專利名稱：一種高能效超聲波霧化換能器驅(qū)動電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種超聲波霧化換能器驅(qū)動電路，尤其是一種高能效超聲波霧化換能器驅(qū)動電路。屬于超聲波霧化換能器驅(qū)動領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，超聲波霧化器由于其霧化速度快，清潔方便等優(yōu)點，已經(jīng)在醫(yī)療、汽車、家居等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用環(huán)境濕度或環(huán)境氣味的改善，其主要工作部分為超聲波霧化換能器，換能器由振蕩電路驅(qū)動，把電能轉(zhuǎn)換為機械動能將液體打出液面形成霧化?，F(xiàn)在市面上的超聲波霧化換能器振蕩電路大多采用電容三點式自激振蕩電路，如圖1所示，該電路價格低廉，能實現(xiàn)霧化效果，霧化量也能達到需求，但該電路轉(zhuǎn)換效率低，只有40%左右的電能通過超聲波霧化換能器FRl轉(zhuǎn)化為我們所需要的機械能，其余都以熱能方式損失，特別是自激振蕩電路中的功率三極管Q2發(fā)熱極為嚴重，80 %在使用兩年內(nèi)出現(xiàn)損壞，導(dǎo)致超聲波霧化器損壞率極高，整個產(chǎn)品的生命周期都不能達到節(jié)能環(huán)保的要求，并且該電路中超聲波霧化換能器若因機械損傷、接觸不良等原因引起停振時，自激振蕩電路中的功率三極管Q2發(fā)熱會更為嚴重，有引起超聲波霧化器外殼受熱變形，甚至引起火災(zāi)的危險，顯然不是理想的超聲波霧化換能器驅(qū)動電路。綜上所述，對于超聲波霧化換能器來講，需要一種發(fā)熱量低，效率高，能夠跟蹤超聲波霧化換能器諧振頻率并能判斷其是否停振的超聲波霧化換能器驅(qū)動電路來解決以上問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的，是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供一種超聲波霧化換能器驅(qū)動電路，具有結(jié)構(gòu)簡單、發(fā)熱量低、效率高，能夠跟蹤超聲波霧化換能器諧振頻率并能判斷其是否停振的特點。本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案達到—種聞能效超聲波霧化換能器驅(qū)動電路，其結(jié)構(gòu)特點在于包括主控芯片電路、頻率跟蹤電路和振蕩電路，所述主控芯片電路由微控制器U1、復(fù)位電阻R1、振蕩電阻R2、振蕩電容C3和復(fù)位電容C4連接構(gòu)成；所述頻率跟蹤電路由分壓電阻R3 R4、反饋電阻R5 R6、上拉電阻R7和濾波電容C5連接構(gòu)成；所述振蕩電路由MOS管Q1、儲能電感L1、下拉電阻R8、取樣電阻R9、振蕩電容Cl C2、取樣電容C6和超聲波霧化換能器FRl連接構(gòu)成；所述振蕩電路的信號輸出端通過頻率跟蹤電路連接主控芯片電路的信號輸入端，主控芯片電路的控制信號輸出端連接振蕩電路控制信號輸入端。本實用新型的目的還可以通過以下技術(shù)方案達到本實用新型的一種技術(shù)解決方案是所述微控制器Ul的引腳5連接復(fù)位電阻Rl與復(fù)位電容C3的連接處；微控制器Ul的引腳10連接反饋電阻R5、R6的連接處；微控制器Ul的引腳11連接MOS管Ql的S極、下拉電阻R8的一端、取樣電阻R9的一端、取樣電容C6的一端、振蕩電容C2以及超聲波霧化換能器FRl的一端；微控制器Ul的引腳12連接分壓電阻R3、R4的連接處以及反饋電阻R6的另一端；微控制器Ul的引腳13連接MOS管Ql的G極、下拉電阻R8的