超声波雾化片驱动控制IC装置
2020-11-21 07:05

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  超声波雾化器使用范围十分广泛,但是其控制电路一直以来并不十分完善,超声波雾化片一般需要110KHZ的高频率驱动才能产生高频共振并将电能转换为机械能作用到液体,使液体分子链被打散变成纳米直径的小水珠,因此其核心是要保证超声波雾化片处在共振频率的中心,只有这个样子才能保证最佳工作效率,但是由于现有生产工艺的限制,一般超声波雾化片在生产过程中会造成较大误差,雾化片的共振频率会有正负5KHZ左右的误差,无法确保雾化片的一致性,也正因为如此造成了雾化片的驱动方式十分复杂,目前已有的超声波雾化片驱动电路经过了以下几代的改进,他们的特点如下:1.硬件电路RC自震荡输出频率,本生输出频率精度不高且会受到元器件产生的误差影响,会影响到雾化片的效率,因此每个产品生产过程中都需要进行校准,生产效率低;同时由于雾化片在生产过程中产生的误差导致不同的雾化片中心频率误差很大,因此校准的过程中基本上就是直接看实际雾化的效果,直到调整到最大为止,由于要靠人工观察雾化量大小因此无法确保产品的一致性,同时该方案的电源功耗并不理想,目前这种办法已经被淘汰。2.单片机等集成电路输出固定频率,由于集成电路的特殊性其可以轻易输出到数兆HZ的频率并且误差极小,典型的输出误差小于1KHZ,因此有了一个精确的频率源,并且由于单片机良好的低功耗特性使得其适用于低功耗驱动的场合,但是固定的输出频率使得在雾化片产生误差的情况下无法进行补偿,因此生产的过程中高度依赖雾化片生产过程中的精度,因此实际生产过程中雾化片的报废率较高,导致生产成本过高,以至于目前只有少量需要移动式使用的产品还在采用该方案以外基本上已经被淘汰了。3.单片机输出可变的频率扫描,同时接收反馈信号进行判断雾化片正确的工作频率,然后输出固定的频率来驱动雾化片工作。该方案解决了由于雾化片共振频率不一致导致的部分雾化片不能工作的问题,同时输出频率的精度也很高,因此在现阶段广为使用。但是该方案的主要缺点有以下2点:1.频率的扫描不准确,扫描频率在10次中就会有一次出现较大误差,导致换能效率不高,引起该问题的原因是在高达100KHZ的情况下反馈信号的采样速率跟不上,且反馈信号并非线性,因此有一定的机率会连续多次采集到信号的低谷,又会有一定的机率采集到信号的峰值,因此导致后期品均计算的结果出现较大误差,从而导致频率扫描不准确;2.电路整体的待机功耗较大,由于该电路需要将电压提高至24V左右来保证驱动电路的工作,因此在某些电池供电的场合需要让升压电路持续工作,导致待机功耗较大缩短了电池供电的时间,使其不适合作为移动类产品的应用,导致至今超声波雾化领域罕有电池供电的移动类产品。ag追杀模式一般多久

  本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:超声波雾化片驱动控制IC装置,包括单片机、频率扫描仪器、频率发生器、雾化片、驱动器、IC,所述单片机、频率扫描仪器、频率发生器由第一支路依次连接,在频率发生器内设有内置的控制模块,在该控制模块上设置有控制同步采样频率以及峰值取样方式的控制电路;所述控制电路包括升压控制电路以及连接在该升压控制电路上的DC-DC升压电路;所述单片机、雾化片、驱动器、IC由第二支路依次连接。

  所述单片机与所述频率扫描仪器之间还连接有用于频率发生器发生频率的信息收发反馈系统。

  所述单片机上还连接一用于容置所述频率扫描仪器、频率发生器、雾化片、驱动器的柜体。

  所述升压控制电路以及连接在该升压控制电路上的DC-DC升压电路均为集成电路,并同时集成于同一PCB板上。

  所述单片机驱使所述频率扫描仪器扫描所述频率发生器的同时接收反馈信号进行判断雾化片正确的工作频率,然后输出固定的频率来驱动雾化片工作。

  实施例1:超声波雾化片驱动控制IC装置,包括单片机、频率扫描仪器、频率发生器、雾化片、驱动器、IC,所述单片机、频率扫描仪器、频率发生器由第一支路依次连接,在频率发生器内设有内置的控制模块,在该控制模块上设置有控制同步采样频率以及峰值取样方式的控制电路;所述控制电路包括升压控制电路以及连接在该升压控制电路上的DC-DC升压电路;所述单片机、雾化片、驱动器、IC由第二支路依次连接。

