本发明专利技术为磁化液体装置的控制电路，包含：整流及滤波电路；开关电路；驱动电路及能量传导电路。其中开关电路包含至少一个功率晶体管，各功率晶体管工作于开关状态，在各功率晶体管导通期间，将脉冲电源施加至励磁线圈。本电路的特点是，当功率晶体管由导通变为截止状态时，储存在磁场中的能量又返回到滤波电容中去。这部分电荷当晶体管导通时，又再次被利用变成线圈中的磁能。所以能量消耗极少。本发明专利技术的磁化液体装置的控制电路优点在于：通过本发明专利技术产生的脉冲磁场，实现提高磁化效率，减少能耗；通过本发明专利技术的控制电路，实现降低控制电路消耗的功率，延长控制电路的寿命，有效降低成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是关于控制电路，特别是用于磁化液体装置的控制电路。
技术介绍
经磁化过的液体，由于其分子团较小，渗透力、溶解力、含氧量、导电性等特性均比磁化前的液体高，故已被广泛应用于各种不同领域，以磁化水为例，其具有溶解水垢、增进农产品的产量等优点。传统的使液体磁化的装置，通常采用永久磁铁、直流固定磁场、工频交变磁场或用准谐振的方式产生交变磁场来使液体磁化。然而，使用永久磁铁、直流固定磁场、及工频交变磁场的磁化装置，其体积较大，并且永久磁铁的磁场强度是不可变的，对于直流固定磁场和工频交变磁场其磁场强度虽然可以改变但是其工作频率却不可改变。鉴于这些缺陷，出现了用准谐振方式产生交变磁场来使液体磁化的装置。但这种方式所产生的磁场是交变的即在一个周期内产生正、反两个方向的磁场其磁化效率较低，而且，采用这种方式的装置其导流元件必须是铁磁性材质的，(否则将会导致加在控制电路中功率输出管上的反向电压过高而损坏该功率管。)其控制电路中的功率输出晶体管必须选用高反压的。(这将使控制电路的成本较高)在电路正常工作时导流元件上将感应出强大的涡流，这将消耗掉大量的电能并且产生相当的热量对流经导流元件中的液体进行加热，使被磁化的液体温度上升，这是我们不希望的。考虑到成本和效率，如何能在不影响磁化效果的前提下，尽量降低该控制电路所消耗的功率、特别是消耗在导流组件(即，本控制电路的负载)上的能量，已成为磁化液体装置的控制电路的一个重要课题。此外，公知的控制电路组件容易损坏，特别是在磁化频率高时，易随着所选用的导流组件的材质的变化而引发过高电压问题，会缩短磁化液体装置的寿命，且常须耐压值较高的晶体管，也间接影响磁化液体所需的成本。因此，需要一种可以解决上述问题的控制电路。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种磁化液体装置的控制电路，其中功率输出电路中的功率晶体管可在导通期间将整流后的直流电源加至电感性负载，以产生脉冲磁场，即将电场能量转换成磁场能量，并储存在电感性负载中；而在功率晶体管截止期间，可将电感性负载中的磁场能量转换成电场能量并返还给整流滤波电路。因此，装置中用以导引待磁化的液体穿过脉冲磁场的导流组件上所消耗的能量极小，甚至当导流组件的材质为非磁性材料时，其所消耗的电路能量可以忽略，故可在不影响磁场能量强度的情形下，有效降低控制电路消耗的功率。本专利技术的另一目的是提供一种磁化液体装置的控制电路，其即使在导流组件的材质改变的情形下，仍可以低电压操作，即，施加于功率输出电路的电压几乎不随之变化，故电路中的功率组件不会因为导流组件材质变化引发的过高电压而损坏，故可以选用耐压值较低的功率晶体管以降低成本。本专利技术的又一目的是提供一种磁化液体装置的控制电路，其由驱动信号直接或间接驱动功率输出电路，驱动信号的频率、占空比(Duty Cycle)等均可依据对于磁化液体的不同需求而加以适当调整。本专利技术的再一目的是提供一种磁化液体装置的控制电路，其所产生的磁场是一个脉冲磁场，在整个工作期间磁场强度的方向均不改变，只是其大小做周期性的改变。这就避免了反向磁场对先前磁场磁化效果的抵消作用，从而提高了磁化效率。本专利技术提供的磁化液体装置的控制电路，包含整流及滤波电路，将输入的交流电源转换为直流电源；开关电路，将该直流电源转换为脉冲电源，并施加至电感性负载上，以产生脉冲磁场将液体磁化，该开关电路包含功率输出电路，包含至少一个功率晶体管，各功率晶体管工作在开关状态，在各功率晶体管导通期间，将脉冲电源施加至电感性负载上；驱动电路，用以控制功率输出电路中的晶体管的导通与截止；以及传导电路，在各功率晶体管截止期间，将电感性负载中的磁场能量以电能形式返还至滤波电路中。