【改装】升压板和净化器都是在电压上搞事情

北方

【改装】升压板和净化器都是在电压上搞事情 [复制链接]

 

1. 首先感谢有机会参与活动，创意改装大比拼，主要想了解一下到底这个东东是如何实现功能的。结果发现，无论升压板和净化器都是在电压上搞事情。

 

2. 首先是升压板，这里采用的是B628芯片，最初按照8628查芯片资料，啥也没搞到。然后度娘提示，应该是B628，如下图的意思。

PW5328B（B628芯片）是一颗DC-DC异步升压转换器IC，常使用于锂电池输入，升压输出5V,6V,7V,8V,9V,12V不等，或者是5V输入，输出6V,7V,9V,12V不等。这个就是这次使用的升压板。

按照上面的电路图，是固定电压输出的，但是根据文档中的数据手册，通过设置反馈电阻，可以实现电压变换，

R1 和R2是反馈电阻，这两个反馈电阻的作用就是来调和设置输出电压的值的。电阻精度要1%。输出电压和R1,R2的关系公式是：

 (1+R1/R2)*0.6=输出电压（V）

输入电压在2-24V,输出电压最高到28V，这个是逻辑图如下，

这个就是一个利用电感的续流效果，不断叠加正电压到额定输出电压，并用反向占空区的续流向负荷供电的原理，芯片是一个根据反馈电阻调节MOSFET的占空比来调节电压的过程，其中有内置额定频率的晶振，提供PWM的周期，按照资料是1.2MHz。所以，这个尺寸可以限制得比较小，而且不需要变压器来实现电压变换。虽然标称效率可达97%，这个应该只是在输入输出电压差距不大的情况下取得的数值。不过，通过旋转电阻变换就可以实现调压，这个是一个非常好的解决方法。

3. 负离子发生器，就是这个净化器的真正名称。负离子发生器，其实就是一个微型空气电离装置，给大家印象更深刻的应该是特斯拉线圈，可以拉出几米长的闪亮电弧。这个也是一样，只是用一个更微小的空气间隙，来主动持续放电，行成电离效果，次要的结果就是生成负氧离子。那么按照化学反应，首先是生成了O3，然后空气中不稳定，被氧化而生成更多的负离子，这个也是雷电后的雨天空气清新的原因。负离子，主要是通过氧化产生。

这么看来，这个是一个危险的产品，高压，强氧化性。

用一个手电筒就可以产生点击枪的效果，那么这个是如何实现的呢。下面是拆开的电路板，正面，

 

反面，

这个是双面板，分立元件，可以直接抄板。不过，因为不希望破坏完整性，不拆开，有些元件的型号就看不清楚。

首先，可以看到放电尖端电极上有一个大电阻，显然，是为了限制放电电流的。电压一定时，加大电阻限制放电电流的效果非常明显，这个也解释了为什么这个火花不能点着甲烷气体，如果把这个电阻拆了，应该时一个非常大的火花，而且电池也要接受过热的考验。

整体分为两部分，一部分是升压变换部分。

核心是一个变压器，还有一对三极管，以及电阻阵列。那么，使用电池的直流电是如何实现变压器的正常工作呢。

其实，使用三极管可以很容易起振，因为没有拆开，很多电路，可以参考下面的这个RC多谐振荡电路，

产生的频率不需要很高，也不需要控制波形，只要重点是实现振荡电流就可以的，提升电压，不能简单靠变压器实现，因为完成空气击穿，需要上千伏的电压，如下图，

中间还有一个白色的挡位选择开关，决定放电强度，这个应该也是并接不同电阻限制电流的，这个是限制能量的简单办法。

 

另一部分是储能放电功能板，中间尽可能实现物理隔离，也是提高安全性的表示。

这个部分设计比较精巧，通常，一组串联的电容就可以实现功能的，但是中间使用了比较复杂的二极管循环连接级联，这样使用了两组高耐压电容串。具体原因还没有分析清楚，大致应该是起到了均压的作用，保证在大电流之下，在各组电容上电压分配尽可能均匀，避免被破坏，延长设备的寿命。

在变压器原边提供5V左右振荡交流电的情况下，副边如何实现提高1000倍左右的电压呢。这个就需要串联谐振来实现的，这个是很多高压试验装置的原理。副边是一个串联的电感和电容来作为交流负荷，这样在匹配实现振荡的时候，就可以实现串联谐振，在电容侧取得大的电压。

4. 放电回路。

放电回路很简单，就是并联在电容两侧的针状放电极和一个平面网孔板作为接受极，在串联谐振的过程中，起振后的电容器两端电压随着每一次振荡，电压逐步升高，当升高到空气的耐压水平时，就放电，相当于电容短路泄能。然后，电容再次在振荡中储能，等待下一次放电。

空气的耐压水平和空气密度，湿度，大气压不同，都在不断波动。好的情况，数量级在每厘米30kV的水平，实际上应该更低一些，这样就明白为什么电池短路也会有火花，那是因为距离足够近，就能够击穿空气。

这个净化器设置在1厘米左右，可以理解这个电压应该有10kV左右，没有冲击电压计，所以无法测量这个冲击电压，不过，这个还是有些小危险的。

放电极的形状也有关系，针尖要足够尖，那么放电电压就会减低很多。

5. 小结

这个活动主要计划就是拆解，因为最初设想，如果是空气净化功能，希望能简单引入臭氧杀菌，给鱼缸的水杀菌净化。拆开以后发现，这个做不了，估计这个电压，调整到放电的水平，能直接把小鱼给电晕了，所以就不好拿这个尝试了。

不过，这个装置，可以做一个超高压发生器，替换谐振电抗器就可以改变谐振频率，调整能实现的最高电压，做一些简单的高压实验是可以的，不过，真不建议大家拆开以后用，还是要在绝缘壳内放电，这样避免误伤小鱼小虾。

简单分析，供商榷。

 

Jacktang

给鱼缸的水杀菌净化这个想法不错，可以介绍一下

北方

Jacktang 发表于 2022-1-8 21:22 给鱼缸的水杀菌净化这个想法不错，可以介绍一下

搞不成的，电流会先去导电性好的水，而不会去击穿空气。
结果变成电鱼，有种捕鱼方式就是这样，一池子鱼都被电晕浮在水面

wangerxian

北方 发表于 2022-1-8 22:47 搞不成的，电流会先去导电性好的水，而不会去击穿空气。结果变成电鱼，有种捕鱼方式就是这样，一池子鱼都 ...

鱼被电晕还是电死了？

se7ens

二极管和电容构成的倍压电路，看样子电压能放大到12倍