离子发生电路、空调器及控制方法

技术领域

本发明涉及空调器技术领域，尤其涉及一种离子发生电路、空调器及控制方法。

背景技术

随着人们对健康越来越重视，具有杀菌功能的空调器也越来越普及。目前常用的杀菌技术主要有紫外线杀菌、等离子体杀菌、净离子群杀菌以及正负离子发生器杀菌，其中，正负离子发生器杀菌由于其成本低，体积小的优点，成为大多数空调器的选择。目前常用的正负离子杀菌技术由于正放电电极和负放电电极过于靠近，导致正放电电极所释放出来的正高压电离空气产生的正离子与负放电电极所释放出来的负高压电离空气产生的负离子在释放出来的瞬间就被中和，仅有一小部分正离子和负离子会扩散到空气中，使得空调器所处的整个空间的正离子和负离子的浓度较低，导致杀菌效果较差。

发明内容

本发明提供一种离子发生电路、空调器及控制方法，旨在于解决现有的具有杀菌功能的空调器杀菌效果差的问题。

第一方面，本发明提供了一种离子发生电路，所述离子发生电路包括供电模块、主控模块、正高压脉冲转换模块、负高压脉冲转换模块、正高压电极以及负高压电极；所述主控模块分别与所述供电模块以及所述空调器的控制模块连接，用于接收所述控制模块的控制信号并根据所述控制信号发送第一PWM信号和第二PWM信号；所述正高压脉冲转换模块分别与所述供电模块以及所述主控模块连接，用于接收所述第一PWM信号并将所述第一PWM信号转换为正高压脉冲信号；所述负高压脉冲转换模块分别与所述供电模块以及所述主控模块连接，用于接收所述第二PWM信号并将所述第二PWM信号转换为负高压脉冲信号；所述正高压电极与所述正高压脉冲转换模块连接，用于接收所述正高压脉冲信号并产生正离子；所述负高压电极与所述负高压脉冲转换模块连接，用于接收所述负高压脉冲信号并产生负离子；其中，所述主控模块错位发送所述第一PWM信号和所述第二PWM信号以控制所述正高压电极和所述负高压电极交替释放所述正离子和所述负离子。

进一步地，所述正高压脉冲转换模块包括第一升压电路，所述负高压脉冲转换模块包括第二升压电路；所述第一升压电路的一端和所述第二升压电路的一端均与所述主控模块连接，所述第一升压电路的另一端与所述正高压电极连接，所述第二升压电路的另一端与所述负高压电极连接。

进一步地，所述正高压脉冲转换模块还包括第一放大电路，所述负高压脉冲转换模块还包括第二放大电路；所述第一升压电路通过所述第一放大电路与所述主控模块连接，所述第二升压电路通过所述第二放大电路与所述主控模块连接。

进一步地，所述正高压脉冲发射电路还包括第一保护电路，所述负高压脉冲发射电路还包括第二保护电路；所述正高压电极通过所述第一保护电路与所述第一升压电路连接，所述负高压电极通过所述第二保护电路与所述第二升压电路连接。

进一步地，所述第一升压电路和所述第二升压电路均包括变压器和第一开关管，所述第一升压电路还包括第一二极管和第二二极管，所述第二升压电路还包括第三二极管和第四二极管；所述变压器的原边的一端与所述供电模块连接，其另一端与所述第一开关管的漏极连接，所述第一开关管的栅极与所述主控模块连接，所述第一开关管的源极接地；所述第一升压电路的变压器的副边的一端与所述第一二极管的正极连接，所述第一二极管的负极与所述第二二极管的正极连接，所述第二二极管的负极与所述正高压电极连接，所述第一升压电路的变压器的副边的另一端接地；所述第二升压电路的变压器的副边的一端与所述第三二极管的负极连接，所述第三二极管的正极与所述第四二极管的负极连接，所述第四二极管的正极与所述负高压电极连接，所述第二升压电路的变压器的副边的另一端接地。

进一步地，所述第一放大电路和所述第二放大电路均包括第二开关管、第一电阻以及第二电阻；所述第二开关管的基极与所述主控模块连接，所述第二开关管的集电极分别与所述第一电阻的一端以及所述第二电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端与所述供电模块连接；所述第一放大电路的第二电阻的另一端与所述第一升压电路连接，所述第二放大电路的第二电阻的另一端与所述第二升压电路连接。

