ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ВЕНТИЛЯТОРА-ОЗОНАТОРА

Полезная модель относится к системам продувки и очистки воздуха от пылевых, бактериальных и химических загрязнений в бытовых помещениях, производственных цехах, медицинских кабинетах, овощехранилищах и т.д., а именно к конструкции системы электропитания совместно постоянным и импульсным напряжениями.
Питание комбинированным напряжением приводит к увеличению скорости электрического ветра вентилятора - озонатора (Верещагин Н.М., Васильев В.В. Исследование вентилятора коронного разряда при питании комбинированного напряжения // Современные технологии в науке и образовании - СТНО-2017: сб. тр. междунар. науч.-техн. и науч.-метод. конф. - Рязань: РГРТУ. - 2017. Т. 4. С. 132-136) [1].
Известно устройство для одновременного питания электрофильтров постоянным и импульсным напряжениями, состоящего из последовательно включенных силового трансформатора, выпрямителя и коронирующего электрода электрофильтра, противоположный электрод которого заземлен и параллельно подключенного к электрофильтру, генератора импульсного напряжения, состоящего из нечетного количества последовательно соединенных конденсаторов и из нескольких групп зарядных катушек индуктивностей, каждая из которых включена последовательно с соответствующим диодом (Патент №2107986 С1, кл. Н02Р 9/10)[2].
Недостатками этого устройства являются большие габариты и масса устройства, сложность схемы, обусловленное наличием двух высоковольтных источника напряжения.
Известен источник электропитания электрофильтра, содержащий два источника постоянного напряжения, соединенные разноименными полюсами через резисторы к конденсатору, параллельно к нижнему источнику включен ключ со встречным диодом и с системой управления, реактор и электроды электрофильтра. Напряжение на электродах формируется за счет постоянного напряжения от источника и напряжения разряда конденсатора во время открытия ключа (Патент №1477477 А1, кл. В03С 3/68)[3].
Недостатками этого устройства являются большие габариты и масса устройства, сложность схемы, обусловленное наличием двух высоковольтных источника напряжения.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ увеличения скорости электрического ветра за счет использования комбинированного напряжения питания. Это осуществляется подачей на электроды последовательно с постоянным напряжением импульсного напряжения, длительность импульсов которого выбирается значительно меньше периода следования импульсов (Патент №2621386 С1, кл. F24F 3/00)[4].
Недостатками данного способа являются большие габариты и масса устройства, сложность схемы, обусловленное наличием высоковольтного источника напряжения и генератора высоковольтных импульсов.
Основным техническим результатом предлагаемой полезной модели является уменьшение габаритов и массы устройства, упрощение схемы.
Технический результат достигается тем, что к источнику постоянного напряжения подключен транзистор через первичную обмотку трансформатора, вторичная обмотка трансформатора одним выводом подключена через конденсатор к первому электроду нагрузки, а вторым выводом ко второму электроду нагрузки, при этом параллельно нагрузке подключен диод.
На фиг. 1 приведена схема устройства источника питания вентилятора-озонатора, на фиг. 2 - форма напряжения, прикладываемого к электродной системе.
Где на фиг.1 ГИ - генератор импульсов, формирующий импульсы для управления транзистором, ЭС - электродная система, ИПН - источник постоянного напряжения, к которому подключен повышающий трансформатор Тр с коэффициентом трансформации n. Параллельно электродной системе подключаются выпрямительный диод VD и накопительный конденсатор С последовательно со вторичной обмоткой трансформатора.
m1
c
п
п
и
c
п
и
Принцип работы устройства заключается в следующем. При подаче импульса управления на транзистор VT происходит его отпирание. В интервал времени открытого состояния транзистора в индуктивности намагничивания накапливается энергия  где L - индуктивность намагничивания, (Гн) I - амплитуда тока (А) намагничивания первичной обмотки трансформатора; а также заряжается конденсатор С до напряжения U=nE, где n - коэффициент трансформации трансформатора, Е - напряжение источника постоянного напряжения (В). Во время зарядки конденсатора С (полярностью как представлено на фиг. 1) диод VD находится в открытом состоянии, напряжение на нагрузке равняется нулю. После запирания транзистора изменяется полярность напряжения на первичной обмотке трансформатора, как представлено на фиг. 1. На вторичной обмотке трансформатора формируется импульс напряжения, амплитуда которого зависит от энергии накопленной в индуктивности намагничивания. Амплитуду импульса тока в индуктивности намагничивания можно рассчитать по формуле:  где t - длительность импульса (с). Во вторичной обмотке амплитуда тока будет отличаться в n раз:  Отсюда можно рассчитать амплитуду тока (А) в нагрузке:  Регулируя длительность импульса, можно изменять амплитуду тока в нагрузке. Таким образом, длительность импульса (с) для заданного тока в нагрузке можно рассчитать:  Конденсатор С является выходным фильтром источника напряжения и обеспечивает постоянное напряжение на нагрузке. Постоянную составляющую напряжения на нагрузке можно рассчитать по формуле  где U=nЕ - напряжение до которого заряжается конденсатор фильтра, t - интервал времени открытого состояния диода (с), Т - период следования импульсов. Поэтому интервал времени открытого состояния диода должен быть значительно меньше периода следования импульсов.
В результате, к электродной системе помимо постоянной составляющей прикладываются короткие импульсы, которые наложены на постоянную составляющую (фиг. 2).
Таким образом, данное устройство в отличие от прототипа имеет простую схему, существенно меньшие массу и габариты.