另一端；微控制器Ul的引腳16連接振蕩電阻R2的一端、上拉電阻R7的一端以及振蕩電容C3的一端；微控制器Ul的引腳18連接上拉電阻R7的另一端、反饋電阻R5的另一端以及濾波電容C5的正極；所述MOS管Ql的D極連接儲能電感LI的一端、振蕩電容Cl的一端；所述振蕩電容Cl的另一端與超聲波霧化換能器FRl的另一端連接；所述微控制器Ul的引腳14連接復(fù)位電阻Rl的另一端和振蕩電阻R2的另一端；所述微控制器Ul的引腳5連接分壓電阻R4的另一端、取樣電阻R9的另一端、復(fù)位電容C4的另一端、振蕩電容C3另一端、濾波電容C5的負極和取樣電容C6的另一端。本實用新型的一種技術(shù)解決方案是所述微控制器Ul的引腳14可以與復(fù)位電阻Rl的另一端和振蕩電阻R2的另一端的連接處外接5V電源。本實用新型的一種技術(shù)解決方案是所述分壓電阻R3的另一端、儲能電感LI的另一端和振蕩電容C2的另一端可以外接24V電源。本實用新型的一種技術(shù)解決方案是所述微控制器Ul的引腳5可以與分壓電阻R4的另一端、取樣電阻R9的另一端、復(fù)位電容C4的另一端、振蕩電容C3另一端、濾波電容C5的負極和取樣電容C6的另一端連接處接地。本實用新型具有如下突出的有益效果1、本實用新型采用電容三點式它激振蕩，微控制器Ul輸出PWM信號驅(qū)動MOS管Q1，經(jīng)MOS管Ql驅(qū)動超聲波霧化換能器FRl形成振蕩，以達到電能轉(zhuǎn)化為機械能的目的。由于通過它激PWM信號驅(qū)動的MOS管Ql工作于開關(guān)狀態(tài)，發(fā)熱量大大降低，有效提高整個電路的轉(zhuǎn)換效率，并且微控制器Ul通過頻率跟蹤電路跟蹤超聲波霧化換能器FRl的諧振頻率，根據(jù)諧振頻率的數(shù)據(jù)微調(diào)PWM驅(qū)動信號的頻率，使超聲波霧化換能器FRl達到最佳工作狀態(tài)，電路的轉(zhuǎn)換效率得到進一步提升；同時微控制器Ul能夠根據(jù)諧振頻率的數(shù)據(jù)判斷超聲波霧化換能器FRl是否已經(jīng)損壞停振，若出現(xiàn)停振現(xiàn)象及時停止PWM信號輸出，具有較好的保護效果。3、本實用新型的整個電路結(jié)構(gòu)簡單，發(fā)熱量低，效率高，產(chǎn)品及格率高，具有高效能及廣闊的應(yīng)用前景。

圖1為為現(xiàn)有技術(shù)中電容三點式自激振蕩電路原理圖；圖2為本實用新型具體實施例1的電路原理圖。其中，1-主控芯片電路，2-頻率跟蹤電路，3-振蕩電路，Ul-微控制器，Ql-MOS管，L1-儲能電感，F(xiàn)Rl-超聲波霧化換能器，Rl-復(fù)位電阻，R2-振蕩電阻，R3 R4-分壓電阻，R5 R6-反饋電阻，R7-上拉電阻，R8-下拉電阻，R9-取樣電阻，Cl C3-振蕩電容，C4-復(fù)位電容，C5-濾波電容，C6-取樣電容。
具體實施方式
具體實施例1 :圖2構(gòu)成本實用新型的具體實施例1。[0021]參照圖2，本實施例包括主控芯片電路1、頻率跟蹤電路2和振蕩電路3，所述主控芯片電路I由微控制器Ul、復(fù)位電阻R1、振蕩電阻R2、振蕩電容C3和復(fù)位電容C4連接構(gòu)成；所述頻率跟蹤電路2由分壓電阻R3 R4、反饋電阻R5 R6、上拉電阻R7和濾波電容C5連接構(gòu)成；所述振蕩電路3由MOS管Q1、儲能電感L1、下拉電阻R8、取樣電阻R9、振蕩電容Cl C2、取樣電容C6和超聲波霧化換能器FRl連接構(gòu)成；所述振蕩電路3的信號輸出端通過頻率跟蹤電路2連接主控芯片電路I的信號輸入端，主控芯片電路I的控制信號輸出端連接振蕩電路3控制信號輸入端。