CN103427661A

CN103427661A - 一种压电陶瓷变压器驱动电路

Info

Publication number: CN103427661A
Application number: CN2013104065104A
Authority: CN
Inventors: 蒋宁
Original assignee: FALLS ELECTRONIC (KUNSHAN) Co Ltd
Current assignee: FALLS ELECTRONIC (KUNSHAN) Co Ltd
Priority date: 2013-09-09
Filing date: 2013-09-09
Publication date: 2013-12-04

Abstract

本发明公开了一种压电陶瓷变压器驱动电路，该电路包括：振荡电路、升压电路、负高压电路、正高压电路和反馈电路，所述振荡电路的输出端与升压电路的输入端相连，所述升压电路的输出端与所述负高压电路的输入端以及所述正高压电路的输入端相连，所述反馈电路的一端与振荡电路相连，另一端与升压电路相连，所述升压电路的变压器为压电陶瓷变压器。利用自激振荡的原理，驱动压电陶瓷变压器升压，同时生成正、负直流高压，本发明构造简单，元器件少，安全、实用、稳定可靠。

Description

一种压电陶瓷变压器驱动电路

技术领域

本发明涉及变压器驱动技术领域，尤其涉及一种压电陶瓷变压器驱动电路。

背景技术

在现今的环境中，由于大量工业化的结果，空气污染相当严重，空气中的微粒、粉尘、病菌等，严重影响人体健康；而在这些空气污染的地方，空气中的正离子过多，使得人体的细胞倾向酸性化。

负离子，是指空气中的带负电的微粒子，被人体吸收之后，能使得人体的细胞倾向于碱性，可以中和因正离子过多而导致的酸化倾向。而且负离子能够降低血糖，更可以镇静神经***，增加血液中的血红蛋白，清净空气。森林中，瀑布旁，海边的空气特别清新，人体也感到特别的舒适，即是因为那些地方空气中含有大量的负离子的关系。

负离子能吸附空气中的尘埃、细菌、病菌、烟雾成中性离子，将这些有害物质从空气中分离出来，沉降于地面，从而达到除尘杀菌净化空气的作用。

研究表明：负离子在与正离子进行正负电荷中和时能够有效杀灭细菌，而且当负离子与正离子中和的数量越多时，杀菌效果越佳。而一般负离子产生装置是利用其产生的负高压，电离空气产生大量的负离子,所产生的负离子与自然界空气中自然存在的少量正离子进行正负电荷中和的瞬间产生一定量的能量释放，从而有效导致其周围细菌结构的改变或能量的转换，从而致使细菌死亡，实现杀菌的作用。但自然界空气中自然存在的正离子的数量相当小，故其杀菌效果十分微小。因此正负离子产生装置的杀菌效果远远超过负离子产生装置。

在人工制造负离子的过程中，需要提供足够高的正、负直流高压来实现电离，现有的绕线型变压器升压比低，体积大，稳定性弱，电磁干扰强。

发明内容

本发明提供了一种同时输出正、负高压直流的压电陶瓷变压器驱动电路。

为实现上述设计，本发明采用以下技术方案：

一种压电陶瓷变压器驱动电路，包括：振荡电路、升压电路、负高压电路、正高压电路和反馈电路，所述振荡电路的输出端与升压电路的输入端相连，所述升压电路的输出端与所述负高压电路的输入端以及所述正高压电路的输入端相连，所述反馈电路的一端与振荡电路相连，另一端与升压电路相连，所述升压电路的变压器为压电陶瓷变压器。

其中，所述振荡电路包括电感L1、电阻R1、电阻R2、二极管D1、二极管D2、三极管Q1、三极管Q2、电容C4、电容C5，所述电感L1的一端和三极管Q2的集电极相连，另一端接直流电源的正极；电阻R1的一端接直流电源的正极，另一端和三极管Q2的基极相连，三极管Q2的发射极和二极管D1的正极相连，二极管D1的负极和电阻R2的一端相连，二极管D1的正极和直流电源的负极相连，电阻R2的另一端和三极管Q2的基极相连；三极管Q1的基极和二极管D1的负极相连，集电极和三极管Q2的基极相连，发射极和三极管Q2的发射极相连；二极管D2的负极和三极管Q2的基极相连，正极和三极管Q2发射极相连；电容C4的一端和三极管Q2集电极相连，另一端和电容C5的一端相连，电容C5的另一端和三极管Q2的发射极相连。

