【正文】 現(xiàn)在即將揮別我的學(xué)校、老師、同學(xué)，還有我四年的大學(xué)生活，雖然依依不舍，但是對未來的路，我充滿了信心。 致謝 四年的大學(xué)生活不知不覺中就要結(jié)束了，在這段難忘的生活中，有我許多美好的回憶。這個數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過除塵器對塵粒電荷 q0的臨界值。臨界電荷 q0為： 2 10 6 lnbbeaRRaq U L R????? （ 13） 即塵粒需荷 一定數(shù)量的基本電荷才能被吸附。 例如要設(shè)計 的一個實際的圓筒式除塵器，取 Rb=， L=，中心軸線電暈極半徑 Ra=。 ()6 6 ln( )r A rraqE q U U ra ar R? ?? ????? （ 11） 塵粒以 vr趨向筒壁，到達(dá)的時間 t2=Rb/vr。 當(dāng) t=0C，μ= 105kg/，取塵粒遷移的驅(qū)動速度為 ～ ，可知 FD大小約為 3 1012N，則 FD＞＞ Mg， Mg 可以忽略。電容大小為： （ 2） 式中 ? 0 為空氣介電常數(shù)， L 為圓柱筒高。 光電 隔離與 驅(qū)動 電路原理圖如圖 9 所示。 實際工作時，電流經(jīng)電流表頭、 L R10 回地。 倍壓整流電路如圖 8 所示， 整流管選用耐壓值 2OkV 的 高壓整 流硅堆 ，電容選用 耐壓值為 30kV的高壓瓷介電容器 。 7 8652134N E 55 5R13 3kR21 6KC4 70 0 P F0 .0 1 uFV C CU0 圖 7 振蕩電路原理圖 放大及振蕩電路 振蕩電路 由 555 集成定時器 N3及外圍元件 R R R R C C9和 V6組成，輸出占空比和頻率均可調(diào)的脈沖方波。電路中的 C1為主濾波電容， C2和 C4用以消除高頻自激振蕩， V3 和 V5（可選用普通二極管） 用于防止輸入、輸出端意外短路而損壞集成塊。恒流自動控 制取樣高壓回路的靜電工作電流，在恒流時，其負(fù)載加大不會引起工作電流的上升，這是因為靜電電流上升引起 +～ +27V 穩(wěn)壓電源輸出電壓下跌，造成高壓變壓器輸出的脈沖的幅值減小，使倍壓整流電壓降低，從而導(dǎo)致靜電工作電流的下降而使工作電流恒定于某一數(shù)值。 5：在倍增器電路各級取分路，所以輸出電壓范圍從 1000V 直流電壓到10000V 直流電壓。安裝時要注意以下五點： 1：該裝置可以安裝在一塊自制的電路板上， VT 1 必須裝上合適的散熱器，否則會迅速過熱而損壞。振蕩器的頻率越高，倍增器的容抗越低。 VT1的 集電極與 T1的初級線圈串聯(lián)。 6 該電路主要用于工業(yè)環(huán)境，可用于粉末涂料的生產(chǎn)及靜電噴塑等場合，代替高壓靜電噴涂機(jī)的高壓發(fā)生器電路。 接通電源開關(guān) S，交流 220V 電壓經(jīng)電源變壓器 T 升壓及 VD1～ VD9和 C1～ C9組成 9倍壓整流電路，倍壓整流后，產(chǎn)生 100kV 左右的直流高壓，一路經(jīng) R4限流后輸出，另一路經(jīng) R1～ R3限流后，通過 PV 顯示出輸出電壓值。 S 選用 5A、 220V 的雙極開關(guān)。當(dāng) Cl～ C3 充滿電時， VT l～ VT 3受觸發(fā)導(dǎo)通， Cl～ C3通過 Tl～ T3的一次繞組對 VT l～ VT3放電，使 VT l～ VT 3截止，然后Cl～ C3又開 始充電，使 VT l～ VT 3間歇導(dǎo)通，以上充、放電振蕩過程周而復(fù)始地進(jìn)行，即可在 Tl～ T3的二次繞組上產(chǎn)生近萬伏脈沖高壓。下面簡要介紹目前幾種比較常用的高壓靜電產(chǎn)生電路的工作原理。