一種雙路高壓電源的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種高壓電源，尤其涉及一種雙路高壓電源。該雙路高壓電源包括整流濾波單元、降壓單元、第一高壓輸出電路單元、第二高壓輸出電路單元以及微處理器控制電路，整流濾波單元對輸入的市電電壓進行整流濾波，輸出第一電壓，降壓單元對第一電壓進行降壓，輸出第二電壓，第一高壓輸出電路單元對第二電壓進行逆變和升壓處理，輸出電壓極性為正的第三電壓，第二高壓輸出電路單元對第二電壓進行逆變和升壓處理，輸出電壓極性為負的第四電壓，微處理器控制電路采集第三電壓和第四電壓，產生控制信號，以控制第一高壓輸出電路單元和第二高壓輸出電路單元。該高壓電源能夠同時輸出電壓極性為正的高壓和極性為負的高壓，并且工作穩定可靠。
【專利說明】
一種雙路高壓電源
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種高壓電源，尤其地涉及一種雙路高壓電源。
【背景技術】
[0002]高壓電源是空氣凈化設備的一個主要部件，用于給空氣凈化設備提供幾千伏到萬多伏的直流電壓。
[0003]請參考圖1，圖1為高壓電源在空氣凈化設備中的工作原理圖。如圖1所示，市電電壓220V經過高壓電源的升壓處理，加載于離子箱。由于高壓電源能夠輸出6000V的高壓，可以瞬間殺死自然菌和病毒，做到無二次污染。空氣分子在高壓狀態形成負離子，負離子有利于身體健康。
[0004]現有高壓電源只有單路輸出高壓，一個高壓電源只能為一個離子箱提供電源，并且輸出電壓的極性只能是正電壓或者負電壓兩者之一。現有高壓電源無法適應空氣凈化設備對驅動電源的多種多樣需求。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型為了克服現有技術的不足，目的旨在提供一種雙路高壓電源，該高壓電源能夠同時輸出電壓極性為正的高壓和極性為負的高壓，并且工作穩定可靠。
[0006]為了解決上述的技術問題，本實用新型提出的基本技術方案為:
[0007]具體的，本實用新型提供一種雙路高壓電源，其包括:
[0008]整流濾波單元;所述整流濾波單元用于對輸入的市電電壓進行整流濾波，輸出第一電壓；
[0009]降壓單元;所述降壓單元用于對輸入的第一電壓進行降壓，輸出第二電壓；
[0010]第一高壓輸出電路單元;所述第一高壓輸出電路單元用于對所述第二電壓進行逆變和升壓處理，輸出電壓極性為正的第三電壓；
[0011]第二高壓輸出電路單元;所述第二高壓輸出電路單元用于對所述第二電壓進行逆變和升壓處理，輸出電壓極性為負的第四電壓；
[0012]以及微處理器控制電路;所述微處理器控制電路采集所述第三電壓和第四電壓，產生控制信號，以控制第一高壓輸出電路單元和第二高壓輸出電路單元。
[0013]進一步，所述降壓單元包括:
[0014]吸收電路;所述吸收電路用于吸收開關管產生的尖峰波；
[0015]第一變壓器;所述吸收電路和第一變壓器的原邊連接；
[0016]降壓電路;所述降壓電路和第一變壓器的副邊連接，對從副邊加載的電壓電流進行降壓，輸出第二電壓；
[0017]光耦反饋電路;所述光耦反饋電路采集所述第二電壓，輸出采集信號，以調整加載于第一變壓器的原邊的電壓。
[0018]進一步，所述光耦反饋電路包括光耦、電壓采集電路以及功率開關芯片電路，所述電壓采集電路用于采集所述第二電壓，電壓采集電路的輸出端和光耦的原邊電連接，光耦的副邊和功率開關芯片電路電連接。
