恒定磁场叠加脉冲磁场磁化器驱动电路 |
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| 申请号 | CN201610255267.4 | 申请日 | 2016-04-20 | 公开(公告)号 | CN107304736A | 公开(公告)日 | 2017-10-31 |
| 申请人 | 河北工业大学; | 发明人 | 张炜; 张玉洁; 孟凡斌; 范宇轩; 李佳伟; 刘毅权; 司睿豪; 王颖; 李香龙; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种恒定 磁场 叠加 脉冲磁场磁化器驱动 电路 ，该驱动电路利用12V直流电由电磁线圈和导磁体产生恒定磁场，分别用两只 开关 管互补脉冲式导通控制一只电容器，由一只 二极管 进行隔离后，自举 电压 升压到约23V；同时另有两只开关管互补脉冲式导通控制另一只电容器，由另一只二极管进行隔离后，自举电压升压到34V，进而实现12V电压产生的恒定磁场与34V脉冲电压产生的脉冲磁场的叠加。克服了现有通用 汽车 内 热机 供电系统12V直流电压低导致磁化器磁场强度低的缺点，提高了磁场强度，脉冲式磁场的作用减小了分子间的作用 力 ，提高了 磁化率 。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种恒定磁场叠加脉冲磁场磁化器驱动电路，其特征在于：一种恒定磁场叠加脉冲磁场磁化器驱动电路是由电源+Ec端和公共接地端GND、脉宽调制电路(1)、升压电路(2)、驱动电路(3)、二次升压电路(4)、吸收电容器C3和磁化线圈L组成；所述的脉宽调制电路(1)由单端输出PWM脉宽调制集成稳压驱动芯片和相应的外围器件组成，该芯片输出端out为图腾柱式输出；所述的升压电路(2)由一只P沟道开关管V1、一只N沟道开关管V2、隔离二极管D1和电容器C1组成；所述的驱动电路(3)由输入端in、输出端out组成；所述的二次升压电路(4)由一只P沟道开关管V3、一只N沟道开关管V4、隔离二极管D2和电容器C2组成。 |
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| 说明书全文 | 恒定磁场叠加脉冲磁场磁化器驱动电路技术领域背景技术[0002] 液体和气体磁化后的物理和化学性能大都会发生变化，磁化后的液体或气体也被广泛应用。如磁化水，用来促进作物生长和提高产量，磁化酒用来加快酿酒过程，磁化燃油和燃气用来提高燃烧效率等。其中磁化燃油和燃气在环保和绿色世界方面作用尤为显著，引起了越来越多的关注。现有磁化器的磁化方式有两种，一种是采用永磁体产生的磁场进行磁化，由于受现有永磁材料产生的磁场强度的限制，只能在磁场强度要求不高的条件下使用；另一种是采用电磁线圈产生电磁场进行磁化，电磁线圈产生的磁场可以远远大于永磁体产生的磁场，超导磁体可产生更大的磁场，但由于现有技术的制约，超导磁体只能应用在特定的场合，不宜普及。现有的汽车内燃机使用的磁化器电源大多采用12V低压供电系统，电磁线圈采用的导电材料多为铜导线，其导电性能极大地限制了磁化器的磁场强度，这种电磁磁化器的磁场强度仅在0.15-0.3T变化，致使磁化器的磁化效果不能令人满意。 发明内容[0003] 针对现有磁化器的不足，本发明要解决的技术问题是，提供一种恒定磁场叠加脉冲磁场磁化器驱动电路。该驱动电路利用12V直流电由电磁线圈和导磁体产生恒定磁场，分别用两只开关管互补脉冲式导通控制一只电容器，由一只二极管进行隔离后，自举电压升压到约23V；同时另有两只开关管互补脉冲式导通控制另一只电容器，由另一只二极管进行隔离后，自举电压升压到34V，达到的脉冲电压驱动电磁线圈和导磁体产生脉冲磁场，再对液体或气体进行磁化处理，进而实现12V电压产生的恒定磁场与22V脉冲电压产生的脉冲磁场的叠加。 [0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，一种恒定磁场叠加脉冲磁场磁化器驱动电路是由电源+Ec端和公共接地端GND、脉宽调制电路、升压电路、驱动电路、二次升压电路、吸收电容器C3和磁化线圈L组成。