具体实施方式

以下结合较佳实施例及其附图对发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1、图3和图4所示，本发明一实施例的一种高能离子杀菌系统，包括：变压电路2、与所述变压电路2的输入端相连的输入电路1、与所述变压电路2的输出端相连的输出电路3和控制电路4，所述控制电路4与输入电路1的控制端相连。

如图5所示，输入电路1包括供电电路10、交流滤波电路11、继电器电路12、辅助供电电路13、一次整流电路14、一次滤波电路15和逆变电路16。所述交流滤波电路11的输入端接供电电路10，交流滤波电路11的输出端接一次整流电路14，所述一次整流电路14后接一次滤波电路15，一次滤波电路15后接逆变电路16，继电器电路12在所述交流滤波电路11和一次整流电路14之间，用于控制交流滤波电路11输出的电流延时整流；辅助供电电路13和交流滤波电路11连接。

供电电路10包括交流电220V的输入端L和输入端N,输入端L上串联一个热敏电阻NTC，热敏电阻NTC具有负温度系数，交流电220V在接通的一瞬间会出现浪涌现象，而一开始热敏电阻NTC的温度低，阻值大，可以抑制浪涌现象，随着通电时间的延长，热敏电阻NTC的温度慢慢变高，其阻值也慢慢减小，对主电路正常工作不产生影响。

交流滤波电路11包括电容C23、电容C24和电感L2。电容C23和C24并联在输入端L和输入端N之间，电感L2串联在干路上，交流点220V在接通的一瞬间还会出现干扰杂波，交流滤波电路11进行初次滤波。

继电器电路12包括继电器J、三极管Q9、电阻R33、电阻R35、直流供电电源、电容C18和二极管D27，所述三极管Q9的门极和发射极之间串联一个信号控制器J3，主要控制电容C18的充电的启停；当信号控制器J3导通三极管Q9的基极，三极管Q9的集电极和发射极通路，直流供电电源15V开始为电容C18供电，当充电完成时，电容C23会对继电器J的线圈进行放电，线圈得电后，继电器J的常开触点吸合。所述继电器J和常开触点还并联了一个电阻R34，为整流后面的滤波电容预充电。

辅助供电电路13接在电感L2和电容C23之间，为220V交流电补充供电，电容C23也为辅助供电电路12进行滤波。

一次整流电路14包括整流模块IC1。

一次滤波电路15包括电解电容C10、C7和电容C5、C6。四个电容都并联在整流电路的正负极之间。电解电容C7、C10可以进行初次滤波，但是由于电解电容带有一定的分布电感，使部分高频波没有过滤，小电容C5、C6的分布电感小，对高频滤波效果更好，进而提高滤波效果。

逆变电路16包括若干组IGBT管160，本实施例使用了4组，分别为IGBT管Q1、Q2、Q5、Q6，IGBT管Q1的发射极和IGBT管Q5的集电极连接，IGBT管Q2的发射极和IGBT管Q6的集电极连接，所述IGBT管Q1、Q2的集电极和一次整流电路13的正极连接，所述IGBT管Q5、Q6的集电极和一次整流电路13的负极连接并接地；IGBT管Q1的门极串联有一个电阻R1和一个二极管D1并联的电路，门极和发射极之间都串联一个电阻R9和稳压管D7的并联电路；发射极和集电极之间串有一个电阻R5和电容C1，由于IGBT管的门极存在寄生电感，IGBT的门极和发射极之间存在等效电容，防止寄生电感和等效电容对电路产生振荡，电阻R1就是为了衰减这个振荡波形。二极管D1可以在PWM信号高平转低平时，加快信号的释放，保护IGBT管。由于IGBT管门极和发射极之间的耐压值为20V，所以一般在CE之间加上一个18V的稳压管，保证IGBT管门极和发射极之间不超过18V，以免损坏IGBT管。设置电阻R9是为了防止门极回路不正常或门极回路损坏导致门极开路，若此时在主回路上加上电压，这IGBT管损坏。电容C1和电阻R5是为了吸收IGBT管Q1关断一瞬间的冲击，IGBT管Q2、Q3、Q4的外部电路设置方式和IGBT管Q1一样。

