一種極性可變換電解食鹽水生成次氯酸鈉的電解電路的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及食鹽水電解技術領域，尤指一種極性可變換電解食鹽水生成次氯酸鈉 的電解電路。
【背景技術】
[0002] 電解食鹽水是直流電源以化學性質穩(wěn)定的材料為電極，對食鹽水溶液進行電解， 陽極產生含氯氣分子和次氯酸等高氧化還原電位的酸性水，陰極產生含氫氣等還原性物質 的堿性水，電解食鹽水對食品、醫(yī)療器械和衛(wèi)生環(huán)境具有殺菌消毒作用，能夠有效減少致病 菌的污染，同時，作為蔬菜和水果收獲前后期的真菌清除劑，還可以消除其表面的農藥殘 留，而其本身的制備只需一點食鹽和電能，隨時生產，隨時使用，成本低、用途廣、效益高和 無污染，是一項極具市場潛力的技術。目前，已有電解食鹽水的電解電路，大多是通過變壓 器將220伏交流降壓后進行整流，對電解電極進行直流供能，無法實現(xiàn)電解電極極性的切 換或電解電極極性的交替變換，無法滿足多樣性的需求。

【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明一種極性可變換電解食鹽水生成次氯酸鈉的電解電路，其特征是：通過單 片機輸出兩路帶有死區(qū)時間的PWM，驅動兩組晶體管，實現(xiàn)任一單組晶體管工作或兩組晶體 管交替切換工作之目的，再通過單片機過流控制和集成芯片電路過流控制，實現(xiàn)對工作電 路的雙重保護和保障工作電路安全運行之目的。
[0004] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術解決方案為：一種極性可變換電解食鹽水生成 次氯酸鈉的電解電路包括變壓器單元、第一整流電路單元、第二整流電路單元、第一驅動電 路單元、第二驅動電路單元、第一過流保護電路單元、第二過流保護電路單元、第一組晶體 管、第二組晶體管、第一電流采樣電路單元、第二電流采樣電路單元、電解電極、單片機控制 和保護電路單元、電源模塊，電源模塊分別與第一驅動電路單元、第二驅動電路單元、第一 過流保護電路單元、第二過流保護電路單元、第一電流采樣電路單元、第二電流采樣電路單 元、單片機控制和保護電路單元進行電氣連接并提供直流工作電源，第一整流電路單元和 第二整流電路單元分別對變壓器單元輸出端進行整流，第一整流電路單元與第一組晶體管 進行電氣連接并提供直流電，第二整流電路單元與第二組晶體管進行電氣連接并提供直流 電，第一驅動電路單元與第一組晶體管進行電氣連接并對其控制，第一過流保護電路單元 與第一驅動電路單元并聯(lián)，第二驅動電路單元與第二組晶體管進行電氣連接并對其控制， 第二過流保護電路單元與第二驅動電路單元并聯(lián)，第一電流采樣電路單元與第一組晶體管 進行電氣連接，第一電流采樣電路單元還與第一過流保護電路單元及單片機控制和保護電 路單元進行電氣連接，第二電流采樣電路單元與第二組晶體管進行電氣連接，第二電流采 樣電路單元還與對第二過流保護電路單元及單片機控制和保護電路單元進行電氣連接，單 片機控制和保護電路單元還分別與第一驅動電路單元和第二驅動電路單元進行電氣連接。