所述的脉宽调制电路由单端输出PWM脉宽调制集成稳压驱动芯片和相应的外围器件组成，该芯片输出端out为图腾柱式输出；所述的升压电路由一只P沟道开关管V1、一只N沟道开关管V2、隔离二极管D1和电容器C1组成；所述的驱动电路由输入端in、输出端out组成；所述的二次升压电路由一只P沟道开关管V3、一只N沟道开关管V4、隔离二极管D2和电容器C2组成。 [0005] 图1为恒定磁场叠加脉冲磁场磁化器驱动电路原理图，其各电路的连接关系是：电源+Ec端与与脉宽调制电路的电源供给端Vcc、所述的升压电路内的P沟道开关管V1的源极和隔离二极管D1的正极相连；公共接地端GND与所述的脉宽调制电路的GND、所述的升压电路内的N沟道开关管V2的源极、所述的驱动电路的GND、所述的二次升压电路内的N沟道开关管V4的源极、吸收电容器C3的一端和磁化线圈L的一端相连接；所述的脉宽调制电路内的out端与所述的升压电路内的P沟道开关管V1的栅极和N沟道开关管V2的栅极、所述的二次升压电路内的N沟道开关管V4的栅极和所述的驱动电路内的in端相连；所述的升压电路内的P沟道开关管V1和N沟道开关管V2的漏极与电容器C1的一端相连，电容器C1的另一端与隔离二极管D1的负极、所述的驱动电路的电源端Vcc1、所述的二次升压电路内的隔离二极管D2的正极和P沟道开关管V3的源极相连，所述的驱动电路内的out端与所述的二次升压电路内的P沟道开关管V3的栅极相连，所述的二次升压电路内的P沟道开关管V3和N沟道开关管V4的漏极与电容器C2的一端相连，电容器C2的另一端与吸收电容器C3的另一端、磁化线圈L的一端和隔离二极管D2的负极相连接。 [0006] 所述的脉宽调制电路由带有图腾柱式输出的uc3842单端输出PWM脉宽调制集成稳压驱动芯片、确定脉冲频率的电阻RT和电容器CT、确定脉冲宽度的可调电阻W和电阻R1、补偿电阻R2组成；所述的脉宽调制电路内部的连接关系是：芯片uc3842的g脚Vcc与电源+Ec端、确定脉冲宽度的可调电阻W的一端和确定脉冲宽度的可调电阻W的中心端相连，确定脉冲宽度的可调电阻W的另一端与电阻R2的一端、电阻R1的一端和芯片uc3842的b脚相连，电阻R2的另一端与芯片uc3842的a脚相连，电阻R1的另一端与电容器CT的一端、芯片uc3842的c和e脚相连，电容器CT的另一端与确定脉冲频率的电阻RT的一端和芯片uc3842的d脚相连，确定脉冲频率的电阻RT的另一端与芯片uc3842的h脚相连，芯片uc3842的f脚为输出端out。 [0007] 所述的驱动电路由稳压二极管DW1、电容器Cb、电阻R3、电阻R4和R5、PNP三极管T1和NPN三极管T2组成；所述的驱动电路内部连接关系为：稳压二极管DW1的负极与电容器Cb的一端、电阻R4的一端和PNP三极管T1的发射极相连为所述的驱动电路的电源供给端Vcc1，稳压二极管DW1的正极与电容Cb的另一端、电阻R3的一端和NPN三极管T2的发射极相连，电阻R3的另一端为驱动电路的GND端，电阻R4的另一端与电阻R5的一端、PNP三极管T1和NPN三极管T2的基极相连，电阻的R5另一端为所述的驱动电路的输入端in、PNP三极管T1和NPN三极管T2的发射极相连为所述的驱动电路的输出端out。 [0008] 所述的升压电路和二次升压电路内的P沟道开关管V1和V3可以用PNP型三极管替代，N沟道开关管V2和V4可以用NPN型三极管替代。 [0009] 本发明采用两级电容升压电路将12V直流电压升至34V脉冲电压，利用12V直流电压叠加22V脉冲电压产生的磁场进行磁化，提高了磁场强度，脉冲式磁场的作用减小了分子间的作用力，提高了磁化率，令燃油和燃气的燃烧值得到提高。附图说明 [0010] 图1一种恒定磁场叠加脉冲磁场磁化器驱动电路原理图 [0011] 图2一种恒定磁场叠加脉冲磁场磁化器驱动装置电路图 [0012] 图中标号 [0013] 1.脉宽调制电路 [0014] 2.