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JJB系列高频静电油烟净化机及高频高压开关电源的研制
作者:管理员    发布于:2016-11-16 10:15:25    文字:【】【】【

  中国环保产业CEPI 2001为贯彻实施国家环保总局批准颁发的强制性标准一饮食业油烟排放标准(GWPB5―2000),广谕汇辉科技开发有限公司开发研制了B系列高频静电油烟净化机,并于2000年12月通过了广东省科技厅和省环保局组织的产品技术鉴定。

  电场发生器采用双层六面体蜂巢状结构,对油污的吸附力强;电场发生器的负极与高压开关电源的负极及其机壳连成一体并保护接地,匹配好,安全性篼;高频高压开关电源工作频率高(50kHz),输出电压范围广(0~lOkVDC),效率高,稳定性好,电压调整率为±具智能化、软启动,无冲击电压,电源有稳压稳流两种工作状态,实际运行中可根据不同工况自动控制转换,设有快捷短路保护装置;数字显示输出电压和电流,负载短路保护并发出声光报警;整机结构有立式和卧式两种设计,方便用户在不同场合安装使用。

  选择、设计性能优异的电场结构;研制耐用的高频、高压、智能化专用开关电源;以静电吸附除油为主,过滤器辅助前者除油;结构充分考虑运输、安装、维修、清洁等各方面的方便:电场为双层抽斗式,整机设计有竖式、卧式两种结构;设计智能化短路声光报警装置,确保用户的安全;净化机除油效果优于市场上现有的同类产品。

  本油烟净化机的工作过程:厨房油烟从管道进入本机进风口,含油雾的气体经过道金属滤网时,较大颗粒的油雾滴被阻挡过滤,剩下含有较小油颗粒气体进入除油电场,在高压电场的作用下,油雾气体被电离,带电微小油颗粒向收尘极运动,并积聚在收尘极上,流下后经排油管道排到集油盘,这样厨房油烟已基本被净化,再经过第二道细密滤网过滤后从本机出风口排出户外。

  2.电场设计电场结构如所示。

  电场结构图采用蜂巢状结构,既有高效率、电场相对均匀、空间覆盖率高的优点,又有使用现代化机械便于批量生产、加工精度高的好处;设计上采用分层式结构,不仅提高了整机的除油能力,而且与拼装成的箱体组合的整机为运输、安装、维修保养提供了极大方便。经理论计算与实践验证来确定电场的佳尺寸,以提高电场的输出功率和对油烟的吸附能力。

  正六面体基本尺寸的确定正六面体的基本尺寸是边长a和高度h. a过大,导致针极与六面体的距离增大,在保证电场吸附能力即电场强度的前提下,势必增大高压电源的输出电压及其输出功率,增大开关电源的开发难度;a过小,增大了针极准确安装的工艺难度,经理论计算和实践验证,a确定为20~30mm. h过大,有利于吸附油烟,但增大成本及加工难度;h过小,吸附效果差,经理论计算与,由主回路和PWM控制电路两大部分组成,包括使交流220V电源变成高压直流输出的整流滤波电路、PWM型的变换电路、升压和高频高压整流电路。其特征在于,在高压直流输出端与PWM的控制端之间接有短路保护电路;在高压直流输出端与PWM的输入端接有防开机过冲电路。

  高频高压开关电源的优点:短路保护电路可在lms时间内关闭电源,保护电源不受损伤;短路保护电路直接从高压端采样取出,1C选用高速M0S型。电路可靠、动作灵敏;防开机过冲的软启动过程极其短暂有效,消除开机上电的瞬间过冲电压。

  (1)短路保护电路的设计室外的高温、高湿以及电场中大量水汽和浓油雾引起的高压击穿、火花放电是造成电源损坏的直接原因。为使开关电源能够适应工作环境的运作,必须设计一个快捷短路保护电路来确保电源在各种环境下的可靠工作。

  短路保护电路如所示。

  短路保护电路方框图实施短路保护有两个基本要求:一是可靠;二是快捷。由可见,该电流短路保护电路由直接串联在负载回路中的电流取样电路、隔离电路、差分比较放大器和比较器组成。电路均采用高速M0S型的1C.短路保护电路原理如所示。

  中国环保产业CEPI 2001负载电流L在检测电阻的压降时保护电路的输人信号,受到功耗和电压幅值的限制,队的阻值很小,因此通过具有高输入阻抗的IG的跟随隔离,实现电路与R,的直接联接;低输出阻抗的IG将隔离后的采样信号Vcn送入差分比较放大器IC2的反相端。IC2的同相端输入保护电流设定I,所给出的电压V1S,设定电压VIS由、117、爪与1(:4跟随隔离器组成的电压设定电路给出。IC2差分比较结果,经IC3比较器整形后从输出端A输出高电平或低电平至PWM电路中的IC8的复位端A,控制PWM的工作状态。