[0005] 進一步的，所述的變壓器單元由保險絲管FU、電容C1、共模電感L1、壓敏電阻RV和 變壓器T構成； 所述的第一整流電路單元由變壓器次級線圈N2、二極管D1~D4、電解電容C2構成； 所述的第二整流電路單元由變壓器次級線圈N3、二極管D5~D8、電解電容C3構成； 所述的第一驅動電路單元由集成芯片U31、集成芯片U41、電阻R6~R8、電容C8、可控 硅BCR1構成； 所述的第二驅動電路單元由集成芯片U32、集成芯片U42、電阻R16~R18、電容C11、可 控硅BCR2構成； 所述的第一過流保護電路單元由集成芯片U11、集成芯片U21、電阻R1~R5、可調電阻R9~R10、電容C6和C7、二極管D9構成； 所述的第二過流保護電路單元由集成芯片U12、集成芯片U22、電阻R11~R15、R19~R20、電容C9和CIO、二極管D10構成； 所述的第一組晶體管由晶體管Q1晶體管Q2構成； 所述的第二組晶體管由晶體管Q3晶體管Q4構成； 所述的第一電流采樣電路單元由集成芯片U51、電容C4、電阻R21構成； 所述的第二電流采樣電路單元由集成芯片U52、電容C5、電阻R22構成； 所述的電解電極由電解電極A和電解電極B構成； 所述的單片機控制和保護電路單元由單片機U7、集成芯片U7~U9、晶振Y、三極管Q5 和Q6、電阻R23~R25、電容C12和C13、輕觸按鍵K、發(fā)光二極管LED1和LED2構成。
[0006] 更進一步的，所述的集成芯片U11和U12是運算放大1C;所述的集成芯片U21和 U22是電流比較1C;所述的集成芯片U31和U32是光偶合1C;所述的集成芯片U41和U42 是晶體管驅動1C;所述的集成芯片U51和U52是霍爾線性電流傳感1C;所述的集成芯片U7 是鎖存1C;所述的集成芯片U8是A/D轉換1C;所述的集成芯片U9是四二輸入或非門1C; 所述的晶體管Q1~Q4是三極管、達林頓管和場效應管，優(yōu)選場效應管。
[0007] 本發(fā)明的優(yōu)點和特點是：通過單片機輸出兩路帶有死區(qū)時間的PWM，驅動兩組晶 體管，達到任一單組晶體管工作或兩組晶體管交替切換工作的效果，再通過單片機過流控 制和集成芯片電路過流控制，達到對工作電路的雙重保護和保障工作電路安全運行的效 果。具有電解電極極性切換方便和使用安全的特點。
【附圖說明】
[0008] 下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進一步描述。
[0009] 附圖1為本發(fā)明的單元方框圖； 附圖2為本發(fā)明的電路原理圖（不包括單片機控制和保護電路單元）； 附圖3為本發(fā)明的單片機控制和保護電路單元原理圖。
【具體實施方式】
[0010] 如附圖1所示，一種極性可變換電解食鹽水生成次氯酸鈉的電解電路包括變壓器 單元、第一整流電路單元、第二整流電路單元、第一驅動電路單元、第二驅動電路單元、第一 過流保護電路單元、第二過流保護電路單元、第一組晶體管、第二組晶體管、第一電流采樣 電路單元、第二電流采樣電路單元、電解電極、單片機控制和保護電路單元、電源模塊，電源 模塊分別與第一驅動電路單元、第二驅動電路單元、第一過流保護電路單元、第二過流保護 電路單元、第一電流采樣電路單元、第二電流采樣電路單元、單片機控制和保護電路單元進 行電氣連接并提供直流工作電源，第一整流電路單元和第二整流電路單元分別對變壓器單 元輸出端進行整流，第一整流電路單元與第一組晶體管進行電氣連接并提供直流電，第二 整流電路單元與第二組晶體管進行電氣連接并提供直流電，第一驅動電路單元與第一組晶 體管進行電氣連接并對其控制，第一過流保護電路單元與第一驅動電路單元并聯(lián)，第二驅 動電路單元與第二組晶體管進行電氣連接并對其控制，第二過流保護電路單元與第二驅動 電路單元并聯(lián)，第一電流采樣電路單元與第一組晶體管進行電氣連接，第一電流采樣電路 單元還與第一過流保護電路單元及單片機控制和保護電路單元進行電氣連接，第二電流采 樣電路單元與第二組晶體管進行電氣連接，第二電流采樣電路單元還與對第二過流保護電 路單元及單片機控制和保護電路單元進行電氣連接，單片機控制和保護電路單元還分別與 第一驅動電路單元和第二驅動電路單元進行電氣連接。