  所述单片机与所述频率扫描仪器之间还连接有用于频率发生器发生频率的信息收发反馈系统。

  所述单片机上还连接一用于容置所述频率扫描仪器、频率发生器、雾化片、驱动器的柜体。

  所述升压控制电路以及连接在该升压控制电路上的DC-DC升压电路均为集成电路,并同时集成于同一PCB板上。

  所述单片机驱使所述频率扫描仪器扫描所述频率发生器的同时接收反馈信号进行判断雾化片正确的工作频率,然后输出固定的频率来驱动雾化片工作。

  实施例2:结合图1所示,作为普通超声波雾化加湿器使用:在此状态下CH脚接地选择EN脚作为普通按键使用,PWM脚接地使用最大雾化量设定,EN脚接按键,按下打开雾化,再次按下关闭雾化,SCAN脚悬空这样每次打开雾化的时候都会自动扫描一遍雾化片的中小频率,由Q1、L1、D1构成升压电路C2为储能电容,R1/R2为升压电压设定,OUT+、OUT-接超声波雾化片。

  为保证系统正常工作如果使用DC12V作为输入电源的情况下需要为IC单独添加5V电压。

  实施例3:结合图2所示,作为雾化片驱动电路嵌入使用:在此状态下CH脚接VCC选择EN脚作为逻辑电平信号输入,PWM引脚可选作为雾化量调节信号输入,SCAN脚可以悬空也可以选择作为手动频率扫描按键,EN脚输入逻辑高电平IC开始驱动雾化片工作,输入逻辑低电平IC进入待机状态。

  下面在图1、图2中出现的标记以及功能做以下叙述:VCC:IC供电引脚正极,接+3.0V ~ +5.0V电压,注意:IC上电周期为5mS,在上电5mS后IC完成初始化才会处理输入信号。VSS:IC供电引脚负极,接0V。

  SCAN:手动扫频按键接口,默认输出VCC电压,外部接轻触按键或者其它类型物理按键,当外部电压强制拉为0V时并保持≥10mS后释放为有效输入,此时系统会进行一次自动频率测定并将测定值写入IC内部,数据只在一个上电周期内有效,断电后将清空。注意:当在一个上电周期内没有按下改按键的情况下,每次进行超声波雾化输出的时候系统都会进行一个频率测定周期,如果按下该按键进行过频率自测定的情况下每次进行超声波雾化输出的时候都会按照测定结果输出固定频率;该引脚不用时悬空即可。

  CH:EN脚输入信号选择,该引脚不可以悬空,当该引脚接VCC时EN脚的输入信号为逻辑高低电平输入;当该引脚接0V时EN脚的输入信号为典型的按键信号输入。

  EN:该引脚作为逻辑电平输入的时候不输出电压,输入高电平信号≥2V且≤VCC的情况下IC开始驱动超声波雾化片工作,当输入信号为低电平=0V的情况下IC停止工作并进入待机状态;该引脚选择为按键信号输入的时候,IC输出VCC电压,外部接轻触按键或者其它类型物理按键,当外部电压强制拉为0V时并保持≥10mS后释放为有效输入,IC驱动雾化片工作,当再次输入有效信号的时候IC进入待机状态。

  PWM:该引脚为雾化量调节信号输入,输入信号为1KHz方波信号,通过改变输入信号的占空比来控制雾化量的大小,当占空比越小的时候雾化量越大,当占空比越大的时候雾化量越小,当该引脚接0V时为最大雾化量;该引脚不可以悬空,不用时接0V。

  DCPWM:该引脚为升压PWM信号输出,外挂N沟道MOS,组成BOOST升压电路,IC内部和SCPWM共用一个PWM周期发生器,但拥有分别独立的占空比调整器。

  DCFB:升压电路的输出电压反馈引脚,反馈电压为1.0V,外部通过分压电阻设定升压电压;升压电压计算VO=R1/R2。

  SCPWM:外挂N沟道MOS构成超声波雾化片驱动电路,该引脚输出频率驱动超声波雾化片工作,频率为自测定;雾化片频率测定范围为90KHz ~ 140KHz,注意被驱动雾化片的工作中心频率必须在该频率范围内。

  SCFB:超声波雾化片工作频率测定的反馈引脚,IC通过分析该引脚的反馈信号来确定PWM周期。

  以上述依据本实用新型的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

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