CN103456315B - 一种程控恒流源消磁装置及消磁方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种程控恒流源消磁装置及消磁方法，所述程控恒流源消磁装置由恒流源组件、电容器、放电线圈、放电开关和控制***组件组成；放电开关和放电线圈串联后，再与恒流源组件与电容器并联，控制***组件与恒流源组件、放电开关和电容器连接，并对其监测和控制；控制***先预设若干消磁磁场强度等级，和每个磁场强度等级对应的消磁电流值和电容器放电电压值，选择一个磁场强度等级后启动消磁程序，恒流源组件将外接电源转化为恒定电流输出，当输出电流大于等于消磁电流值或者电容器充电达到放电电压值时，接通放电开关放电消磁；采用恒流源作为消磁电源和电容器充电电源，可以保证产生非常稳定的恒定磁场，缩短充电时间，减少对电容器的损耗。

Description

一种程控恒流源消磁装置及消磁方法

技术领域

本发明属于消磁放电设备技术领域，特别涉及一种利用程控恒流源进行快速消磁的装置和方法。

背景技术

消磁设备也称磁性存储介质信息消磁机(简称消磁机)，是运用放电线圈放电瞬间引发的强大磁场，将磁性存储介质中存储的信息进行销毁，通常需要的磁场强度一般在数千奥斯特；消磁机能够快速彻底销毁硬盘、磁带、软盘和磁卡等存储的所有信息，不需要物理性破坏这些存储介质，有的存储介质消磁后还可以再次使用。消磁机只有提供一定强度的消磁磁场，才能实现消磁目的，并且要尽可能的缩短整个消磁动作的时间，降低消磁能耗。目前的消磁设备普遍采用电容器存电放电的方法来获得一定强度的消磁磁场，由于采用普通电源串联电阻限流的方式为电容器充电，存在充电所需时间长、充电电流不稳定、开始的瞬间大电流充电容易对电容器造成损坏等缺点。

发明内容

为了能获得稳定强度的消磁磁场，减少对电容器的使用和损坏，缩短消磁时间，改善消磁效果，本发明提供一种程控恒流源消磁装置及消磁方法。所述程控恒流源消磁装置，其特征在于由恒流源组件、电容器、放电线圈、放电开关和控制***组件组成；放电开关和放电线圈串联后，再与恒流源组件与电容器并联，控制***组件与恒流源组件、放电开关和电容器连接，并对其监测和控制；恒流源组件能将外接电源转化为恒定电流输出。

所述恒流源组件包括整流桥、电容、N沟道MOS管、脉宽调制器、控制引脚、变压器、二极管、电流取样电阻、隔离反馈电路、误差放大器；恒流源组件有直流电的输出端用于与电容器、放电线圈连接；恒流源组件有电压采样信号输出端与控制***组件连接，并向控制***组件反馈电压采样信号；恒流源组件中的控制引脚起到开始或停止输出电流的开关作用，其与控制***组件连接并受其控制。恒流源组件的输入电压，一般为交流220V。恒流源组件中，整流桥的作用在于将交流电压整流为单向脉动电压；电容的作用在于将整流桥整流后的脉动电压进行滤波，形成直流电压；N沟道MOS管具有开关作用，可将电容上的直流电压斩波，形成一定占空比的脉冲电压；脉宽调制器(PWM)可以根据输入信号的高低来决定输出脉冲的占空比；控制引脚作用是在低电平时保证脉宽调制器输出正常，高电平时脉宽调制器无输出，此时N沟道MOS管停止斩波，恒流源则无输出；变压器的作用在于将N沟道MOS管斩波的脉冲电压传递的恒流源的输出端；二极管能将脉冲电压整流为直流电压；电流取样电阻用于对输出电流进行采样；误差放大器的作用在于将输出电流、电压信号进行放大，并与内部基准进行比较放大；隔离反馈电路可将输出电流、电压信号处理后形成的电压信号隔离后传递给脉宽调制器。

所述控恒流源消磁装置，在控制***组件中预置有自动消磁控制程序。

所述控制***组件中预设若干消磁磁场强度等级，以及每个磁场强度等级对应的消磁电流值和电容器放电电压值，并预设电容器预存电压值。

所述程控恒流源消磁方法，采用前述程控恒流源消磁装置，其特征在于包括以下步骤：

第一步、在控制***中预设消磁磁场强度等级，对应设置消磁电流值和电容器放电电压值，并设置电容器预存电压值；

第二步、启动消磁装置，控制***组件开始工作；

第三步、启动自动消磁程序，控制***自动调取预设磁场强度等级对应的消磁电流值和电容器放电电压值，并发出指令开启恒流源组件，输出恒定电流；

第四步、如果恒流源组件的输出电流大于或等于消磁电流值，放电开关接通，由放电线圈放电消磁；如果恒流源组件输出的电流小于消磁电流值，放电开关不接通，由恒流源组件向电容器充电，充电到电容器的电压达到放电电压值时，放电开关接通，由放电线圈放电消磁；