进一步地，所述第一放大电路和所述第二放大电路均还包括第三电阻和第四电阻；所述第三电阻的一端与所述主控模块连接，其另一端与所述第二开关管的栅极连接，所述第四电阻的一端与所述第二电阻连接，其另一端接地。

进一步地，所述第一升压电路和所述第二升压电路均还包括第一电容、第二电容、第三电容、第五电阻以及第六电阻；所述第一电容的一端与所述供电模块连接，其另一端与所述变压器的原边连接，所述第二电容的一端与所述第五电阻的一端连接，所述第五电阻的另一端与所述第六电阻的一端连接，所述第六电阻的另一端接地，所述第三电容的一端与所述变压器的副边连接；所述第一升压电路的第二电容的另一端与所述第一二极管的负极连接，所述第一升压电路的第三电容的另一端与所述正高压电极连接；所述第二升压电路的第二电容的另一端与所述第三二极管的正极连接，所述第二升压电路的第三电容的另一端与所述负高压电极连接。

第二方面，本发明提供了一种空调器，所述空调器包括上述任一项所述的离子发生电路。

第三方面，本发明提供了一种控制方法，所述控制方法应用于上述任一项所述的主控模块，所述方法包括：

若接收到清洁指令，根据所述清洁指令确认功能模式；

若所述功能模式为杀菌模式，则根据预设周期错位发送所述第一PWM信号和所述第二PWM信号；

若所述功能模式为除尘模式，则根据所述预设周期发送所述第二PWM信号；

若执行所述除尘模式达到第一预设时间，则根据所述预设周期同时发送所述第一PWM信号和所述第二PWM信号，并在第二预设时间后返回所述根据所述预设周期发送所述第二PWM信号的步骤。

本发明所提供的离子发生电路、空调器及控制方法，主控模块可以根据空调器的控制模块的控制信号发送第一PWM信号和第二PWM信号，通过正高压脉冲转换模块获得正高压脉冲信号，正高压电极电离正高压脉冲信号产生正离子，通过负高压脉冲转换模块获负高压脉冲信号，负高压电极电离负高压脉冲信号产生负离子，主控模块通过错位发射第一PWM信号和第二PWM信号，使得正高压电极和负高压电极交替释放正离子和负离子，确保空气中可以含有更多的正离子和负离子，进而提高杀菌效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的离子发生电路的方框示意图；

图2为本发明一实施例提供的杀菌模式的脉冲调试图；

图3为本发明一实施例提供的除尘模式的脉冲调试图；

图4为本发明另一实施例提供的离子发生电路的方框示意图；

图5为本发明再一实施例提供的离子发生电路的方框示意图；

图6为本发明一实施例提供的离子发生电路的电路图；

图7为本发明一实施例提供的离子发生电路的供电模块的电路图；以及

图8为本发明一实施例提供的控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

参见图1至图7，图1为本发明一实施例提供的离子发生电路的方框示意图；图2为本发明一实施例提供的杀菌模式的脉冲调试图；图3为本发明一实施例提供的除尘模式的脉冲调试图；图4为本发明另一实施例提供的离子发生电路的方框示意图；图5为本发明又一实施例提供的离子发生电路的方框示意图；

图6为本发明一实施例提供的离子发生电路的电路图；图7为本发明一实施例提供的离子发生电路的供电模块10的电路图。

如图1所示，本发明提供的离子发生电路包括供电模块10、主控模块20、正高压脉冲转换模块30、负高压脉冲转换模块40、正高压电极50以及负高压电极60；所述主控模块20分别与所述供电模块10以及所述空调器的控制模块连接，用于接收所述控制模块的控制信号并根据所述控制信号发送第一PWM信号和第二PWM信号；所述正高压脉冲转换模块30分别与所述供电模块10以及所述主控模块20连接，用于接收所述第一PWM信号并将所述第一PWM信号转换为正高压脉冲信号；所述负高压脉冲转换模块40分别与所述供电模块10以及所述主控模块20连接，用于接收所述第二PWM信号并将所述第二PWM信号转换为负高压脉冲信号；所述正高压电极50与所述正高压脉冲转换模块30连接，用于接收所述正高压脉冲信号并产生正离子；所述负高压电极60与所述负高压脉冲转换模块40连接，用于接收所述负高压脉冲信号并产生负离子；其中，所述主控模块20错位发送所述第一PWM信号和所述第二PWM信号以控制所述正高压电极50和所述负高压电极60交替释放所述正离子和所述负离子。

