一种正、负恒压输出兼容的高压电源电路的制作方法

1.本实用新型涉及电除尘技术领域，具体为一种正、负恒压输出兼容的高压电源电路。


背景技术：

2.高压电源是给电除尘装置esp提供直流电源的电子产品。esp是含有微小颗粒物、病毒细菌的气体在通过高压电场进行电离的过程中，使尘粒荷电，病毒分子解体，并在电场力的作用下使尘粒沉积在集尘器上，将尘粒、细菌从含尘气体中分离出来的一种除尘、消毒设备。根据esp不同材质(如不锈钢金属、半导体、树脂等)及应用场所不同，高压电源输出会选择正极性(简称正高压)或负极性(简称负高压)。使用正、负高压的esp装置，都能高效率杀菌、除尘和除异味。区别在于，正高压集尘器易产生臭氧，如果控制好臭氧浓度，可以提高杀菌效果，比较适用于消毒设备；而负高压集尘器易产生负离子，释放大量的负离子，利于人们的身体健康，比较适用于净化器设备。
3.家用及公共场所的净化设备和消毒设备用到的正、负压高压电源输出功率一般是中小功率2w～20w，电压约+8kv或-8kv左右。现有的这种正、负高压电源是完全不同的2种产品。高压电源厂家必须分别生产正高压输出电源和负高压输出电源2种产品去满足不同设备的需要，不可以将正高压电源改成负高压电源或反之亦不可能。这导致几个问题：1.电源供应商需分别生产，如果客户改变正、负压输出，需要另外生产，造成库存2.用户拿到产品后，如果根据应用场合不同，需要改变输出电源极性，但不能在已有的产品上适当做些修改就可以使用，需要另外订购，导致用户不能灵活使用该产品，延长产品出货周期，产品使用灵活性差，为此，我们提供了一种正、负恒压输出兼容的高压电源电路。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种正、负恒压输出兼容的高压电源电路，以解决上述背景技术中提出高压电源厂家必须分别生产正高压输出电源和负高压输出电源两种产品去满足不同设备的需要，不可以将正高压电源改成负高压电源或反之亦不可能的问题。
5.为了解决上述的技术问题，本实用新型采用了如下技术方案：
6.一种正、负恒压输出兼容的高压电源电路，包括：倍压整流电路的倍压整流二极管和比较器，所述比较器包括比较器ic3 lm258和比较器ic4 lm258，所述比较器ic4 lm258的第2引脚上连接有rc3和rc4，所述比较器ic4 lm258的第3和第4引脚上均连接有rc2，且比较器ic4 lm258的第4引脚上还连接有rc1，所述比较器ic4 lm258第5引脚与比较器ic3 lm258第1和第二引脚之间均连接有有r-v和rv，所述倍压整流二极管包括d12、d13、d14和d15。
7.优选的，电源电路需要正压限流输出时，rv为短接，r-v断开，rc1短接，rc2断开，rc3短接，rc4断开，所述倍压整流二极管正压接入。
8.优选的，电源电路需要负压限流输出时，rv为断开，r-v短接，rc1断开，rc2短接，rc3断开，rc4短接，所述倍压整流二极管负压接入。
9.上述描述可以看出，通过本技术的上述的技术方案，必然可以解决本技术要解决的技术问题。
10.同时，通过以上技术方案，本实用新型至少具备以下有益效果：
11.本实用新型设计的高压电源电路，其输出是恒压限流的，但无论正恒压还是负恒压输出，其采用的线路板电路是相同的，只需要调整pcb板上的几个器件，简单的不焊或短接(即器件空或焊0电阻)，从而实现正、负高压电源在同一个pcb上兼容，稍作改动，就能灵活改变输出正、负极性。
12.本实用新型在没有增加设计成本的情况下，将原来两种完全不同极性输出的高压电源产品，只需采用同一种线路板，大大降低了生产成本，提高的产品变通性，灵活应用于不同净化器、消毒器等设备。
附图说明
13.图1为本实用新型正恒压、负恒压输出兼容的高压电源电路原理图；
14.图2为本实用新型中小功率恒压限流的高压电源典型结构框图；
15.图3为本实用新型正恒压限流输出的高压电源电路原理图；
16.图4为本实用新型负恒压限流输出的高压电源电路原理图；
17.图5为本实用新型高压电源电压检测电路原理图。
具体实施方式
18.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
19.如附图2所示，本实用新型提供一种技术方案：一种正、负恒压输出兼容的高压电源电路，框图中小功率恒压限流的高压电源硬件由电源输入及emc抗干扰电路、开关电源电路(输出可调)、振荡电源输入电压自适应调整电路、双管振荡电路、升压变压器以及倍压整流电路、电压、电流换向电路(换成正向)、电压电流采样电路(模拟量)、恒压限流双闭环电路、开关电源管理ic电路、故障保护电源开关电路、电压ad转换采样电路、单片机电路(电压采样数字量转换)。
20.如附图3所示，由高压变压器及倍压整流模块输出的8kv左右(一般5kv～12kv)正高压，通过电阻采样，得到正向模拟电压+v(v)，这个电压输入到电压比较器ic4 lm258的一个正相输入端，与同一个比较器反相输入端的设定电压vref相比较，它的输出去调节升压振荡电路的输入电源，实现恒压输出。模拟电压+v(v)还输入到单片机采样电路，见图5高压电源电压检测电路原理图，通过ad变换，实时检测输出电压的变化，来判断低压、拉弧等各种故障保护。正高压输出负载电流方向如图3，图中电流方向是从右到左经过采样电阻r33，是一个弱的负电压，需要先用比较器进行反相放大。图中-v(i)输入到ic4 lm258的反相输入端，通过反相放大成正向+v(i)，这个电压再输入到另一个比较器ic3的反相输入端，与同一比较器正相输入端的限定电流值进行比较，去闭环调节振荡电路的输入电源，实现限电流输出。
