专利名称：高电压脉冲植物除病杀虫机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及农用机电中的高电压脉冲装置，进一步是指一种可移动的高压脉冲除病杀虫的装置。
背景技术：
在农业植物的生长过程中，一直沿袭着农药杀虫，其毒性的残留性，一直让人们担忧。时至今日未有一种无毒杀虫的办法，消除农药对人类的影响。虽说有诱蛾灯、高电压灭蛾灯能吸引能飞的、趋光的飞蛾之类杀之，缓解农作物的虫害，而对于虫、蛹、卵的杀灭就无能为力了，而且受电源、高压网、光距离等作用的局限，其效果显然不尽人意。
发明内容
本实用新型的目的是针对背景技术中存在的问题和缺点加以改进，提供一种用电能量杀灭农作物虫害的装置。使之能跟随人主动寻找虫害位置，并直接把高压电脉冲能量作用在植物载体上的虫、蛹、蛾、卵活体上，使之虫害遭电击置死，杀灭害虫。
这种农作物除病杀虫机的解决方案是这样的，本实用新型将电路及电器元件设置在箱体内，箱体连接操作手柄，箱体和操作手柄延伸一操作杆，操作杆另一端设高压电击网梳，其中电路部分包括控制及保护电路、轻触启动电路、自激共振电路、高压脉冲电路，所述的电路及电器元件的组成如下(1)控制及保护电路由IC1运放及同相端设置的稳压管DW1、电阻R1组成一组基准电压端，提供启动与保护电路参考电压点。由L5反馈电压经整流管D6、电容C5检拾变化的输出电压，经电阻R4阻流输入至IC1运放的反相端，在R2端形成其变化电压，作为比较电压，调整自激共振电路的工作状态。(2)轻触启动电路由运放IC1输出端、电阻R3、开关K1、二极管D1、D2、BG1、BG2三级管组成，当轻轻按下K1按纽开关，把运放IC1输出电压接通，经二级管D1、D2给BG1、BG2的基极提供工作电压。达到启动自激共振电路。D1、D2在电路中取分开和阻断作用。(3)自激共振电路由U1场效应功率管及电路偏置电阻R6、R7、R9、T1变压器线圈L2，共振电容C2，组成正向启振电路。由U2场效应功率管及电路偏置电阻R5、R8、R10、T1变压器线圈L3、共振电容C2组成负向启振电路，完成整套自激共振过程。(4)高压脉冲电路由T1的次级线圈L6得电后，输出300V的脉冲电压，采用电容C2、C3、C4的C6、C7、C8和高压二级管D7、D8、D9、D10、D11、D12以相互串联方式，抬高脉冲电压，此堆积的级数等于所要得到的高压直流电压与变压器次级电压300V的比值。参见图3本实用新型连接关系和信号流程是直流电瓶向控制及保护电路加电，受人工作用控制与保护电路启动，自激共振电路产生高电压，输出12KV的高压脉冲，电能经过操作手杆(2)，将高压脉冲电送入网梳(6)上，用其网梳(6)与操作杆(5)联动，随人发挥其杀灭效能。本实用新型在装配时，将控制及保护电路和高压发生电路安装在操作手柄(2)的电路板存放箱体(1)内，除直流电源外接，高压脉冲电连线通过操作杆(5)与网梳(6)连成一个整体。在实际使用时，将直流电源背在人后背上，由人握住操作手柄(2)，按下控制与保护电路上的启动开关(3)，直流自激共振电路产生的高压脉冲电流流过操作杆(5)，加到网梳(6)上，人工控制操作杆(5)与网梳(6)的联动，将作用力在植物叶、茎之间移动、深入、扫荡、摆动，就能达到主动寻找在植物载体上的虫、蛹、蛾、卵。受网梳(6)上不间断的高压脉冲能量的释放和锯齿高压尖端放电的影响，杀灭虫、蛹、卵的数量及死亡率非常明显。
由此可见，本实用新型装置在杀灭虫害中可较好地取代农药喷洒杀虫的作用，甚至有的植物，可以完全取而代之农药，因此，减轻对土壤的污染，对人类毒性的侵害，都是极具意义的。加上，用电能量击虫，对改善植物生长活性、增产增收、降低生产成本、提高务工人员的安全系数，都有不可合缺的作用。
以下结合附图和实施例对本实用新型加以进一步详细说明。
图1为本实用新型结构外形图图2为图1I处局部放大图图3为本实用新型电原理图具体实施方式