[0019]進一步，所述第一高壓輸出電路單元包括:
[0020]第一逆變諧振升壓單元;所述第一逆變諧振升壓單元和降壓單元電連接，用于對所述第二電壓進行逆變和升壓處理，輸出第三電壓；
[0021]第一反饋電路;所述第一反饋電路采集所述第三電壓或電流，調整所述第一逆變諧振升壓單元的輸出電壓或電流。
[0022]進一步，所述第一逆變諧振升壓單元包括:
[0023]第一電壓調整電路；
[0024]第一雙管振蕩電路;所述第一電壓調整電路用于調整加載于所述第一雙管振蕩電路輸入端的電壓，第一雙管振蕩電路對該電壓進行逆變和升壓；
[0025]第二變壓器;所述第二變壓器的原邊和第一雙管振蕩電路電連接；
[0026]以及第一整流升壓電路;所述第一整流升壓電路和第二變壓器的副邊電連接，對從副邊加載的電壓電流進行整流、濾波和升壓，輸出第三電壓。
[0027]進一步，所述第一反饋電路包括:
[0028]第一電壓采集電路;所述第一電壓采集電路用于采集所述第三電壓，輸出采集信號；
[0029]第一電壓反饋調整電路;所述第一電壓反饋調整電路根據該采集信號輸出調整電壓，該調整電壓加載于所述第一電壓調整電路；
[0030]以及第一電流反饋調整電路;所述第一電流反饋調整電路采集所述第一整流升壓電路輸出的電壓，以調整所述第一逆變諧振升壓單元的輸出電流。
[0031 ]進一步，所述第二高壓輸出電路單元包括:
[0032]第二逆變諧振升壓單元;所述第二逆變諧振升壓單元和降壓單元電連接，用于對所述第二電壓進行逆變和升壓處理，輸出第四電壓；
[0033]第二反饋電路;所述第二反饋電路采集所述第四電壓或電流，調整所述第二逆變諧振升壓單元的輸出電壓或電流。
[0034]進一步，所述第二逆變諧振升壓單元包括:
[0035]第二電壓調整電路；
[0036]第二雙管振蕩電路;所述第二電壓調整電路用于調整加載于所述第二雙管振蕩電路輸入端的電壓，第二雙管振蕩電路對該電壓進行逆變和升壓；
[0037]第三變壓器;所述第三變壓器的原邊和第一雙管振蕩電路電連接；
[0038]以及第二整流升壓電路;所述第二整流升壓電路和第三變壓器的副邊電連接，對從副邊加載的電壓電流進行整流、濾波和升壓，輸出第四電壓。
[0039]進一步，所述第二反饋電路包括:
[0040]第二電壓采集電路;所述第二電壓采集電路用于采集所述第四電壓，輸出采集信號；
[0041]第二電壓反饋調整電路;所述第二電壓反饋調整電路根據該采集信號輸出調整電壓，該調整電壓加載于所述第二電壓調整電路；
[0042]以及第二電流反饋調整電路;所述第二電流反饋調整電路采集所述第二整流升壓電路輸出的電壓，以調整所述第二逆變諧振升壓單元的輸出電流。
[0043]進一步，所述微處理器控制電路包括:
[0044]兩路檢測電路;所述第一檢測電路用于檢測所述第三電壓，第二檢測電路用于檢測所述第四電壓；
[0045]微處理器;所述微處理器分別與所述第一檢測電路和第二檢測電路的輸出端電連接，根據檢測信號，輸出控制信號，以控制第一高壓輸出電路單元和第二高壓輸出電路單元；
[0046]以及保護電路:所述保護電路的輸入端和微處理器電連接，根據該控制信號，控制第一高壓輸出電路單元和第二高壓輸出電路單元的關斷或重啟。