具体地，供电模块10用于为主控模块20、正高压脉冲转换模块30和负高压脉冲转换模块40供电，如图7所示，图7为本发明提供的供电模块10的电路图，其输入端连接一12V的供电端，该供电端可以是空调器的控制模块，供电模块10一方面将12V的电压转换为5V的电压，以便于为主控模块20供电，另一方面为正高压脉冲转换模块30和负高压脉冲转换模块40供电，图7所示的电路图仅为供电模块10的一种实施方式，供电模块10的具体实施方式并不限定于图7所示的电路。

主控模块20可以包括一控制芯片，如图6所示，该控制芯片U1可以包括多个引脚，其中接收引脚RX和发射引脚TX与空调器的控制模块连接，用于接收控制模块的控制信号，同时，还可以与控制模块进行数据交换。控制芯片的FA引脚与负高压脉冲转换模块40连接，用于发送第二PWM信号，控制芯片的FB引脚与正高压脉冲转换模块30连接，用于发送第一PWM信号。同时，可以在主控芯片的OUT引脚连接一发光二极管D5，该发光二极管D5用于提醒当前主控模块20的功能模式，例如，功能模式可以包括杀菌模式和除尘模式，当处于杀菌模式时，发光二极管D5处于熄灭状态，当处于除尘模式时，发光二极管D5处于发光状态。图6所示的主控模块20的其它元器件用于保护控制芯片或者确保电路的平稳运行，在这里不再描述。正高压脉冲转换模块30与负高压脉冲转换模块40分别用于接收第一PWM信号和第二PWM信号，正高压脉冲转换模块30用于将第一PWM信号转换为正高压脉冲信号，负高压脉冲转换模块40用于将第二PWM信号转换为负高压脉冲信号，其中，第一PWM信号和第二PWM信号可以是相同的信号。正高压脉冲信号和负高压脉冲信号的电压通常在3000V～6000V内。

在使用时，如果是杀菌模式，如图2所示，若第一PWM信号和第二PWM信号的脉冲宽度均为T1，其中，T1可以是0.1ms～0.5ms，以0.5ms为例，释放周期均为T2，T2可以是1ms～20ms，以20ms为例，则第一PWM信号和第二PWM信号的错位间隔可以是T3，T3为T2的一半为10ms，则主控模块20可以先发送第一PWM信号，在10ms后发送第二PWM信号，在20ms后发送第一PWM信号，在30ms后发送第二PWM信号，以此类推。最先发出去的第一PWM信号在经正高压脉冲转换模块30转换为正高压脉冲信号后，由正高压电极50接收并产生正离子后将正离子至空气中，此时由于第二PWM信号尚未发射，空气中不存在负离子，正离子可以扩散到空气中。当负高压脉冲转换模块40发射负高压脉冲信号后，负高压电极60产生负离子，并将负离子扩散到空气中，正离子与负离子中和开始杀菌，随后重复上述过程，可以对空调器所处的室内空间均进行杀菌。当进入除尘模式时，如图3所示，在除尘模式下，主控模块20发送第二PWM信号至负高压脉冲转换模块40，从而产生负高压脉冲信号，负高压电极60会产生大量的负离子，由于空气中只存在负离子，负离子会使空气中的颗粒物荷电，然后吸附颗粒物，随后在重力的作用下下落至地上完成对空气的除尘。图3所示的T1为第二PWM信号的脉宽，T1一般为0.1ms～0.5ms，释放周期T2一般为1ms～20ms。另外，在长时间处于除尘模式时，空调器的出风口以及空调器本身会形成负离子静电累积，如果人触碰到容易触发静电，因此，可以在一段时间后，同时发送第一PWM信号和第二PWM信号，进入静电消除阶段，可以中和掉空调器附近的静电，随后再继续除尘模式。

