壓進行檢測，用得到的電壓U2去控制錯誤信號輸出單元2，當輸出的交流負高壓小于規定值時，錯誤信號為低電平。壓電陶瓷變壓器升壓單元6中的兩個變壓器安裝如圖2-1和圖2-2所示，每個電路中用到兩個變壓器PTl和PT2，變壓器通過背靠背的方式安裝。每個變壓器在固定的時候，通過一種粘性強并具有一定厚度的EVA雙面膠，在變壓器的兩個四分之一處如圖2-1和圖2-2中e、f點，將變壓器粘接到PCB板上。再用一個透明外殼將其罩住，保證與空氣隔離，避免變壓器銀層的氧化，同時避免在模塊灌封時，變壓器與膠體的接觸。由于兩個變壓器背靠背安裝，所以，使用同一個信號驅動，兩個變壓器工作時就可以在PCB板上的g點感應得到反饋信號，從而跟隨變壓器工作頻率，使得兩個變壓器都始終工作在較好的諧振狀態。在電路生產完成后，需要將電路的實體放置于外殼中，并用灌封料將其灌封。
權利要求1.一種輸出可調的交流高壓電源模塊，包括外殼和內部電路部分，其中電路部分包含電源電路(I)、錯誤信號輸出單元(2)、模塊控制單元(3)、DC/AC逆變單元(4)、變壓器匹配單元(5)、壓電陶瓷變壓器升壓單元￠)、輸出交流高壓檢測單元(7)和放電針耦合輸出單元(8)，其特征是變壓器匹配單元(5)插入到DC/AC逆變單元(4)與壓電陶瓷變壓器升壓單元￠)的中間，壓電陶瓷變壓器升壓單元￠)由兩個壓電陶瓷變壓器采用背靠背的固定方式組成，放電針耦合輸出單元(8)中的放電針通過電容耦合的方式接到兩個壓電陶瓷變壓器的輸出端，兩個壓電陶瓷變壓器輸出端連接電阻RU。
2.根據權利要求1所述的輸出可調的交流高壓電源模塊，其特征在于模塊控制單元(3)有兩個輸入端，一個是來自電阻Rl的b端的穩定電壓，一個是拾取到的壓電陶瓷變壓器的輸出電壓信號Ul ;輸出端經過電阻R4與MOS管Q2的柵極相連接。
3.根據權利要求1所述的輸出可調的交流高壓電源模塊，其特征在于DC/AC逆變單元(4)由電感LI和MOS管Q2構成，壓電陶瓷變壓器的正端接電感LI的d端，負端接地。
專利摘要本實用新型提供一種輸出可調的交流高壓電源模塊，包括外殼和內部電路部分，其特征是變壓器匹配單元插入到DC/AC逆變單元與壓電陶瓷變壓器升壓單元的中間，壓電陶瓷變壓器升壓單元由兩個壓電陶瓷變壓器采用背靠背的固定方式組成，放電針耦合輸出單元 中的放電針通過電容耦合的方式接到兩個壓電陶瓷變壓器的輸出端，兩個壓電陶瓷變壓器輸出端連接電阻R11。本高壓電源模塊體積小、升壓比高，輸出電壓可調，具有短路保護，帶載能力強，工作穩定可靠。
文檔編號H02M7/537GK202841002SQ20122058181
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月7日 優先權日2012年11月7日
發明者陳耀剛, 季葉, 皇曉輝, 丁鋒 申請人:西安康弘新材料科技有限公司