[0047]本實用新型的有益效果是:整流濾波單元對輸入的市電電壓進行整流濾波，輸出第一電壓，降壓單元對輸入的第一電壓進行降壓，輸出第二電壓，第一高壓輸出電路單元對第二電壓進行逆變和升壓處理，輸出電壓極性為正的第三電壓，第二高壓輸出電路單元對第二電壓進行逆變和升壓處理，輸出電壓極性為負的第四電壓，微處理器控制電路采集第三電壓和第四電壓，產生控制信號，以控制第一高壓輸出電路單元和第二高壓輸出電路單元。因此，該高壓電源能夠同時輸出電壓極性為正的高壓和極性為負的高壓，并且工作穩定可靠。
【附圖說明】
[0048]圖1為高壓電源在空氣凈化設備中的工作原理圖。
[0049]圖2為本實用新型實施例提供一種雙路高壓電源的電路原理框圖。
[0050]圖3為本實用新型實施例提供整流濾波單元的電路設計原理圖。
[0051]圖4為本實用新型實施例提供降壓單元的電路設計原理圖。
[0052]圖5為本實用新型實施例提供第一逆變諧振升壓單元和第一反饋電路的電路設計原理圖。
[0053]圖6為本實用新型實施例提供第二逆變諧振升壓單元和第二反饋電路的電路設計原理圖。
[0054]圖7為本實用新型實施例提供微處理器控制電路中微處理器的示意圖。
[0055]圖8為本實用新型實施例提供微處理器控制電路中第一檢測電路的電路設計原理圖。
[0056]圖9為本實用新型實施例提供微處理器控制電路中第二檢測電路的電路設計原理圖。
[0057]圖10為本實用新型實施例提供微處理器控制電路中保護電路的電路設計原理圖。
【具體實施方式】
[0058]以下將結合附圖2至10對本實用新型做進一步的說明，但不應以此來限制本實用新型的保護范圍。
[0059]為了方便說明并且理解本實用新型的技術方案，以下說明所使用的方位詞均以附圖所展示的方位為準。
[0060]請參考圖2，圖2為本實用新型實施例提供一種雙路高壓電源的電路原理框圖。如圖2所示，該雙路高壓電源包括整流濾波單元10、降壓單元20、第一高壓輸出電路單元30、第二高壓輸出電路單元40以及微處理器控制電路50，整流濾波單元10對輸入的220V的市電電壓進行整流濾波，輸出第一電壓，降壓單元20對輸入的第一電壓進行降壓，輸出第二電壓，第一高壓輸出電路單元30對第二電壓進行逆變和升壓處理，輸出電壓極性為正的第三電壓，第二高壓輸出電路單元40對第二電壓進行逆變和升壓處理，輸出電壓極性為負的第四電壓。微處理器控制電路50采集第三電壓和第四電壓，產生控制信號，以控制第一高壓輸出電路單元和第二高壓輸出電路單元。此處的第一電壓為320V，第二電壓為12V，第三電壓和第四電壓可以為負高壓或者正高壓4KV，也可以為負高壓或者正高壓8KV。
[0061]請參考圖3，圖3為本實用新型實施例提供整流濾波單元的電路設計原理圖。如圖3所示，整流濾波單元10采用EMI或EMC濾波設計，共模電容和差模電容能夠濾除共模信號和差模信號的干擾，而且，其能夠避免變壓器或者其他元器件的電磁干擾，具有良好的電磁兼容特性。
[0062]請參考圖4，圖4為本實用新型實施例提供降壓單元的電路設計原理圖。如圖4所示，降壓單元20包括吸收電路201、第一變壓器202、降壓電路203以及光耦反饋電路204，吸收電路201吸收開關管產生的尖峰波，吸收電路201和第一變壓器202的原邊連接，降壓電路203和第一變壓器202的副邊連接，對從副邊加載的電壓電流進行降壓，輸出第二電壓，光耦反饋電路204采集第二電壓，輸出采集信號，以調整加載于第一變壓器202的原邊的電壓。
[0063]如圖4所示，本實施例光耦反饋電路采集第二電壓，輸出采集信號，以調整加載于第一變壓器202的原邊的電壓。