本實施例中，所述微控制器Ul的引腳5連接復(fù)位電阻Rl與復(fù)位電容C3的連接處；微控制器Ul的引腳10連接反饋電阻R5、R6的連接處；微控制器Ul的引腳11連接MOS管Ql的S極、下拉電阻R8的一端、取樣電阻R9的一端、取樣電容C6的一端、振蕩電容C2以及超聲波霧化換能器FRl的一端；微控制器Ul的引腳12連接分壓電阻R3、R4的連接處以及反饋電阻R6的另一端；微控制器Ul的引腳13連接MOS管Ql的G極、下拉電阻R8的另一端；微控制器Ul的引腳16連接振蕩電阻R2的一端、上拉電阻R7的一端以及振蕩電容C3的一端；微控制器Ul的引腳18連接上拉電阻R7的另一端、反饋電阻R5的另一端以及濾波電容C5的正極；所述MOS管Ql的D極連接儲能電感LI的一端、振蕩電容Cl的一端；所述振蕩電容Cl的另一端與超聲波霧化換能器FRl的另一端連接；所述微控制器Ul的引腳14連接復(fù)位電阻Rl的另一端和振蕩電阻R2的另一端；所述微控制器Ul的引腳5連接分壓電阻R4的另一端、取樣電阻R9的另一端、復(fù)位電容C4的另一端、振蕩電容C3另一端、濾波電容C5的負極和取樣電容C6的另一端。所述微控制器Ul的引腳14可以與復(fù)位電阻Rl的另一端和振蕩電阻R2的另一端的連接處外接5V電源。所述分壓電阻R3的另一端、儲能電感LI的另一端和振蕩電容C2的另一端可以外接24V電源。所述微控制器Ul的引腳5可以與分壓電阻R4的另一端、取樣電阻R9的另一端、復(fù)位電容C4的另一端、振蕩電容C3另一端、濾波電容C5的負極和取樣電容C6的另一端連接處接地。本實施例的工作原理參照圖2，首先微控制器Ul根據(jù)超聲波霧化換能器FRl的標稱頻率通過引腳13輸出相對應(yīng)頻率的PWM信號，當PWM信號處于高電平時，MOS管Ql導(dǎo)通，電流從24V電源通過儲能電感LI——MOS管Ql——取樣電容C6及取樣電阻R9到地，儲能電感LI存儲部分電能；當PWM信號處于低電平時，由于下拉電阻R8的作用，MOS管Ql迅速關(guān)斷，電流從儲能電感LI——振蕩電容C2——超聲波霧化換能器FRl——振蕩電容Cl流向儲能電感LI的另一端；當PWM信號重新處于高電平時又繼續(xù)在儲能電感LI存儲電能，從而產(chǎn)生周期振蕩。由于超聲波霧化換能器FRl的諧振頻率與標稱頻率存在一定偏差，微控制器Ul通過引腳10、引腳11、引腳12檢測超聲波霧化換能器FRl的諧振頻率從而微調(diào)PWM驅(qū)動信號使PWM信號頻率等于超聲波霧化換能器FRl的諧振頻率，實現(xiàn)電能與機械動能的高效率轉(zhuǎn)換，極大的降低發(fā)熱量。同時，微控制器Ul可以通過反饋回來的諧振頻率判斷超聲波霧化換能器FRl是否停振，從而停止輸出，實現(xiàn)驅(qū)動電路的停振保護。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施例，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的范圍內(nèi)，根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案及其實用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種聞能效超聲波霧化換能器驅(qū)動電路，其特征在于:包括主控芯片電路(I)、頻率跟蹤電路⑵和振蕩電路(3);所述主控芯片電路⑴由微控制器U1、復(fù)位電阻R1、振蕩電阻R2、振蕩電容C3和復(fù)位電容C4連接構(gòu)成；所述頻率跟蹤電路(2)由分壓電阻R3 R4、反饋電阻R5 R6、上拉電阻R7和濾波電容C5連接構(gòu)成；所述振蕩電路(3)由MOS管Q1、儲能電感L1、下拉電阻R8、取樣電阻R9、振蕩電容Cl