由图1、2、3可知，本实用新型将电路及电器元件设置在箱体(1)内，箱体(1)连接操作手柄(2)，箱体(1)和操作手柄(2)延伸一操作杆(5)，操作杆(5)另一端设高压电击网梳(6)，其中电路部分包括控制及保护电路、轻触启动电路、自激共振电路、高压脉冲电路，所述的电路及电器元件的组成如下(1)控制及保护电路由IC1运放及同相端设置的稳压管DW1、电阻R1组成一组基准电压端，提供启动，电路保护参考电压点。由L5反馈电压经整流管D6、电容C5检拾变化的输出电压，经电阻R4阻流输入至IC1运放的反相端，在R2端形成其变化电压，作为比较电压调整自激共振电路稳压状态。(2)轻触启动电路由运放IC1输出端、电阻R3、开关K1，二极管D1、D2、BG1、BG2三级管组成，当轻轻按下K1按纽开关，把运放IC1输出电压接通，后续二级管D1、D2提供BG1、BG2基极工作电压。达到启动自激共振电路。D1、D2在电路中取分开和阻断作用。(3)自激共振电路由U1场效应功率管及电路偏置电阻R6、R7、R9、T1变压器线圈L2，共振电容C2，组成正向启振电路。由U2场效应功率管及电路偏置电阻R5、R8、R10、T1变压器线圈L3、共振电容C2组成负向启振电路，完成整套自激共振过程。(4)高压脉冲电路由T1的次级线圈L6得电，输出300V的脉冲电压，采用电容C2、C3、C4的C6、C7、C8和高压二级管D7、D8、D9、D10、D11、D12以相互串联方式，抬高脉冲电压，此堆积的级数等于所要得到的高压直流电压与变压器次级电压300V的比值。
本实用新型所述的高电压脉冲植物除病杀虫机，其特征在于所述的高压电击网梳的梳齿(7)的两侧设有锯齿形放电端(8)。其特征在于所述的操作手柄(2)上设有开关(3)和指示灯(4)。
本实用新型所述的工作原理如下参见图3，控制与保护电路(2)由运放IC1，稳压管DW1，电阻R1、R2、R3、R4、，按纽开关K1，二级管D1、D2，三级管BG1、BG2，电阻R5、R8，R6、R7组成。IC1采用单运放LM061，稳压管DW1选用2.6V，二级管用4148，三级管采用锗三级管8550。当接通电源、运放IC1加电工作。由于同相端电压偏置在电源的1/4处左右，反相端电压因后续电路没有启振，L5线圈没有感应电压、整流管D6和电容C5无整流电压输出，电压低于同相端运放IC1输出端无电压输出为0，相对于BG1、BG2的发射极地端为正电压端，BG1、BG2的Vebc正好处于正向导通状态向场效应管U1、U2提供了启振的偏置电压，在这中间设置的按纽开关K1，起到电路通断作用，轻触按纽K1，D1、D2正向导通，BG1、BG2的基极偏置电压，得电工作，作力由场效应管U1、U2，变压器T1中的线圈L2、L3、L4，起振电容C2，电阻R9、R10组成自激式共振电路，工作完成直流——高压脉中的变换。
当给场效应管U1和U2加上栅偏压，由于场效应管导通的栅极电压VTH(阀阈电压)的不均匀性，VTH低者首先导通。假如是U1首先导通，此时，电源电流沿标示虚线路径流动，与此同时，由于接入变压器T1初级线圈两端的电容C2和初级线圈中二组线圈L2、L3之间，有L、C形成的共振电流流动。此共振电流直接影响另一路场效应管U2的漏极——源极之间按共振强度加上共振电压，使U2能启振工作。
由于此共振电压要维持场效应管U1、U2栅极起振电压，在此设置反馈线圈L3，使L3上能感应与圈数比相应的感应电压，从而达到正向共振电压，能反馈到U1的栅极，使U1能继续维持在导通状态。
与此同时，共振电压、按共振电流强度逐步下降，不久达到0V，它低于场效应管U1的删极阀阈值以下，使U1很快截止，但是，此共振电压又越过0V状态反向为负，处于负工作状态的U1栅极被正向偏置，U2得电导通，由于U1的栅级电压为负没有转换，继续维持在截止状态。此时，场效应管U1→U2的共振方式又将翻转。电流流径变压器初级线圈，在变压器初级线圈L2电容C2之间，产生反极性的共振电流，因而U1的漏栅极间加上共振电压幅度。开始第二轮自激共振。周而复始，形成一个完整的自激共振过程，其共振产生的电流强度通过变压器T1耦合给次级L5、L6，在次级端产生两组脉冲电流，L5产生一组经高频管D6，电容C5整流的直流电压向运放IC1的反相端提供参考电压，若其电压大于同相端偏置电压，此时运放IC1的输出端有直流电平输出，其电压直接影响BG1和BG2的Vbec偏置电压，形成导通与截止的开关状态，使自激共振的场效应管U1、U2能稳定工作在一定电压值内。当另一路次级线圈L6得电，输出300V的脉冲电压，采用电容C2、C3、C4的C6、C7、C8和高压二级管D7、D8、D9、D10、D11、D12以相互串联方式，抬高脉冲电压，此堆积的级数等于所要得到的高压直流电压与变压器次级电压300V(V5)的比值，即已设级数为6级(n)，输出电压就是V高＝6×2000V。其高压脉冲输出端电压达12KV。
该电路中接在场效管U1、U2漏极与源极之间的钳位D4、D5阻尼二级管，消除变压器T1中的线圈瞬变电压、保护场效管功率器件。