附图说明附图1为本专利技术采用CPLD芯片产生驱动脉冲的双管正激式功率开关电路方框图。附图2为本专利技术驱动电路自行产生驱动信号的双管正激式功率开关电路方框图。附图3为本专利技术另一种驱动电路自行产生驱动信号的双管正激式功率开关电路方框图。附图4是本专利技术采用单管正激式功率开关输出的方框图。附图5是附图1的原理电路图。附图6是附图2的原理电路图。附图7是附图3的原理电路图。附图8是附图4的原理电路图。附图中标号说明；10～能量传导电路11～过电流/过电压保护电路12～EMC滤波电路13～整流滤波电路/110V/220V切换开关14～开关电源电路15～双晶体管正激式功率输出电路16～功率晶体管A驱动电路(用CPLD芯片产生驱动信号)17～功率晶体管B驱动电路(用CPLD芯片产生驱动信号)18～脉冲信号产生电路26～功率晶体管A驱动电路(用开关电源专用芯片产生驱动信号并直接驱动)27～功率晶体管B驱动电路28～输出功率调节电路29～输出频率调节电路35～双晶体管正激式功率输出电路36～功率晶体管A驱动电路(用时基电路芯片产生驱动信号并直接驱动)37～功率晶体管B驱动电路38～输出功率调节电路39～输出频率调节电路40～能量传导电路 45～单晶体管正激式功率输出电路46～功率晶体管驱动电路(用时基电路芯片产生驱动信号并直接驱动)48～输出功率调节电路49～输出频率调节电路具体实施方式现请参阅图1及5，其分别显示依本专利技术的采用CPLD(可编程逻辑器件)芯片以驱动双晶体管正激式逆变器的控制电路的一个实施例的方块图及原理电路图。图1中，110V或220V的交流电源输入至过电流/过电压保护电路11，经由电磁兼容(EMC)滤波电路12，再施加于整流及滤波电路13，将输入的交流电源转换为直流电源，该整流及滤波电路13另包含110V/220V切换开关，使输入的交流电源可切换为220V或110V。图5显示过电流/过电压保护电路11可由熔丝(fuse)及电压敏感元件(ZMR)组成，EMC滤波电路12可由电容器C1及C2以及扼流圈(choke)L1组成，整流及滤波电路13可由桥式整流器(BD)、负温度系数(NTC)热敏电阻器、电容器C3及C4以及电阻器R1及R2组成，110V/220V切换开关由SW3构成，当输入电压切换为220V时，整流及滤波电路13为全波整流，当输入电压切换为110V时，整流及滤波电路13为倍压整流。图1中，双晶体管正激式功率输出电路15、功率晶体管A驱动电路16、功率晶体管B驱动电路17及脉冲信号产生电路18做为开关电路的正激式逆变器(forward inverter)，将整流及滤波电路13输出的直流电源转换为脉冲电源，并施加至例如励磁线圈的电感性负载以产生脉冲磁场，用以磁化液体。脉冲信号产生电路18主要利用CPLD(可编程逻辑器件)芯片产生脉冲信号，分别传送至功率晶体管A驱动电路16及功率晶体管B驱动电路17，再分别产生驱动信号以驱动双晶体管正激式功率输出电路15的各晶体管同时切换于导通期间与截止期间之间。在导通期间，将整流后的直流电源施加至励磁线圈，以产生脉冲磁场，即将电场能量转换成磁场能量并储存在励磁线圈中；在截止期间，励磁线圈中产生的感应电动势则将磁场能量转换成电场能量，经由能量传导电路10返还给整流及滤波电路13。如图5所示，双晶体管正激式功率输出电路15，主要由场效应晶体管(MOSFET)(或绝缘栅双极晶体管(IGBT)等类似的)的双晶体管Q1及Q2构成，其在导流组件的材质改变的情形下，仍可以低电本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种磁化液体装置的控制电路，其特征在于：整流及滤波电路将输入交流电源转换成直流电源；开关电路将该直流电源转换为脉冲电源，并施加至电感性负载上，以产生脉冲磁场将液体磁化，该开关电路包含：功率输出电路，包含至少一个功率晶体管，各功率晶体管工作于开关状态，在各功率晶体管导通期间，将脉冲电源施加至电感性负载上；及驱动电路用以控制功率晶体管的导通与截止；以及传导电路在各功率晶体管截止期间，将电感性负载中的磁场能量以电能形式返还至滤波电路中。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡志峰，
申请(专利权)人：蔡志峰，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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