第五步、放电消磁结束后，放电开关断开；

第六步、如果需要继续消磁，转到第七步，如果不再继续消磁，转到第八步；

第七步、恒流源组件继续向电容器充电，达到电容器预存电压值时，控制***关闭恒流源组件，停止输出恒定电流，然后重复第三步至第五步；

第八步、关闭装置。

所述程控恒流源消磁方法的第一步中，在控制***中预先设置若干消磁磁场强度等级，每个磁场强度等级对应设置有消磁电流值和电容器放电电压值；相应的第三步中，在启动自动消磁程序前要先选择一个消磁磁场强度等级。实际消磁过程中可根据具体需要选择适合的消磁磁场强度等级，避免所有消磁用一种场强所带来的电力浪费。

所述恒流源消磁方法在于第四步中，电容器充电达到放电电压值，在放电开关接通的同时暂时关闭恒流源组件，待放电消磁结束后，再自动开启恒流源组件，向外输送恒定电流。

所述恒流源组件输出恒定电流的作用在于，既用于直接放电消磁也用给电容器充电，并且在电容器放电消磁过程中如果不关闭恒流源组件，恒流源组件输出的恒定电流对电容器放电电流起到补充作用，有利于获得稳定强度的消磁磁场。采用恒流源为电容器充电，所需的充电时间要比直接用交流电源充电时间短，同时还能减少对电容器损耗。

所述恒流源消磁方法第七步电容器预存储步骤，可以缩短二次消磁放电时所需的充电时间，可以大大提高消磁设备的工作效率。

本发明的有益效果在于，减少电容器的使用，缩短充电时间，提高消磁效率，降低对电容器的损伤，延长电容器的寿命。

附图说明

图1 程控恒流源消磁装置结构示意图

图2 恒流源组件电路图

图3 程控恒流源消磁方法示意图

具体实施方式

图1、图2为所述程控恒流源消磁装置的一个优选实施例，图1所述程控恒流源消磁装置包括恒流源组件1、电容器2、放电线圈3、放电开关5和控制***组件4组成；放电开关5和放电线圈3先串联后，再与恒流源组件1和电容器2并联，控制***组件4与恒流源组件1、放电开关5以及电容器2连接，并对其监测和控制；恒流源组件1能将外接电源转化为恒定电流输出。

图2为恒流源组件电路图，所述恒流源组件1的直流电输出端Vo用于与电容器2和放电线圈3连接；恒流源组件1有电压采样信号输出端Vv与控制***组件4连接，并向控制***组件4反馈电压采样信号Vv；恒流源组件中的控制引脚ON/OFF起到开始或停止输出电流的开关作用，其与控制***组件4连接并受其控制。外接电源输入交流电压Vin经过整流桥BD和电容C1整流滤波后变为直流电压，N沟道MOS管Q1作为开关将电容C1上的电压斩波为脉冲电压，并将脉冲电压加在变压器T1的原边绕组上，经过变压器T1将脉冲电压传递到恒流源的输出端，经过二极管D1和电容C2、电容C3的整流滤波后形成直流电压Vo输出。由电流取样电阻R1对输出电流进行采样，通过误差放大器202和误差放大器303对输出电流采样信号进行放大，并与内部基准电压进行比较放大。隔离反馈电路404则对输出电流、电压信号处理后形成的电压采样信号隔离后传递给脉宽调制器(PWM)101。

所述变压器T1脉冲电压的占空比由脉宽调制器(PWM)101的输出脉冲的占空比决定，而脉宽调制器(PWM)101的输出脉冲占空比由输出电流和电压的采样信号Vv来决定，当输出电压低于设定电压时，电流采样信号Vv起主要作用，当输出电流低于设定电流，脉宽调制器(PWM)101的输出脉冲占空比会加大，这样可以提供给变压器T1更多的能量传递给输出端，增加输出电流，反之输出占空比会变小，这样通过控制脉宽调制器(PWM)101的输出占空比实现了输出电流的恒定。当输出电压达到设定电压时，则电压反馈起作用，恒流源变为恒压源。控制引脚ON/OFF的控制信号可以控制脉宽调制器(PWM)101的是否输出，当为高电平时，脉宽调制器(PWM)101不输出，N沟道MOS管Q1不工作，整个恒流源处于停机状态

所述程控恒流源消磁装置，在控制***组件中预置有自动消磁控制程序，和多个消磁磁场强度等级，每个磁场强度等级都对应有消磁电流值和电容器放电电压值，此外控制***组件中还预设电容器预存电压值。