[0064]光耦反饋電路204包括光耦Ul、電壓采集電路2041以及功率開關芯片電路2042，電壓采集電路2041用于采集第二電壓，電壓采集電路2041的輸出端和光耦Ul的原邊電連接，光耦Ul的副邊和功率開關芯片電路2042電連接。功率開關芯片電路2042采用型號為VIPER22A的功率開關芯片U2。電壓采集電路2041通過電阻Rl采集到第二電壓，通過電阻R2、電容Cl以及電阻R3降壓，將反饋信號傳輸給光耦Ul，基準電壓比較器U2能夠穩定光耦Ul的原邊電壓，以使光耦Ul的反饋信號不受外界的干擾。
[0065]請參考圖5，圖5為本實用新型實施例提供第一逆變諧振升壓單元和第一反饋電路的電路設計原理圖。如圖5所示，第一逆變諧振升壓單元301和降壓單元20電連接，用于對第二電壓進行逆變和升壓處理，輸出第三電壓，第一反饋電路302采集第三電壓或電流，調整第一逆變諧振升壓單元301的輸出電壓或電流。
[0066]本實施例第一逆變諧振升壓單元301包括第一電壓調整電路3011、第一雙管振蕩電路3012、第二變壓器3013以及第一整流升壓電路3014，第一電壓調整電路3011用于調整加載于第一雙管振蕩電路3012輸入端的電壓，第一雙管振蕩電路3012對該電壓進行逆變和升壓。其中，第一電壓調整電路3011采用型號為LM317的芯片，其輸出電壓可調。第二變壓器3013的原邊和第一雙管振蕩電路3012電連接，第一整流升壓電路3014和第二變壓器3013的副邊電連接，對從副邊加載的電壓電流進行整流、濾波和升壓，輸出第三電壓。雙管推挽式振蕩電路的放大倍數大，諧波含量少。
[0067]本實施例第一反饋電路302包括第一電壓采集電路3021、第一電壓反饋調整電路3022以及第一電流反饋調整電路3023，第一電壓采集電路3021用于采集第三電壓，輸出采集信號，第一電壓反饋調整電路3022根據該采集信號輸出調整電壓，該調整電壓加載于所述第一電壓調整電路，第一電流反饋調整電路3023采集第一整流升壓電路3014輸出的電壓，以調整第一逆變諧振升壓單元301的輸出電流。其中，第一電壓反饋調整電路3022和第一電流反饋調整電路3023均采用型號為LM358的芯片。
[0068]請參考圖6，圖6為本實用新型實施例提供第二逆變諧振升壓單元和第二反饋電路的電路設計原理圖。如圖6所示，第二逆變諧振升壓單元401和降壓單元20電連接，用于對第二電壓進行逆變和升壓處理，輸出第四電壓，第二反饋電路402采集第四電壓或電流，調整第二逆變諧振升壓單元401的輸出電壓或電流。
[0069]本實施例第二逆變諧振升壓單元401包括第二電壓調整電路4011、第二雙管振蕩電路4012、第三變壓器4013以及第二整流升壓電路4014，第二電壓調整電路4011用于調整加載于第二雙管振蕩電路4012輸入端的電壓，第二雙管振蕩電路4012對該電壓進行逆變和升壓。其中，第二電壓調整電路4011采用型號為LM317的芯片，其輸出電壓可調。第三變壓器4013的原邊和第一雙管振蕩電路4012電連接，第二整流升壓電路4014和第三變壓器4013的副邊電連接，對從副邊加載的電壓電流進行整流、濾波和升壓，輸出第四電壓。雙管推挽式振蕩電路的放大倍數大，諧波含量少。
[0070]本實施例第二反饋電路402包括第二電壓采集電路4021、第二電壓反饋調整電路4022以及第二電流反饋調整電路4023，第二電壓采集電路4021用于采集第四電壓，輸出采集信號，第二電壓反饋調整電路4022根據該采集信號輸出調整電壓，該調整電壓加載于第二電壓調整電路，第二電流反饋調整電路4023采集第二整流升壓電路4014輸出的電壓，以調整第二逆變諧振升壓單元401的輸出電流。其中，第二電壓反饋調整電路4022和第二電流反饋調整電路4023均采用型號為LM358的芯片。