  时;VofEPWM电路正常工作。

  v3o,pwm电路停止工作。

  v3Sic3的输出电压;Et为1(:的电源电压。

  防开机过冲电路的设计开关电源设计具有智能化、软启动功能,避免高压电源开机时,由于高压冲击所造成的自我损毁,因此设计了一个防开机过冲电路来实现开关电源的软启动。

  防开机过冲电路如所示。

  只要在开机时给予主回路的t二个大功率开关管的脉冲宽度是一个由0至设定宽度的线性变化1控制信号,即可实现软启动,杜绝VH开机过冲损坏电源。

  电路原理图中,IC5积分器的同相输入人输出电晷设定值,原IC5输出端B接入PWM电路中的IC8输入端5,实现电源开机时的软启动。输出电压的设定值由1119、112、12组成的设定电路给出,缓冲时间由R17C2决定。

  开关电源为PWM脉宽调制型结构,当负载过流时,短路保护电路直接复位PWM电路,关闭高压电源输出;高压电源开机时,防开机过冲电路通过PWM电路杜绝电源输出过冲电压。

  PWM控制电路原理如所示。

  制电路由IC6、IC7、IC8组成,IC6、IC8为555时基电路。IC6组成一个多谐振荡器电路,IC8组成一个单稳态电路,上电后,IC6产生的方波脉冲经IC7反相,产生负跳变沿脉冲,作用到18的触发端2.简言之,IC6是IC8的时钟电路。IC8控制端5接入由IC5防开机过冲电路送来的控制电压,其复位端4接到短路保护电路的输出端A.给出了开关电源完整的、具有短路保护和防开机过冲功能的PWM控制电路。

  应该说明的是,中的IC8(555)电路组成的单稳态电路的5端不是通过O.Oluf电容接地的通常接法,而是接入误差放大的开关电源实施电路原理图到达相应于控制电压电平时,555电路中的R -S触发器就转入复位状态,触发器输出变高,电容C4放电,这样脉冲宽度就随着控制电压的降低而减小变换器的直流输出电压与开启脉冲宽度成正比例,脉冲宽度又与控制电压的大小成比例。如果直流输出电压增高时,取样电压Vcv增高,加到IC5的反相输入端,IC5的输出电压下降,IC8(555)5端的输出电压下降,输出脉冲宽度下降,使得直流变换器的输出电压下降,从而保持输出电压的稳定。

  B系列高频静电油烟净化机先后在北京、大连、海口、重庆、太原、天津、沈阳、武汉、郑州、湖南、广东等省市经用户使用并取得良好效果,整机及电源已分别在北京环科除尘设备中心(国家环保总局授权单位)及国家技术监督局广东产品质量监督检验中心进行产品性能和质量指标检验,全部结果均符合国家标准要求,应用实例如下:1.海南海口市的用户使用B系列高频静电油烟净化机于饭店厨房排油烟工程,在2000年10月份受到了海南百年一遇的暴风雨长达七天七夜的侵袭,净化机及其高压电源仍然正常运转。2000年12月,海口市环境保护监测站对正在运转中的净化机进行了“油烟排放监测”,结论是“经B―40A高频静电油烟净化机净化后的油烟排放浓度达到国家标准,其净化率为95 2.北京市的用户帕米尔烧烤店使用公司的净化机于厨房排油烟工程,黑烟完全消失了,以后工作一直正常,特别是经过一个冬天低温的考验,净化机仍然正常运转,该工程经北京市环境保护监测中心监测,其净化率达95.静电油烟净化机用的高频篼压开关电源,其电路设计确保开关电源的高压变压器、高频高压整流元件、高压滤波电容及大功率开关管在过载及过冲时的安全,从而保证了开关电源及其所支持的静电油烟净化机长期可靠的工作。

  为解决油烟净化机高压电场的清洗,避免造成油烟净化能力下降甚至不能运转的问题,公司配套了专用于电场发生器的“超声波清洗装置”及“油烟净化机用户集中监控网络管理系统”,这样,B系列高频静电油烟净化机从使用、维护清洗乃至监控管理都趋于完善。

  中国环保产业CEPI控制电压,当其5端控制电压小于2/3Vec时,电容C4的充电电压

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