其中，所述升压电路的变压器为压电陶瓷变压器CT-1，所述压电陶瓷变压器CT-1的一个输入端与三极管Q2的集电极相连，另一个输入端与二极管D1的正极相连。

其中，所述反馈电路包括蛇形线Cc、电阻R3、电容C2和电容C3，所述电阻R3的一端与二极管D1的负极相连，另一端与蛇形线的一端相连，电容C2的一端与二极管D1的正极相连，另一端与电容C3的一端相连，电容C3的另一端与蛇形线Cc的一端相连，蛇形线Cc的另一端驱动压电陶瓷变压器CT-1。

其中，所述负高压电路包括二极管D3、二极管D4、电容C6和电容C7，所述电容C6的一端和压电陶瓷变压器CT-1的输出端相连，另一端和二极管D3的负极相连，二极管D3的正极和电容C7的一端相连，电容C7的另一端接直流电源的负极，所述二极管D4的正极和二极管D3的负极相连，负极接直流电源的负极。

其中，所述正高压电路包括电容C8、电容C9、二极管D5和二极管D6，所述电容C8的一端和压电陶瓷变压器CT-1的输出端相连，另一端和二极管D5的正极相连，二极管D5的负极和电容C9的一端相连，电容C9的另一端接直流电源的负极；所述二极管D6的负极和二极管D5的正极相连，正极接直流电源的负极。

其中，还包括滤波电路和放电端，滤波电路的一端和直流电源的正极相连，另一端和直流电源的负极相连，放电端包括负高压放电端和正高压放电端，其中负高压放电端为放电碳刷，正高压放电端为放电尖针，所述放电碳刷与二极管D3的正极相连，放电尖针与二极管D5的负极相连。

其中，所述滤波电路包括电容C1，电容C1的一端和直流电源的正极相连，另一端和直流电源的负极相连；所述放电碳刷与二极管D3的正极通过高压电线相连；所述放电尖针与二极管D5的负极通过高压电线相连。

本发明的有益效果在于：利用自激振荡的原理，驱动压电陶瓷变压器升压，同时生成正、负直流高压，本发明构造简单，元器件少，安全、实用、稳定可靠。

附图说明

图1是本发明一种压电陶瓷变压器驱动电路的模块结构图；

图2是本发明一种压电陶瓷变压器驱动电路的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

图1是本发明一种压电陶瓷变压器驱动电路的模块结构图。

如图1所示，一种压电陶瓷变压器驱动电路，包括：振荡电路110、升压电路120、负高压电路140、正高压电路150和反馈电路130，所述振荡电路110的输出端与升压电路120的输入端相连，所述升压电路120的输出端与所述负高压电路140的输入端以及所述正高压电路150的输入端相连，所述反馈电路130的一端与振荡电路110相连，另一端与升压电路120相连，所述升压电路120的变压器为压电陶瓷变压器。

利用自激振荡的原理，驱动压电陶瓷变压器升压，同时生成正、负直流高压，本发明构造简单，元器件少，安全、实用、稳定可靠。

进一步地，如图2所示的本发明一种压电陶瓷变压器驱动电路的电路原理图，所述振荡电路包括电感L1、电阻R1、电阻R2、二极管D1、二极管D2、三极管Q1、三极管Q2、电容C4、电容C5，所述电感L1的一端和三极管Q2的集电极相连，另一端接直流电源170的正极；电阻R1的一端接直流电源170的正极，另一端和三极管Q2的基极相连，三极管Q2的发射极和二极管D1的正极相连，二极管D1的负极和电阻R2的一端相连，二极管D1的正极和直流电源170的负极相连，电阻R2的另一端和三极管Q2的基极相连；三极管Q1的基极和二极管D1的负极相连，集电极和三极管Q2的基极相连，发射极和三极管Q2的发射极相连；二极管D2的负极和三极管Q2的基极相连，正极和三极管Q2发射极相连；电容C4的一端和三极管Q2集电极相连，另一端和电容C5的一端相连，电容C5的另一端和三极管Q2的发射极相连。