[0071]請一并參考圖7、圖8、圖9和圖10，圖7為本實用新型實施例提供微處理器控制電路中微處理器的示意圖，圖8為本實用新型實施例提供微處理器控制電路中第一檢測電路的電路設計原理圖，圖9為本實用新型實施例提供微處理器控制電路中第二檢測電路的電路設計原理圖，圖10為本實用新型實施例提供微處理器控制電路中保護電路的電路設計原理圖。本實施例微處理器采用型號為g80f903的單片機。微處理器控制電路50包括第一檢測電路、第二檢測電路、微處理器以及保護電路，第一檢測電路用于檢測所述第三電壓，第二檢測電路用于檢測所述第四電壓，微處理器分別與第一檢測電路和第二檢測電路的輸出端電連接，根據檢測信號，輸出控制信號，以控制第一高壓輸出電路單元和第二高壓輸出電路單元，保護電路的輸入端和微處理器電連接，根據該控制信號，控制第一高壓輸出電路單元和第二高壓輸出電路單元的關斷或重啟。
[0072]綜上所述，整流濾波單元10對輸入的市電電壓進行整流濾波，輸出第一電壓，降壓單元20對輸入的第一電壓進行降壓，輸出第二電壓，第一高壓輸出電路單元30對第二電壓進行逆變和升壓處理，輸出電壓極性為正的第三電壓，第二高壓輸出電路單元40對第二電壓進行逆變和升壓處理，輸出電壓極性為負的第四電壓，微處理器控制電路50采集第三電壓和第四電壓，產生控制信號，以控制第一高壓輸出電路單元和第二高壓輸出電路單元。因此，該高壓電源能夠同時輸出電壓極性為正的高壓和極性為負的高壓，并且工作穩定可靠。
[0073]根據上述說明書的揭示和教導，本實用新型所屬領域的技術人員還可以對上述實施方式進行變更和修改。因此，本實用新型并不局限于上面揭示和描述的【具體實施方式】，對本實用新型的一些修改和變更也應當落入本實用新型的權利要求的保護范圍內。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術語，但這些術語只是為了方便說明，并不對本實用新型構成任何限制。
【主權項】
1.一種雙路高壓電源，其特征在于，包括: 整流濾波單元;所述整流濾波單元用于對輸入的市電電壓進行整流濾波，輸出第一電壓； 降壓單元;所述降壓單元用于對輸入的第一電壓進行降壓，輸出第二電壓； 第一高壓輸出電路單元;所述第一高壓輸出電路單元用于對所述第二電壓進行逆變和升壓處理，輸出電壓極性為正的第三電壓； 第二高壓輸出電路單元;所述第二高壓輸出電路單元用于對所述第二電壓進行逆變和升壓處理，輸出電壓極性為負的第四電壓； 以及微處理器控制電路;所述微處理器控制電路采集所述第三電壓和第四電壓，產生控制信號，以控制第一高壓輸出電路單元和第二高壓輸出電路單元。2.根據權利要求1所述的雙路高壓電源，其特征在于，所述降壓單元包括: 吸收電路;所述吸收電路用于吸收開關管產生的尖峰波； 第一變壓器;所述吸收電路和第一變壓器的原邊連接； 降壓電路;所述降壓電路和第一變壓器的副邊連接，對從副邊加載的電壓電流進行降壓，輸出第二電壓； 光耦反饋電路;所述光耦反饋電路采集所述第二電壓，輸出采集信號，以調整加載于第一變壓器的原邊的電壓。3.根據權利要求2所述的雙路高壓電源，其特征在于，所述光耦反饋電路包括光耦、電壓采集電路以及功率開關芯片電路，所述電壓采集電路用于采集所述第二電壓，電壓采集電路的輸出端和光耦的原邊電連接，光耦的副邊和功率開關芯片電路電連接。