升压电路 [0015] 3.驱动电路 [0016] 4.二次升压电路 具体实施方式[0017] 下面结合实施例及其附图对本发明做进一步详细说明。 [0018] 图2是一种恒定磁场叠加脉冲磁场磁化器驱动装置电路图，该驱动装置由电源+Ec端和公共接地端GND、脉宽调制电路1、升压电路2、驱动电路3、二次升压电路4、吸收电容C3和磁化线圈L组成。所述的脉宽调制电路1由带有图腾柱式输出的uc3842单端输出PWM脉宽调制集成稳压驱动芯片、确定脉冲频率的电阻RT和电容器CT、确定脉冲宽度的可调电阻W和电阻R1、补偿电阻R2组成；所述的升压电路2由一只P沟道开关管V1、一只N沟道开关管V2、隔离二极管D1和电容器C1组成；所述的驱动电路3由稳压二极管DW1、电容器Cb、电阻R3、电阻R4和R5、PNP三极管T1和NPN三极管T2组成；所述的二次升压电路4由一只P沟道开关管V3、一只N沟道开关管V4、隔离二极管D2和电容器C2组成。 [0019] 所述的脉宽调制电路1由带有图腾柱式输出的uc3842单端输出PWM脉宽调制集成稳压驱动芯片、确定脉冲频率的电阻RT和电容器CT、确定脉冲宽度的可调电阻W和电阻R1、补偿电阻R2组成；所述的脉宽调制电路1内部的连接关系是：芯片uc3842的g脚Vcc与电源+Ec端、确定脉冲宽度的可调电阻W的一端和确定脉冲宽度的可调电阻W的中心端相连，确定脉冲宽度的可调电阻W的另一端与电阻R2的一端、电阻R1的一端和芯片uc3842的b脚相连，电阻R2的另一端与芯片uc3842的a脚相连，电阻R1的另一端与电容器CT的一端、芯片uc3842的c和e脚相连，电容器CT的另一端与确定脉冲频率的电阻RT的一端和芯片uc3842的d脚相连，确定脉冲频率的电阻RT的另一端与芯片uc3842的h脚相连，芯片uc3842的f脚为输出端out。 [0020] 所述的驱动电路3由稳压二极管DW1、电容器Cb、电阻R3、电阻R4和R5、PNP三极管T1和NPN三极管T2组成；所述的驱动电路3内部连接关系为：稳压二极管DW1的负极与电容器Cb的一端、电阻R4的一端和PNP三极管T1的发射极相连为所述的驱动电路3的电源供给端Vcc1，稳压二极管DW1的正极与电容Cb的另一端、电阻R3的一端和NPN三极管T2的发射极相连，电阻R3的另一端为驱动电路的GND端，电阻R4的另一端与电阻R5的一端、PNP三极管T1和NPN三极管T2的基极相连，电阻的R5另一端为所述的驱动电路的输入端in、PNP三极管T1和NPN三极管T2的发射极相连为所述的驱动电路3的输出端out。 [0021] 该电路工作时，将电源+Ec端和公共接地端GND接入12V直流工作电压，脉宽调制电路1的输出端Out输出由CT和RT确定脉冲工作频率，由电阻R1和可调电阻W确定脉冲宽度的脉冲驱动电压，直接驱动P沟道开关管V1、N沟道开关管V2和N沟道开关管V4，经驱动电路3驱动P沟道开关管V3开关式工作，P沟道开关管V1和N沟道开关管V2、P沟道开关管V3和N沟道开关管V4为互补式工作。由于芯片UC3842内部的输出级为图腾柱式驱动电路，当驱动端out输出高电平时，N沟道开关管V2和N沟道开关管V4导通，P沟道开关管V1和P沟道开关管V3关断；当驱动端out输出低电平时，N沟道开关管V2和N沟道开关管V4关断，P沟道开关管V1和P沟道开关管V3导通，用驱动电路3实现P沟道开关管V3的驱动；当N沟道开关管V2和N沟道开关管V4导通，P沟道开关管V1和P沟道开关管V3关断时，分别经隔离二极管D1对电容器C1和经隔离二极管D2对电容器C2进行充电；当P沟道开关管V1和P沟道开关管V3导通，N沟道开关管V2和N沟道开关管V4关断时，电容器C1由隔离二极管D1隔离，电容器C2由隔离二极管D2隔离，对电路进行放电工作；放电时，12V电源电压与电容器C1和电容器C2存储的电压进行叠加，驱动磁化线圈L进行叠加12V直流电压加34V脉冲电压进行磁化工作。 |
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