C2、取樣電容C6和超聲波霧化換能器FRl連接構(gòu)成；所述振蕩電路(3)的信號輸出端通過頻率跟蹤電路(2)連接主控芯片電路⑴的信號輸入端，主控芯片電路⑴的控制信號輸出端連接振蕩電路⑶控制信號輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高能效超聲波霧化換能器驅(qū)動電路，其特征在于:所述微控制器Ul的引腳5 連接復(fù)位電阻Rl與復(fù)位電容C3的連接處；微控制器Ul的引腳10連接反饋電阻R5、R6的連接處；微控制器Ul的引腳11連接MOS管Ql的S極、下拉電阻R8的一端、取樣電阻R9的一端、取樣電容C6的一端、振蕩電容C2以及超聲波霧化換能器FRl的一端；微控制器Ul的引腳12連接分壓電阻R3、R4的連接處以及反饋電阻R6的另一端；微控制器Ul的引腳13連接MOS管Ql的G極、下拉電阻R8的另一端；微控制器Ul的引腳16連接振蕩電阻R2的一端、上拉電阻R7的一端以及振蕩電容C3的一端；微控制器Ul的引腳18連接上拉電阻R7的另一端、反饋電阻R5的另一端以及濾波電容C5的正極；所述MOS管Ql的D極連接儲能電感LI的一端、振蕩電容Cl的一端；所述振蕩電容Cl的另一端與超聲波霧化換能器FRl的另一端連接；所述微控制器Ul的引腳14連接復(fù)位電阻Rl的另一端和振蕩電阻R2的另一端；所述微控制器Ul的引腳5連接分壓電阻R4的另一端、取樣電阻R9的另一端、復(fù)位電容C4的另一端、振蕩電容C3另一端、濾波電容C5的負極和取樣電容C6的另一端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高能效超聲波霧化換能器驅(qū)動電路，其特征在于:所述微控制器Ul的O引腳14與復(fù)位電阻Rl的另一端和振蕩電阻R2的另一端的連接處外接5V電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高能效超聲波霧化換能器驅(qū)動電路，其特征在于:所述分壓電阻R3的另一端、儲能電感LI的另一端和振蕩電容C2的另一端接24V電源。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高能效超聲波霧化換能器驅(qū)動電路，其特征在于:所述微控制器Ul的引腳5與分壓電阻R4的另一端、取樣電阻R9的另一端、復(fù)位電容C4的另一端、振蕩電容C3另一端、濾波電容C5的負極和取樣電容C6的另一端連接處接地。
專利摘要本實用新型公開一種高能效超聲波霧化換能器驅(qū)動電路，其特征在于包括主控芯片電路(1)、頻率跟蹤電路(2)和振蕩電路(3)；所述主控芯片電路(1)由微控制器U1、復(fù)位電阻R1、振蕩電阻R2、振蕩電容C3和復(fù)位電容C4連接構(gòu)成；所述頻率跟蹤電路(2)由分壓電阻R3～R4、反饋電阻R5～R6、上拉電阻R7和濾波電容C5連接構(gòu)成；所述振蕩電路(3)由M0S管Q1、儲能電感L1、下拉電阻R8、取樣電阻R9、振蕩電容C1～C2、取樣電容C6和超聲波霧化換能器FR1連接構(gòu)成；所述振蕩電路(3)的信號輸出端通過頻率跟蹤電路(2)連接主控芯片電路(1)的信號輸入端，主控芯片電路(1)的控制信號輸出端連接振蕩電路(3)控制信號輸入端。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，發(fā)熱量低，效率高，產(chǎn)品及格率高，具有廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號G05B19/042GK202916627SQ20122057008
公開日2013年5月1日 申請日期2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月31日
發(fā)明者廖中原, 姚長標, 周治國 申請人:佛山市順德區(qū)瑞德電子實業(yè)有限公司