4.根據權利要求1所述的雙路高壓電源，其特征在于，所述第一高壓輸出電路單元包括: 第一逆變諧振升壓單元;所述第一逆變諧振升壓單元和降壓單元電連接，用于對所述第二電壓進行逆變和升壓處理，輸出第三電壓； 第一反饋電路;所述第一反饋電路采集所述第三電壓或電流，調整所述第一逆變諧振升壓單兀的輸出電壓或電流。5.根據權利要求4所述的雙路高壓電源，其特征在于，所述第一逆變諧振升壓單元包括: 第一電壓調整電路； 第一雙管振蕩電路;所述第一電壓調整電路用于調整加載于所述第一雙管振蕩電路輸入端的電壓，第一雙管振蕩電路對該電壓進行逆變和升壓； 第二變壓器;所述第二變壓器的原邊和第一雙管振蕩電路電連接； 以及第一整流升壓電路;所述第一整流升壓電路和第二變壓器的副邊電連接，對從副邊加載的電壓電流進行整流、濾波和升壓，輸出第三電壓。6.根據權利要求5所述的閉環高壓電源，其特征在于，所述第一反饋電路包括: 第一電壓采集電路;所述第一電壓采集電路用于采集所述第三電壓，輸出采集信號； 第一電壓反饋調整電路;所述第一電壓反饋調整電路根據該采集信號輸出調整電壓，該調整電壓加載于所述第一電壓調整電路； 以及第一電流反饋調整電路;所述第一電流反饋調整電路采集所述第一整流升壓電路輸出的電壓，以調整所述第一逆變諧振升壓單元的輸出電流。7.根據權利要求1所述的雙路高壓電源，其特征在于，所述第二高壓輸出電路單元包括: 第二逆變諧振升壓單元;所述第二逆變諧振升壓單元和降壓單元電連接，用于對所述第二電壓進行逆變和升壓處理，輸出第四電壓； 第二反饋電路;所述第二反饋電路采集所述第四電壓或電流，調整所述第二逆變諧振升壓單兀的輸出電壓或電流。8.根據權利要求7所述的雙路高壓電源，其特征在于，所述第二逆變諧振升壓單元包括: 第二電壓調整電路； 第二雙管振蕩電路;所述第二電壓調整電路用于調整加載于所述第二雙管振蕩電路輸入端的電壓，第二雙管振蕩電路對該電壓進行逆變和升壓； 第三變壓器;所述第三變壓器的原邊和第一雙管振蕩電路電連接； 以及第二整流升壓電路;所述第二整流升壓電路和第三變壓器的副邊電連接，對從副邊加載的電壓電流進行整流、濾波和升壓，輸出第四電壓。9.根據權利要求8所述的雙路高壓電源，其特征在于，所述第二反饋電路包括: 第二電壓采集電路;所述第二電壓采集電路用于采集所述第四電壓，輸出采集信號； 第二電壓反饋調整電路;所述第二電壓反饋調整電路根據該采集信號輸出調整電壓，該調整電壓加載于所述第二電壓調整電路； 以及第二電流反饋調整電路;所述第二電流反饋調整電路采集所述第二整流升壓電路輸出的電壓，以調整所述第二逆變諧振升壓單元的輸出電流。10.根據權利要求1所述的雙路高壓電源，其特征在于，所述微處理器控制電路包括: 兩路檢測電路;所述第一檢測電路用于檢測所述第三電壓，第二檢測電路用于檢測所述第四電壓； 微處理器;所述微處理器分別與所述第一檢測電路和第二檢測電路的輸出端電連接，根據檢測信號，輸出控制信號，以控制第一高壓輸出電路單元和第二高壓輸出電路單元；以及保護電路:所述保護電路的輸入端和微處理器電連接，根據該控制信號，控制第一高壓輸出電路單元和第二高壓輸出電路單元的關斷或重啟。
【文檔編號】H02M7/217GK205490108SQ201620018773
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月11日
【發明人】蔡兆元
【申請人】深圳市中科電氣設備有限公司