21.如附图4所示，由高压变压器及倍压整流模块输出的-8kv左右的负高压，通过电阻
采样，得到负的模拟电压-v(v)，这个电压输入到电压比较器ic3lm258的一个反相输入端，通过反相跟随，翻转成正向电压+v(v)。这个电压同上述正压输出电源电路一样也输入到比较器ic4 lm258的同相端，其后续电路和恒压调节过程同上述正压输出相同，不再展开叙述。负高压输出负载电流方向如图4，图中电流方向是从左到右经过采样电阻r33，是一个弱的正向电压，就无需反向，只需要同相大。图中+v(i)输入到ic4 lm258的正相输入端，通过同相放大成仍是正向的+v(i)，这个电压同样再输入到另一个比较器ic3的反相输入端，其后续限流调节过程同上述正压输出相同，不再展开叙述。
22.图1是正恒压、负恒压输出兼容的高压电源电路原理图；研究发现，图2正高压限流输出的高压电源电路和负高压限流输出的电路，原理图上有很多相同的地方，电流、电压信号都转换成正向电压信号后，其闭环调节电路是相同的。2种电源电路的不同在于电流、电压的采样信号方向正好是相反的。正压电源的电压是正向的、电流是负的；负压电源的电压是负的、电流是正向的。这样导致它们进入比较器lm258的同相端或反相端正好相反。本实用新型设计一种电路，将信号进入lm258的输入端做类似于跳线选择，根据不同输出要求，在同一个电路图上，实现兼容2种输出的方案。本实用新型中，线路上用了5个0欧电阻(或跳线)，通过以下2种不同选择，实现了正高压、负高压输出的电路兼容方案。
23.正压输出
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负压输出
24.rv
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空
25.r-v
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空
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ026.rc1
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空
27.rc2
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空
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ028.rc3
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ0ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
空
29.rc4
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空
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ030.通过图1可知，当电源需要正压限流输出时，rv为0欧电阻(即短接)，r-v不焊(即断开)，rc1短接，rc2断开，rc3短接，rc4断开，倍压整流二极管(d12～d15)的方向如图中的实际连接方向。这就等同于图3正压限流的高压电源电路。
31.当电源需要负压限流输出时，rv不焊(即断开)，r-v为0欧电阻(即短接)，rc1断开，rc2短接，rc3断开，rc4短接，倍压整流二极管(d12～d15)的方向如图中的左侧放置连接方向。这就等同于图4负压限流的高压电源电路。
32.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种正、负恒压输出兼容的高压电源电路，包括：倍压整流电路的倍压整流二极管和比较器，其特征在于，所述比较器包括比较器ic3 lm258和比较器ic4 lm258，所述比较器ic4 lm258的第2引脚上连接有rc3和rc4，所述比较器ic4 lm258的第3和第4引脚上均连接有rc2，且比较器ic4 lm258的第4引脚上还连接有rc1，所述比较器ic4 lm258第5引脚与比较器ic3lm258第1和第二引脚之间均连接有有r-v和rv，所述倍压整流二极管包括d12、d13、d14和d15。2.根据权利要求1所述的一种正、负恒压输出兼容的高压电源电路，其特征在于，电源电路需要正压限流输出时，rv为短接，r-v断开，rc1短接，rc2断开，rc3短接，rc4断开，所述倍压整流二极管正压接入。3.根据权利要求1所述的一种正、负恒压输出兼容的高压电源电路，其特征在于，电源电路需要负压限流输出时，rv为断开，r-v短接，rc1断开，rc2短接，rc3断开，rc4短接，所述倍压整流二极管负压接入。

技术总结
本实用新型涉及电除尘技术领域，具体为一种正、负恒压输出兼容的高压电源电路，包括倍压整流电路的倍压整流二极管和比较器，所述比较器包括比较器IC3LM258和比较器IC4LM258，所述比较器IC4LM258的第2引脚上连接有RC3和RC4，所述比较器IC4LM258第5引脚与比较器IC3LM258第1和第二引脚之间均连接有有R-V和RV。本实用新型设计的高压电源电路，其输出是恒压限流的，但无论正恒压还是负恒压输出，其采用的线路板电路是相同的，只需要调整PCB板上的几个器件，简单的不焊或短接，从而实现正、负高压电源在同一个PCB上兼容，稍作改动，就能灵活改变输出正、负极性。负极性。负极性。


技术研发人员：唐国华 谭志辉
受保护的技术使用者：深圳市英泰康科技有限公司
技术研发日：2023.03.10
技术公布日：2023/9/16