2.3 汽车空气清新器
驾车出游是件愉快的事,但是车内环境是一个相对闭塞的空间,驾车时间长了车内空气质量就会下降,使人们感到有所不适。汽车空气清新器可以有效改善车内小环境的空气质量,随时为您营造大海边般的新鲜空气,使您始终保持清醒的头脑和充沛的精力,时刻维护您和您家人的健康与安全。
2.3.1 电路工作原理
汽车空气清新器通过点烟器使用汽车12V直流电源,变换为3000V直流高压使空气电离产生大量负离子,从而改善了空气质量,使车内小环境的空气变得清新宜人。
汽车空气清新器电路如图2-17所示。电路中采用了两块555时基电路(IC1、IC2),分别构成定时控制器和高频振荡器,晶体管VT等构成开关电路,T为升压变压器,M为微型风扇。如图2-18所示为空气清新器原理方框图。
图2-17 汽车空气清新器电路
图2-18 空气清新器原理方框图
(1)高频振荡器
时基电路IC2与R4、R5、C5等组成多谐振荡器。接通电源后,因C5上电压很低,IC2输出端(3脚)为高电平,同时12V电压经R4和R5向C5充电,C5上电压逐步上升。
当C5上电压上升到时,IC2内部触发器翻转,3脚输出变为低电平,同时内部放电管导通,C5上电压开始经R5通过7脚放电。
当C5上电压下降到时,IC2内部触发器再次翻转,3脚输出又变为高电平,同时内部放电管截止,12V电压又经R4和R5向C5充电。如此周而复始形成振荡,振荡频率,其3脚输出约为48kHz的高频脉冲电压。如图2-19所示为电路波形。
图2-19 振荡电路波形
(2)高压放电电路
当IC2输出端(3脚)为高电平时,开关管VT导通,12V电源经二极管VD流经变压器T的一次侧绕组。当IC2输出端(3脚)为低电平时,开关管VT截止,变压器T储存的能量通过其二次侧释放。
由于变压器T的一、二次侧变压比达1:300,二次侧脉冲电压高达3000V以上,通过放电器的尖端放电使空气电离而产生负离子。风扇M的作用是使负离子更快更好地扩散到周围空气中。
(3)定时控制器
时基电路IC1与R1、R2、C2等组成另一个多谐振荡器,这是一个超低频振荡器,振荡周期约为6min,其输出端(3脚)输出为脉宽180s、间隔180s的方波。
高频振荡器IC2的复位端(4脚)受IC1输出端(3脚)的控制。当IC1输出端为高电平时IC2振荡。当IC1输出端为低电平时IC2停振,IC2输出端恒为低电平。IC1与IC2共同作用的结果是电路工作3min、暂停3min,间歇性地产生负离子。
风扇电动机M也受IC1输出端的控制,与IC2同步工作。发光二极管VD1是负离子发生电路工作指示灯。
2.3.2 元器件选择与自制
IC1和IC2选用两块时基电路CB555,或选用一块双时基电路CB556,其引脚功能如图2-20所示。CMOS时基电路CB7555或CB7556因驱动电流较小,不适合本机使用。
图2-20 时基电路引脚功能
开关管VT选用2SC2073等中功率管。二极管VD2选用FR104等快恢复整流管。
风扇M可选用12V、150mA左右的计算机CPU散热风扇,其体积较小、厚度薄、噪声很低,比较适合本制作使用。也可用12V玩具电动机配以自制的风扇叶片代用。
2.3.3 制作方法步骤
制作时可按下述方法步骤进行。
(1)绕制变压器
变压器T需自行绕制,选用N27型E字形铁氧体磁芯,线圈绕在其绝缘框架上,一次侧用直径0.4mm漆包线绕11圈,二次侧用直径0.1mm漆包线绕3300圈,一、二次侧间应垫有绝缘层,线圈绕好后应用绝缘带包裹。
(2)制作电路板
如图2-21所示制作一块电路板,左侧安装变压器T及其他元器件,右侧中间挖空用于安装放电器,上下各一条铜箔连接到变压器T的二次侧。
图2-21 电路板
(3)制作放电器
放电器位于电路板右侧中间挖空处,如图2-22所示。放电电极为4根直径0.6mm、长10mm的裸铜丝,顶端磨尖。4个放电电极焊接在上面的铜箔条上,间距15mm左右。公共电极为一根直径1mm左右的裸铜丝,如图2-22所示弯成Π状,焊接在下面的铜箔条上。每一放电电极的尖端与公共电极相距2mm。
图2-22 放电器结构(尺寸单位:mm)
(4)组装
整机结构如图2-23所示,风扇M固定在电路板下方,风扇中心正对着放电器,相距15mm左右,风扇的出风方向应朝上,以便将放电器产生的负离子向上吹到空气中。
图2-23 整机结构
整机应装入绝缘外壳中,在外壳上面正对放电器的位置开一些孔缝作为出风口,在外壳两侧靠近风扇的地方开孔作为进气口,如图2-24所示。12V电源线与汽车点烟器插头相连接。整机电路一般无需调试即可使用。
图2-24 整机外形