目前，靜電技術(shù)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的日益廣泛，如農(nóng)業(yè)方面的靜電噴霧、靜電選種、靜電促進(jìn)植物生長和工業(yè)方面的靜電除塵，靜電噴漆、粉末靜電噴涂等，然而至 3 今還沒有人把靜電除塵用于家庭。因氣體經(jīng)過電機(jī)時被加熱，所以吸塵器尾部排出的氣體是熱的。靜電還有很多應(yīng)用，如靜電處理的種子抗病能力強(qiáng)，病害發(fā)生減少，而且發(fā)芽率高，產(chǎn) 量得到提高； 2 靜電放電產(chǎn)生的臭氧是強(qiáng)化劑，有很強(qiáng)的殺菌作用；經(jīng)過靜電處理的水，既能殺菌又不易起水垢。靜電危害的另一種形式是靜電力的危害，靜電力的吸塵作用會影響產(chǎn)品質(zhì)量，在大規(guī)模集成電路生產(chǎn)中由于靜電使芯片成品率大大降低。本設(shè)計主要介紹高壓產(chǎn)生電路的原理和吸塵頭裝置的設(shè)計。論文題目： 高壓靜電吸發(fā)器的 研究與 設(shè)計 摘 要 本文介紹了一種家庭實用的高壓靜電除塵器。 靜電的危害 在 空氣干燥的季節(jié)，當(dāng)你開門時偶爾會有電擊的感覺，這就是靜電放電（ ESD）。印刷過程中由于靜電吸引力使紙張難以對齊，降低生產(chǎn)效率。帶有靜電的駐極體膜還能治療各種軟組織損傷，它有活血化瘀、消炎消腫的作用。 吸塵器的吸塵桶內(nèi)裝有一個 收集灰塵的盒子，塵垢便留在集塵盒里，盒子裝滿后，可取出用水刷洗清理。本文設(shè) 計了一種具有適 合于家庭用的高壓靜電發(fā)生器，以及吸塵頭裝置。 方案一 先介紹一個簡單點的電路，下圖是其電路原理圖。此脈沖高壓經(jīng) l0 倍壓整流 (VD7～ VD9和 C C C9為 3 倍壓整流； VDlO～ VDl2和 C ClO、 Cl1為 3倍壓整流； VDl3～ VDl6和 C C Cl C13為 4 倍壓整流 )后，產(chǎn)生 1OOkV 的直流高壓。 EL 選用 220V、 2OOW 的白熾燈泡。 電路元器件安裝完畢后，應(yīng)使用環(huán)氧樹脂進(jìn)行封灌處理，以防止各元器件之間放電。 方案四 再來看一個用 12V 直流電源供電，用一片集 成電路和十級電壓倍增器電路構(gòu)成的一種高壓靜電電源。 T1的初級線圈的另一端接 +12V 的電源，并通過 C1接地去耦合。 發(fā)光二極管 VD11作輸出功率的指示器，而氖燈 HL則指示 T1 次級線圈的輸出。 2：倍增器必須組裝可以防止任何離子漏電。例如 VD2， VD6的陰極可得到 20V 和 6000V 的電壓。 電路分析 下圖 6 為直流高壓產(chǎn)生裝置的電路原理圖，下面分別對各部分電路進(jìn)行分析。調(diào)節(jié)電位器 R1 可改變輸出電壓 U，它與 R1和 R2的關(guān)系為。其輸出方波的頻率由下式確定： （ 1） 式中： R42代表集成電路 N3的 4 腳和 2 腳之間外接電阻的阻值。 在原理圖 6 中 設(shè)高壓變壓器 T1 次級輸出的電壓幅值為 U。隨著高壓負(fù)載的加 大，流過 R10的電流亦增大，到一定值（可通過調(diào)節(jié) R10設(shè)定）時，三級管 V7和 V8導(dǎo)通，原流經(jīng) R1的電流將部分地通過 R3和 V7回地，從而導(dǎo)致R1上的電壓降減小，即集成塊 N1的 3 腳電位下降，其輸出端 2 腳電壓亦下降，使功放管 V4 （ BLF377） 輸出電壓下降，高壓輸出電壓降低，靜電電壓下降，最終導(dǎo)致靜電電流恒定在某一事先調(diào)整好的電流值上。 最終方案 綜上所述 方案五 電路十分可靠，設(shè)計合理，使用方便，尤其是 它可有效地防止在使用過程中產(chǎn)生高壓“打火”現(xiàn)象，從而使操作更加安全，同時對元器 件具有更好的保護(hù)作用。