串联在输入电源上的线圈L1，是为了提高高频阻抗特性而设置，以便改善流过直流电流的成份，不产生磁饱和，阻断直流变换电路正常工作。
本实用新型充分利用场效管(MOSFET)本身开关速度快，损耗小，工作频率高的特征。将共振电路工作频率设置在80～100KHz处，使变压器T1的体积减小，线圈圈数也少，优化了电路结构，又降低了直流在变换过程中的损耗，提高了直流变换中的输出功率。
该实用新型的高压输出端，通过高绝缘电线穿过操作手柄与高压网梳钢片的焊接点联接为一体。其特制的高压网梳，在间距内镶嵌作梳条。其梳条上均匀地冲压作许多锯齿口。其作用是有效地利用高压脉冲尖端放电效应。当这些网梳在任何植物上往复扫动，随着网梳移动，植物叶、茎穿过高压电场。尖端放电作用在叶、茎之间或之上，如果叶、茎载体上有虫、蛹、蛾、卵之类都会遭到不同程度的高压电击。其电击强度随着网梳移动而变化，由于害虫生命力相对薄弱，生命活性能量也小，象蛹、卵的生命更小，经电击后灼伤，几乎成活力为零。若适当增加扫荡次数，杀灭害虫的效果会显著提高。
此时相对于植物而言，会在叶、茎上留下针刺小孔，由于植物主体扎根在土壤里，随时补充叶面愈活的能量，一、两天甚至更短的时间(几个小时内)就恢复正常，因此，不会在植物表面留下伤痕，同理，也不会改变植物的生态特征。
相反，随着网梳在植物叶、茎之间的移动，由于电弧产生较强的臭氧，对于植物而言，适当增加臭氧的浓度，对改善植物新陈代谢，加快植物生长，都是被实践证实的事实。
至于病毒经过高压电场，通过小试，该实用新型产品，对有些病毒确实有抑制作用。相信技术应用进一步深入，作用会更加突出。
权利要求1.一种高电压脉冲植物除病杀虫机，其特征在于电路及电器元件设置在箱体(1)内，箱体(1)连接操作手柄(2)，箱体(1)和操作手柄(2)延伸一操作杆(5)，操作杆(5)另一端设高压电击网梳(6)，其中电路部分包括控制及保护电路、轻触启动电路、自激共振电路、高压脉冲电路，所述的电路及电器元件的组成如下1)控制及保护电路由IC1运放及同相端设置的稳压管DW1、电阻R1组成一组基准电压端，提供启动，电路保护参考电压点，由L5反馈电压经整流管D6、电容C5检拾变化的输出电压，经电阻R4阻流输入至IC1运放的反相端，在R2端形成其变化电压，作为调整自激共振电路过压保护；2)轻触启动电路由运放IC1输出端、电阻R3、开关、二极管D1、D2、BG1、BG2三级管组成，当轻轻安下K1按纽开关，把运放IC1输出电压传递接通，经二级管D1、D2给BG1、BG2基数工作电压，达到启动自激共振电路D1、D2在电路中取分开和阻断作用；3)自激共振电路由U1场效应功率管及电路偏置电阻R6、R7、R9、T1变压L2，共振电容C2，组成正向启振电路，由U2场效应功率管及电路偏置电阻R5、R8、R10、T1变压器L3、共振电容C2组成负向启振电路，完成整套自激共振过程；4)高压脉冲电路由T1的次级线圈L6得电，输出300V的脉冲电压，采用电容C2、C3、C4的C6、C7、C8和高压二级管D7、D8、D9、D10、D11、D12以相互串联方式，抬高脉冲电压，此堆积的级数等于所要得到的高压直流电压与变压器次级电压300V、V5的比值。
2.根据权利要求1所述的高电压脉冲植物除病杀虫机，其特征在于所述的高压电击网梳的梳齿(7)的两侧设有钜齿形放电端(8)。
3.根据权利要求1所述的高电压脉冲植物除病杀虫机，其特征在于所述的操作手柄(2)上设有开关(3)和指示灯(4)。
专利摘要本实用新型涉及农用机电中的高电压脉冲装置，进一步是指一种可移动的高电压脉冲植物除病杀虫机。本实用新型的特点在于电路及电器元件设置在箱体(1)内，箱体(1)连接操作手柄(2)，箱体(1)和操作手柄(2)延伸一操作杆(5)，操作杆(5)另一端设高压电击网梳(6)，其中电路部分包括控制及保护电路、轻触启动电路、自激共振电路、高压脉冲电路。本实用新型装置在杀灭虫害中可较好地取代农药喷洒杀虫的作用，甚至有的植物，可以完全取而代之农药，因此，减轻对土壤的污染，对人类毒性的侵害，都是极具意义的。加上，用电能量击虫，对改善植物生长活性、增产增收、降低生产成本、提高务工人员的安全系数，都有不可合缺的作用。
文档编号A01M1/22GK2699673SQ20042003538
公开日2005年5月18日 申请日期2004年3月16日 优先权日2004年3月16日
发明者付次荣 申请人:付次荣