[0011]如附圖2所示，壓敏電阻R1和電容C1并聯(lián)后，其兩端分別與共模電感L1的輸入 端連接，共模電感L1的輸入端還分別連接市電的零線和保險絲管FU，保險絲管FU的另一 端連接火線，共模電感L1的輸出端分別連接變壓器T初級線圈N1的兩端，變壓器T次級線 圈N2的兩端分別連接二極管D1~D4組成的整流橋的D1和D3的接點和D2和D4的接點， 二極管D1和D2的接點及二極管D3和D4的接點之間并聯(lián)電解電容C2,二極管D1和D2的 接點還連接集成芯片U51的管腳1和2、場效應管Q1的源極，場效應管Q1的漏極接電解電 極A，集成芯片U51的管腳6連接電容C4,集成芯片U51的管腳7分別連接電阻R1和R21， 集成芯片U51的管腳3和4、電容C4的另一端、場效應管Q2的漏極均接二極管D3和D4的 接點，二極管D3和D4的接點還連接集成芯片U11的管腳4,變壓器T次級線圈N3的兩端 分別連接二極管D5~D8組成的整流橋的D5和D7的接點和D6和D8的接點，二極管D5和 D6的接點及二極管D7和D8的接點之間并聯(lián)電解電容C3,二極管D5和D6的接點還連接集 成芯片U52的管腳1和2、場效應管Q3的源極，場效應管Q3的漏極分別接場效應管Q2的源 極和電解電極B，集成芯片U52的管腳6連接電容C5,集成芯片U52的管腳7分別連接電阻 R11和R22,集成芯片U52的管腳3和4、電容C5的另一端、場效應管Q4的漏極均接二極管 D7和D8的接點，二極管D7和D8的接點還連接集成芯片U12的管腳4,場效應管Q4的源極 接場效應管Q1的漏極，電阻R1的另一端接集成芯片U11的管腳3,集成芯片U11的管腳1 和2均接電阻R2,電阻R2的另一端分別接電阻R3和電容C6,電阻R3的另一端分別接電容 C7和集成芯片U11的管腳5,集成芯片U11的管腳6分別接電阻R4和可調電阻R9,集成芯 片U11的管腳7分別接集成芯片U21的管腳2、可調電阻R9的另一端和中間觸點，U11的管 腳8分別接集成芯片U21的管腳8、集成芯片U31的管7和8、集成芯片U41的管腳1和8、 電阻R5和R7、可調電阻R10、電容C8,電阻R5的另一端分別接芯片U21的管腳7和二極管 D9的正極端，二極管D9的負極端接可控硅BCR1的控制極，集成芯片U41的管腳3接可控硅 BCR1的第一基極，集成芯片U41的管腳6和7均接效應管Q1和Q2的柵極，集成芯片U21的 管腳3接可調電阻R10的中間觸點，電阻R7的另一端分別接電阻R6、集成芯片U31的管腳 6、集成芯片U41的管腳2,電阻R6的另一端、電容C8的另一端、集成芯片U31的管腳5、集 成芯片U41的管腳4和5、集成芯片U21的管腳1和4、可控硅BCR1的第二基極、可調電阻 R10的另一端、電阻R4的另一端、電容C6的另一端、電容C7的另一端、集成芯片U31的管腳 3均接電源地，集成芯片U31的管腳2接電阻R8,電阻R11的另一端接集成芯片U12的管腳 3,集成芯片U12的管腳1和2均接電阻R12,電阻R12的另一端分別接電阻R13和電容C9， 電阻R13的另一端分別接電容CIO和集成芯片U12的管腳5,集成芯片U12的管腳6分別 接電阻R14和可調電阻R1