参见图4，作为进一步的实施例，所述正高压脉冲转换模块30包括第一升压电路31，所述负高压脉冲转换模块40包括第二升压电路41；所述第一升压电路31的一端和所述第二升压电路41的一端均与所述主控模块20连接，所述第一升压电路31的另一端与所述正高压电极50连接，所述第二升压电路41的另一端与所述负高压电极60连接。

参见图6，作为进一步的实施例，所述第一升压电路31和所述第二升压电路41均包括变压器T1和第一开关管Q1，所述第一升压电路31还包括第一二极管D1和第二二极管D2，所述第二升压电路41还包括第三二极管D3和第四二极管D4；所述变压器T1的原边的一端与所述供电模块10连接，其另一端与所述第一开关管Q1的漏极连接，所述第一开关管Q1的栅极与所述主控模块20连接，所述第一开关管Q1的源极接地；所述第一升压电路31的变压器T1的副边的一端与所述第一二极管D1的正极连接，所述第一二极管D1的负极与所述第二二极管D2的正极连接，所述第二二极管D2的负极与所述正高压电极50连接，所述第一升压电路31的变压器T1的副边的另一端接地；所述第二升压电路41的变压器T1的副边的一端与所述第三二极管D3的负极连接，所述第三二极管D3的正极与所述第四二极管D4的负极连接，所述第四二极管D4的正极与所述负高压电极60连接，所述第二升压电路41的变压器T1的副边的另一端接地。

作为进一步的实施例，所述第一升压电路31和所述第二升压电路41均还包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第五电阻R5以及第六电阻R6；所述第一电容C1的一端与所述供电模块10连接，其另一端与所述变压器T1的原边连接，所述第二电容C2的一端与所述第五电阻R5的一端连接，所述第五电阻R5的另一端与所述第六电阻R6的一端连接，所述第六电阻R6的另一端接地，所述第三电容C3的一端与所述变压器T1的副边连接；所述第一升压电路31的第二电容C2的另一端与所述第一二极管D1的负极连接，所述第一升压电路31的第三电容C3的另一端与所述正高压电极50连接；所述第二升压电路41的第二电容C2的另一端与所述第三二极管D3的正极连接，所述第二升压电路41的第三电容C3的另一端与所述负高压电极60连接。

其中，第一升压电路31用于将第一PWM信号转换为正高压脉冲信号，第二升压电路41用于将第二PWM信号转换为负高压脉冲信号。正高压电极50用于产生正离子，负高压电极60用于产生负离子。如图6所示，正高压电极50和负高压电极60均可以是一个放电电极，图6所示的放电电极Z1为正高压电极50，放电电极Z2为负高压电极60。放电电极可以是碳纤维毛刷或者不锈钢放电针，且正高压电极50和负高压电极60之间的距离一般在30mm～110mm之间。如图6所示，可以通过第一开关管Q1和变压器T1对第一PWM信号和第二PWM信号进行升压，再通过第一二极管D1和第二二极管D2获得正高压脉冲信号，通过第三二极管D3和第四二极管D4获得负高压脉冲信号。

参见图4，作为进一步的实施例，所述正高压脉冲转换模块30还包括第一放大电路32，所述负高压脉冲转换模块40还包括第二放大电路42；所述第一升压电路31通过所述第一放大电路32与所述主控模块20连接，所述第二升压电路41通过所述第二放大电路42与所述主控模块20连接。

作为进一步的实施例，所述第一放大电路32和所述第二放大电路42均包括第二开关管Q2、第一电阻R1以及第二电阻R2；所述第二开关管Q2的基极与所述主控模块20连接，所述第二开关管Q2的集电极分别与所述第一电阻R1的一端以及所述第二电阻R2的一端连接，所述第一电阻R1的另一端与所述供电模块10连接；所述第一放大电路32的第二电阻R2的另一端与所述第一升压电路31连接，所述第二放大电路42的第二电阻R2的另一端与所述第二升压电路41连接。

作为进一步的实施例，所述第一放大电路32和所述第二放大电路42均还包括第三电阻R3和第四电阻R4；所述第三电阻R3的一端与所述主控模块20连接，其另一端与所述第二开关管Q2的栅极连接，所述第四电阻R4的一端与所述第二电阻R2连接，其另一端接地。