將高壓靜電發(fā)生器的輸出 U0 加在正負(fù)極上 , 圓筒中產(chǎn)生徑向電場 E。 塵粒進(jìn)入圓筒后，在電場力的作用下，沿軸向隨氣流作勻速運(yùn)動的同時，必然沿徑向產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，如圖 10 所示，中心電極為正，當(dāng)不考慮電暈電流時，它周圍產(chǎn)生的電暈的電勢可看作 UA，若塵粒電荷帶電 +q，在 Fc 的驅(qū)動下，會偏向筒壁，最終被吸附在圓筒內(nèi)壁上。當(dāng)進(jìn)入圓筒的氣流速度為 v1時，穿越整個筒體的時間為 t1=L/v1。對 1～ 10μm的塵粒，電荷 q=1017～ 1016C，隨著 v1=的氣流進(jìn)入除塵圓筒。 塵粒電荷的獲得， 一是由于空氣中的正負(fù)離子， 自由電子與塵粒相互碰撞得到電荷， 這種電荷是擴(kuò)散電荷，數(shù)量是很少的； 二是讓塵粒處在強(qiáng)電場中，在強(qiáng)電場的電極附近產(chǎn)生電暈而得到電荷，塵粒在電暈的作用下可獲得大量電荷?？梢愿玫乇ＷC除塵效果，提高捕集效率。我的心中，除了不舍，還是不舍 ,我想有許多人是我要用一輩子去銘記的。最后，感謝在大學(xué)期間認(rèn)識我和我認(rèn)識的所有人，有你們伴隨，才有我大學(xué)生活的豐富多彩，絢麗多姿！ 18 參考文獻(xiàn) ［ 1］ 張勇 .PROTEL 99SE 電路設(shè)計技 術(shù)入門與應(yīng)用 [M].北京：電子工業(yè)出版社， 2021 . ［ 2］ 童詩白 ,華成英 .模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) [M]，北京：高等教育出版社， 2021。當(dāng)然，還要感謝寢室的兄弟們在我完成論文的過程中給予我的幫助和鼓勵，也是他們陪我度過這四年的生活最后要感謝的就是我的父母、朋友，對于他們我更是有千言萬語，還是匯聚成一句話：感謝你們一直都伴隨著我。隨后通過幾個實例比較介紹了高壓靜電發(fā)生器電路的原理并作了簡要分析，接著分析了吸塵頭裝置的設(shè)計和制作，詳細(xì)推導(dǎo)給出了理論方程和吸附條件，最后指出了整個吸塵裝置的安裝和使用注意事項。例如 塵粒半徑 r0=1μm, 認(rèn)作孤立導(dǎo)體的電容 C=1016F，當(dāng) Us=10kV，得 q=1014～ 1012C。 梳狀電極 由以上結(jié)論，對高壓靜電除塵，當(dāng)所加 Ue 一定， q 越大，塵粒沿軸向行程越短，即越易被集塵極吸附。 Ue還與 v q 有關(guān)，從理論上考慮Ue 越高除塵效果越好，但由于受電源裝置絕緣性能和空氣擊穿等安全條件的限制 ， Ue 不宜太高，一般小于幾十千伏 。認(rèn)為塵粒已進(jìn)入圓筒便達(dá)到了以穩(wěn)定的趨進(jìn)速度 vr。 μ 隨溫度的升高而增大。 可以把它看成圓柱形電容器。這種方式具有電路簡單、 驅(qū)動 功率 大、輸出波形好的特點，從而避免了采用體積較大而笨重且繞制繁瑣的 變 壓器 驅(qū)動 。 V7和 V8可以用 一個 達(dá)林頓管 2N6036 代替。倍壓整流則由 C13～ C20及 V11～ V18組成的 8 倍壓電路完成。 電容 C C3和 C4均選用耐壓值 50V的電解電容 。 （ 2） 23V 交流電經(jīng)橋堆 V1整流和由 三 端可調(diào)穩(wěn)壓器 N1及 C C C CR R V V5 組成的穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓后，輸出穩(wěn)定可調(diào)電壓 +～ +27V。 圖 5 電路原理方框圖 +～ +