进一步地，所述升压电路的变压器为压电陶瓷变压器CT-1，所述压电陶瓷变压器CT-1的一个输入端与三极管Q2的集电极相连，另一个输入端与二极管D1的正极相连。

进一步地，所述反馈电路包括蛇形线Cc、电阻R3、电容C2和电容C3，所述电阻R3的一端与二极管D1的负极相连，另一端与蛇形线的一端相连，电容C2的一端与二极管D1的正极相连，另一端与电容C3的一端相连，电容C3的另一端与蛇形线Cc的一端相连，蛇形线Cc的另一端驱动压电陶瓷变压器CT-1。

进一步地，所述负高压电路包括二极管D3、二极管D4、电容C6和电容C7，所述电容C6的一端和压电陶瓷变压器CT-1的输出端相连，另一端和二极管D3的负极相连，二极管D3的正极和电容C7的一端相连，电容C7的另一端接直流电源170的负极，所述二极管D4的正极和二极管D3的负极相连，负极接直流电源170的负极。

进一步地，所述正高压电路包括电容C8、电容C9、二极管D5和二极管D6，所述电容C8的一端和压电陶瓷变压器CT-1的输出端相连，另一端和二极管D5的正极相连，二极管D5的负极和电容C9的一端相连，电容C9的另一端接直流电源170的负极；所述二极管D6的负极和二极管D5的正极相连，正极接直流电源170的负极。

进一步地，还包括滤波电路160和放电端，滤波电路160的一端和直流电源170的正极相连，另一端和直流电源170的负极相连，放电端包括负高压放电端141和正高压放电端151，其中负高压放电端141为放电碳刷，正高压放电端151为放电尖针，所述放电碳刷与二极管D3的正极相连，放电尖针与二极管D5的负极相连。

进一步地，所述滤波电路160包括电容C1，电容C1的一端和直流电源170的正极相连，另一端和直流电源170的负极相连；所述放电碳刷与二极管D3的正极通过高压电线相连；所述放电尖针与二极管D5的负极通过高压电线相连。

直流电压经J1输入，经过电容C1滤波后，流入电感L1。而电感L1与三极管Q1、三极管Q2及其***元件电阻R1、电阻R2，构成DC/AC逆变单元，在由蛇形线Cc和电容C2、电容C3、电阻R3组成的反馈电路的共同作用下，形成自激振荡电路，它能将输入的直流电压逆变成交流电压，并经过放大，给压电陶瓷变压器CT-1提供足够的激励功率。二极管D1、二极管D2为保护二极管。电容C4、电容C5为振荡回路电容，其振荡器的振荡频率与压电陶瓷变压器CT-1的谐振频率接近。

逆变后的交流电压经过压电陶瓷变压器CT-1升压后，生产正弦的交流电，一路经过高压电容C6，再整流成负高压直流，通过高压线连接放电碳刷，电离空气产生负离子；一路经过高压电容C8，再整流成正高压直流，通过高压线连接放电尖针，电离空气产生正离子。二极管D3、二极管D4、电容C7及二极管D5、二极管D6、电容C9可以看成是两个二倍压电路。其中，二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6均为高压二极管，电容C6、电容C7、电容C8、电容C9均为高压电容。