其中，第一放大电路32和第二放大电路42均用于放大PWM信号，提高驱动能力。如图6所示，可以通过第二开关管Q2提高第一PWM信号和第二PWM信号的驱动能力。

参见图5，作为进一步的实施例，所述正高压脉冲发射电路还包括第一保护电路33，所述负高压脉冲发射电路还包括第二保护电路43；所述正高压电极50通过所述第一保护电路33与所述第一升压电路31连接，所述负高压电极60通过所述第二保护电路43与所述第二升压电路41连接。

其中，第一保护电路33和第二保护电路43均用于保护电路，其可以包括一个高阻抗的电阻，如图6所示，第一保护电路33包括第七电阻R7，第二保护电路43包括第八电阻R8，第七电阻R7和第八电阻R8的阻抗均大于1MΩ。

本发明还提供一种空调器，所述空调器包括上述实施例中任一项所述的离子发生电路。

请参阅图8，图8是本发明实施例提供的控制方法的流程示意图。如图8所示，该方法包括以下步骤S100-S130。

S100，若接收到清洁指令，根据所述清洁指令确认功能模式。

在本发明实施例中，用户可以通过遥控等方式控制空调器的工作模式，空调器的工作模式一般包括制冷模式、制热模式以及清洁模式。当用户将空调器的工作模式切换到清洁模式时，空调器的控制模块发送清洁指令至离子发生电路的主控模块，主控模块在接收到清洁指令时会先确认功能模式。本发明所提供的离子发生电路支持除尘模式和杀菌模式，用户可以通过遥控等方式进行选择。

S110，若所述功能模式为杀菌模式，则根据预设周期错位发送所述第一PWM信号和所述第二PWM信号。

在本发明实施例中，当功能模式为杀菌模式时，可以根据预设周期错位发送第一PWM信号和第二PWM信号。第一PWM信号和第二PWM信号的发射周期可以相同，例如，均间隔20ms发送一次，但是第一PWM信号和第二PWM信号需要错位发送，例如，在第0ms的时候发送第一PWM信号，则在第10ms的时候发送第二PWM信号，由于第一PWM信号和第二PWM信号的发送周期相同，只需要确保第一次发送的时候是错位发送即可。最先发出去的第一PWM信号在经正高压脉冲转换模块转换为正高压脉冲信号后，由正高压电极接收并产生正离子，再将正离子释放到空气中，此时由于第二PWM信号尚未发射，空气中不存在负离子，正离子可以扩散到空气中，当负高压脉冲转换模块发射负高压脉冲信号后，负高压电极产生负离子，正离子与负离子中和开始杀菌，随后重复上述过程，可以对空调器所处的室内空间均进行杀菌。

S120，若所述功能模式为除尘模式，则根据所述预设周期发送所述第二PWM信号；

S130，若执行所述除尘模式达到第一预设时间，则根据所述预设周期同时发送所述第一PWM信号和所述第二PWM信号，并在第二预设时间后返回所述根据所述预设周期发送所述第二PWM信号的步骤。

在本发明实施例中，若果功能模式为除尘模式，则根据预设周期发送第二PWM信号，例如每间隔20ms发送一次第二PWM信号。负高压脉冲转换模块将第二PWM信号转换为负高压脉冲信号，负高压电极会产生大量的负离子，由于空气中只存在负离子，负离子会使空气中的颗粒物荷电，然后吸附颗粒物，随后在重力的作用下下落至地上完成对空气的除尘。当处于除尘模式的时间达到第一预设时间时，例如，若处于除尘模式下达到5分钟，则可以同时发送第一PWM信号和第二PWM信号，进入静电消除阶段，通过正高压脉冲信号中和掉空调器附近的静电，静电消除阶段所持续的时间一般为20s～60s，即第二预设时间，在第二预设时间之后，继续进行除尘模式。

本发明通过错位发送第一PWM信号和第二PWM信号，使得产生正高压脉冲信号和负高压脉冲的时间错开，确保空气中可以存在足够多的正离子和负离子，提高杀菌效果。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。