IGBT管Q1和IGBT管Q2的发射极相连，并且中间串联一组电容C8和电容C11的并联电路，电容C8和电容C11是为了隔离直流电。

如图3、图4所述，控制电路4包括数字隔离器40和驱动芯片41，所述数字隔离器40的输入端与PWM信号源连接，输出端与驱动芯片41的输入端相连，所述驱动芯片41的输出端与输入电路1的控制端相连。本实施例数字隔离器40选用芯片ADUM1410，驱动芯片41选用芯片EG3112，所述芯片ADUM1410的输入端接入PWM信号源，输出端和芯片EG3112的输入端相连，所述芯片EG3112的输入端VCC串联一个电容C19,输入端VCC和输出端VB之间串联一个二极管D25，输出端VS和输出端VB之间串联一个电容C21，所述芯片EG3112的HO端和LO端和输入电路1的控制端相连。

所述芯片EG3112脉冲信号输出端和IGBT管160的门极相连，每个芯片都需独立供直流电，接点端都需要接地。通过在PWM信号源和IGBT管之间加入芯片ADUM1410和芯片EG3112，芯片ADUM1410具有四个独立的隔离通道，避免了主电路干扰PWM信号源，PWM信号源发出的PWM信号通过芯片EG3112处理，满足IGBT管栅极控制需求。芯片EG3112外接一个二极管D25和一个电容C21自动完成自举升压功能，假定在下管开通、上管关断期间电容C21已充到足够的电压，当HO输出高电平时上管开通、下管关断时，电容C21上的电压将等效一个电压源作为内部驱动器VB和VS的电源，完成高端N沟道MOS管的驱动。电容C19可以降低芯片EG3112输入端的高频噪声。由于芯片ADUM1410输出的PWM信号电压值不足以驱动IGBT管的门极，芯片EG3112可以提高PWM的电压值。

如图3、图6所示，所述变压电路2包括升压电路20和初级电压采样电路21，升压电路20的输入端和输入电路1的输出端相连，初级采样电路21和升压电路20的初级相连。

所述升压电路20包括变压器T1。

所述电流采样电路21包括变压器T2、由二极管D15、D16、D23、D24组成的整流桥、电容C14和电阻R23，所述电容C14、电阻R23和整流桥并联接地；所述变压器T2初级和变压器T1的初级串联。

如图6、图7所示，所述输出电路3包括二次整流电路30和二次滤波电路31。所述二次整流电路30的输入端和变压器T1的次级连接，整流电路30的输出端和二次滤波电路31连接。

二次整流电路30包括由二极管D5、D6、D21、D22组成的整流桥，二极管D5并联一个电阻R7和电容C3的串联电路，二极管D6并联一个电阻R8和电容C4的串联电路，二极管D21并联一个电阻R28和电容C15的串联电路，二极管D22并联一个电阻R29和电容C16的串联电路。电阻R7、R8、R28、R29和电容C3、C4、C15、C16可以吸收瞬间的过电压，当变压器的次级电流峰值到来时，峰值通过电阻R7、R8、R28、R29限流，之后给电容C3、C4、C15、C16充电，当变压器的次级电流从峰值降低的时候，电容通过电阻放电。

二次滤波电路31包括电感L1、电解电容C17、分压取样电阻R14、R20、R30和放电电阻R18，所述电感L1串联在干路上，电解电容C17、分压取样电阻R14、R20、R30和放电电阻R18并联在电路中。

使用时，交流电220V通过LC滤波电路，在继电器吸合之前，220V交流电已经通过整流电路2对电解电容开始预充电，大概过了2秒，继电器吸合，电阻R34短路，电路正常工作，交流220V经过整流电路2变成直流电，在经过滤波电路3，之后到逆变电路4，逆变电路将直流电再次变为交流电，并且通过PWM控制，IGBT管驱动频率上升后，经过变压器T1进行升压，最后通过二次整流电路7和二次滤波电路8，最后输出升压后的电压，电压升到10万伏以后可使空气电离。通过程序控制电路间歇工作防止电场能量过大烧坏杀菌物品。升压分为两个阶段，一次变压器升压，电压升到5000V，次变压器升压，电压升到10万伏。空气里电压超出空气的绝缘电压值空气被电离变为导体，此时有电量电子通过，电气短路，电容内电荷放出，电压下降，完成一次放电过程,再次充电重复此进程。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。