如果需要生成更高的电压，将上面的两个二倍压电路换成三倍压，四倍压…N倍压，都是本发明的一个延伸应用。

由于上述元器件组成的整体电路，利用自激振荡的原理，驱动压电陶瓷变压器升压，同时生成正、负直流高压，本发明构造简单，元器件少，安全、实用、稳定可靠。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种压电陶瓷变压器驱动电路，其特征在于，包括：振荡电路、升压电路、负高压电路、正高压电路和反馈电路，所述振荡电路的输出端与升压电路的输入端相连，所述升压电路的输出端与所述负高压电路的输入端以及所述正高压电路的输入端相连，所述反馈电路的一端与振荡电路相连，另一端与升压电路相连，所述升压电路的变压器为压电陶瓷变压器。

2.根据权利要求1所述的一种压电陶瓷变压器驱动电路，其特征在于，所述振荡电路包括电感L1、电阻R1、电阻R2、二极管D1、二极管D2、三极管Q1、三极管Q2、电容C4、电容C5，所述电感L1的一端和三极管Q2的集电极相连，另一端接直流电源的正极；电阻R1的一端接直流电源的正极，另一端和三极管Q2的基极相连，三极管Q2的发射极和二极管D1的正极相连，二极管D1的负极和电阻R2的一端相连，二极管D1的正极和直流电源的负极相连，电阻R2的另一端和三极管Q2的基极相连；三极管Q1的基极和二极管D1的负极相连，集电极和三极管Q2的基极相连，发射极和三极管Q2的发射极相连；二极管D2的负极和三极管Q2的基极相连，正极和三极管Q2发射极相连；电容C4的一端和三极管Q2集电极相连，另一端和电容C5的一端相连，电容C5的另一端和三极管Q2的发射极相连。

3.根据权利要求2所述的一种压电陶瓷变压器驱动电路，其特征在于，所述升压电路的变压器为压电陶瓷变压器CT-1，所述压电陶瓷变压器CT-1的一个输入端与三极管Q2的集电极相连，另一个输入端与二极管D1的正极相连。

4.根据权利要求3所述的一种压电陶瓷变压器驱动电路，其特征在于，所述反馈电路包括蛇形线Cc、电阻R3、电容C2和电容C3，所述电阻R3的一端与二极管D1的负极相连，另一端与蛇形线的一端相连，电容C2的一端与二极管D1的正极相连，另一端与电容C3的一端相连，电容C3的另一端与蛇形线Cc的一端相连，蛇形线Cc的另一端驱动压电陶瓷变压器CT-1。

5.根据权利要求4所述的一种压电陶瓷变压器驱动电路，其特征在于，所述负高压电路包括二极管D3、二极管D4、电容C6和电容C7，所述电容C6的一端和压电陶瓷变压器CT-1的输出端相连，另一端和二极管D3的负极相连，二极管D3的正极和电容C7的一端相连，电容C7的另一端接直流电源的负极，所述二极管D4的正极和二极管D3的负极相连，负极接直流电源的负极。

6.根据权利要求5所述的一种压电陶瓷变压器驱动电路，其特征在于，所述正高压电路包括电容C8、电容C9、二极管D5和二极管D6，所述电容C8的一端和压电陶瓷变压器CT-1的输出端相连，另一端和二极管D5的正极相连，二极管D5的负极和电容C9的一端相连，电容C9的另一端接直流电源的负极；所述二极管D6的负极和二极管D5的正极相连，正极接直流电源的负极。

7.根据权利要求6所述的一种压电陶瓷变压器驱动电路，其特征在于，还包括滤波电路和放电端，滤波电路的一端和直流电源的正极相连，另一端和直流电源的负极相连，放电端包括负高压放电端和正高压放电端，其中负高压放电端为放电碳刷，正高压放电端为放电尖针，所述放电碳刷与二极管D3的正极相连，放电尖针与二极管D5的负极相连。

8.根据权利要求7所述的一种压电陶瓷变压器驱动电路，其特征在于，所述滤波电路包括电容C1，电容C1的一端和直流电源的正极相连，另一端和直流电源的负极相连；所述放电碳刷与二极管D3的正极通过高压电线相连；所述放电尖针与二极管D5的负极通过高压电线相连。