所述程控恒流源消磁方法，采用前述程控恒流源消磁装置，包括以下步骤：

第一步、在控制***中预设多个消磁磁场强度等级，并设置每个消磁磁场强度等级对应的消磁电流值和电容器放电电压值，同时设置电容器预存电压值；

第二步、启动装置，控制***组件4开始工作；

第三步、选择某个等级的消磁磁场强度，启动自动消磁程序，控制***自动调取与该磁场强度等级对应的消磁电流值和电容器放电电压值，并发出指令开启恒流源组件1，输出恒定电流；

第四步、如果恒流源组件1的输出电流大于或等于消磁电流值，放电开关5接通，由放电线圈3放电消磁；如果恒流源组件1输出的电流小于消磁电流值，放电开关5不接通，由恒流源组件1向电容器2充电，充电到电容器2的电压达到放电电压值时，放电开关5接通，由放电线圈3放电消磁；

第五步、放电消磁结束后，放电开关5断开；

第六步、如果需要继续消磁，转到第七步，如果不再继续消磁，转到第八步；

第七步、恒流源组件1继续向电容器2充电，达到电容器预存电压值时，控制***关闭恒流源组件1，停止输出恒定电流，然后重复第三步至第五步；

第八步、关闭装置。

所述恒流源消磁方法第四步骤中，当电容器2充电达到放电电压值，在放电开关5接通的同时可以暂时关闭恒流源组件1，待放电消磁结束后，再自动开启恒流源组件1，向外输送恒定电流。

本实施例所述程控恒流源消磁装置及消磁方法，可以根据需要选择适合的消磁磁场强度等级，控制***自动匹配消磁电流值和电容器放电电压值，并可自动判断和选择是直接用恒流源输出电流消磁，还是先对电容器充电后再放电消磁。

Claims (5)

1.一种程控恒流源消磁装置，其特征在于由恒流源组件、电容器、放电线圈、放电开关和控制***组件组成；放电开关和放电线圈串联后，再与恒流源组件和电容器并联，控制***组件与恒流源组件、放电开关和电容器连接，并对其监测和控制；恒流源组件能将外接电源转化为恒定电流输出；控制***组件中预置有自动消磁控制程序；控制***组件中预设若干消磁磁场强度等级，以及每个磁场强度等级对应的消磁电流值和电容器放电电压值，并预设电容器预存电压值。

2.根据权利要求1所述程控恒流源消磁装置，其特征在于恒流源组件包括整流桥、电容、N沟道MOS管、脉宽调制器、控制引脚、变压器、二极管、电流取样电阻、隔离反馈电路、误差放大器；恒流源组件有直流电输出端用于与电容器、放电线圈连接；恒流源组件有电压采样信号输出端与控制***组件连接，并向控制***组件反馈电压采样信号；恒流源组件中的控制引脚起开始或停止输出电流的开关作用，其与控制***组件连接并受其控制。

3.一种程控恒流源消磁方法，使用权利要求2所述程控恒流源消磁装置，其特征在于包括以下步骤：

第一步、在控制***中预设消磁磁场强度等级，对应设置消磁电流值和电容器放电电压值，并设置电容器预存电压值；

第二步、启动消磁装置，控制***组件开始工作；

第三步、启动自动消磁程序，控制***自动调取预设磁场强度等级对应的消磁电流值和电容器放电电压值，并发出指令开启恒流源组件，输出恒定电流；

第四步、如果恒流源组件的输出电流大于或等于消磁电流值，放电开关接通，由放电线圈放电消磁；如果恒流源组件输出的电流小于消磁电流值，放电开关不接通，由恒流源组件向电容器充电，充电到电容器的电压达到放电电压值时，放电开关接通，由放电线圈放电消磁；

第五步、放电消磁结束后，放电开关断开；

第六步、如果需要继续消磁，转到第七步，如果不再继续消磁，转到第八步；

第七步、恒流源组件继续向电容器充电，达到电容器预存电压值时，控制***关闭恒流源组件，停止输出恒定电流，然后重复第三步至第五步；

第八步、关闭装置。

4.根据权利要求3所述程控恒流源消磁方法，其特征在于在第一步中，在控制***中预先设置若干消磁磁场强度等级，每个磁场强度等级对应设置有消磁电流值和电容器放电电压值；相应的第三步中，在启动自动消磁程序前要先选择一个消磁磁场强度等级。

5.根据权利要求4所述程控恒流源消磁方法，其特征在于第四步中，电容器充电达到放电电压值，在放电开关接通的同时暂时关闭恒流源组件，待放电消磁结束后，再自动开启恒流源组件，向外输送恒定电流。