超聲波加濕器為空氣增加濕度,其工作是靠加濕器中的“超聲波換能器”器件。該器件是一種“壓電陶瓷晶體”,類似壓電蜂鳴器中的壓電陶瓷片,只是其固有頻率比蜂鳴器要高得多,在超聲頻以上。
當有超聲頻以上的高頻電壓加到“換能器”兩端時,因“壓電效應”,由電振蕩變換為機械振蕩,其金屬片的一端(與水池接觸的那一端)將產生超聲波,作用于水中,“換能器”附近的水在超聲波的作用下沸騰,并在風扇的作用下,通過水箱上的蒸發口,將霧汽吹到空氣中,為空氣加濕。
那么,加在“換能器”兩端的高頻電壓又是如何產生的呢?上圖是北京產亞都YC—D22型超聲波加濕器電路(按照實物繪出)。
該電路類似于電視機的行振蕩與行掃描電路,只是電視機的行振蕩是獨立設置的,而加濕器的振蕩是靠電路的正反饋形成的。振蕩管BU406如同電視機的行管,D5等同于電視機的阻尼二極管.C2、C4、C5(及換能器)為逆程電容.L2等同于電視機的行輸出變壓器初級線圈。
高頻振蕩的形成見右圖所示的交流等效圖。振蕩管BU406因電源供電正常、偏置齊全,將導通,有交流電流IC產生,致使L2產生上負下正的自感電勢。正反饋電容C3,形成正反饋電壓給BU406的b極,使UB406通導加劇,直至飽和。L2在此刻儲能,磁芯“吸”足磁能很快達到“磁飽和”。L2磁飽和后,兩端自感電勢極性反轉,變為上正下負,C2也將其正反饋至BU406的b極,使其迅速截止,L2上的上正下負的自感電勢對C2、C4、c5及換能器充電,當電容充到最大值時,L2恰好“泄”
磁完畢,且成為充電后電容器的放電路徑,并使L2產生上負下正的自感電勢。因此時BU406還處在截止狀態,所以,自感電勢便通過D5阻尼二極管將磁能回歸于電源,一個振蕩周期就完成了。
因L2上負下正的自感電勢消失,BU406的e極電位降低,所以BU406再次通導,又重復上述過程,形成振蕩。這樣,在振蕩電容兩端,也可說成是在換能器兩端,形成了振蕩電壓,波形類似于單個二極管的半波整流波形——脈沖振蕩波,頻率高于聲頻。
該機還設有無水保護電路。BU406的偏置電路為:電源+38V→R3→VR1→干簧管→VR2→L3→R2→R1。其中,干簧管置于水池中的一個豎直的空心立柱內,立柱上套有一個環形浮漂,漂內為永久性磁鐵。加水后,水池內帶磁鐵的浮漂受浮力的作用,上升到立柱的中腰處,即為柱內干簧管的半中腰處。干簧管兩簧片閉合,BU406偏置電路接通,加濕器正常使用。如水耗干,浮漂落下,干簧管兩簧片斷開,偏置電路斷路,則電路停振,達到保護BU406與換能器的目的。
另外,亞都YC-D22還有自動恒濕控制電路,如下圖所示。它以LM324N四運算放大器為主體,傳感器為“濕度感應頭”,組成比較電路。濕度感應探頭根據空氣中的濕度得到濕度電信號,與基準電壓相比較,得出“比較電壓”,去控制調整管C9014的偏置電流,也就是控制C9014內阻的大小,經拔插線排中的藍線,去控制振蕩管BU406的B極偏置電流,即控制換能器的振蕩幅度,也就是控制了蒸發量,達到溫度自控的目的。
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