CN109174597A - 超声波生成电路和超声波清洗杯 - Google Patents

超声波生成电路和超声波清洗杯 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种超声波生成电路和超声波清洗杯，涉及超声波清洗技术领域，包括主控模块，主控模块包括相连接的控制模块和驱动模块；控制模块输出PWM波，触发驱动模块中的MOS管，产生交流电压，以使驱动模块中的电感和晶片发生振荡，产生超声波，其中，PWM波的频率与晶片的振荡频率相一致，在保证清洗效果的基础上，提高清洗效率。

Description

超声波生成电路和超声波清洗杯
技术领域
本发明涉及超声波清洗技术领域，尤其是涉及一种超声波生成电路和超声波清洗杯。
背景技术
眼镜、手表等饰物器件需要定期的进行清理。因为长期佩戴，导致上面会有大量的残留汗液、微小细菌和螨虫。
当前，一般采用传统的手工清洗方式来清洗，效率低下，清洗效果较差，清洗过程中易对人体造成伤害，浪费人力、物力和时间。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供超声波生成电路和超声波清洗杯，在保证清洗效果的基础上，提高清洗效率。
第一方面，本发明实施例提供了一种超声波生成电路，包括：主控模块，所述主控模块包括相连接的控制模块和驱动模块；
所述控制模块输出PWM波，触发所述驱动模块中的MOS管，产生交流电压，以使所述驱动模块中的电感和晶片发生振荡，产生超声波，其中，所述PWM波的频率与所述晶片的振荡频率相一致。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，还包括与所述控制模块相连接的电压控制模块和电压转换模块；
所述电压控制模块经充电接头接入充电电压，输出第一电压和第二电压，其中，所述第一电压用于为电池充电，并通过所述电压转换模块，将所述第一电压转换成所述主控模块的工作电压；所述第二电压根据所述主控模块的第一控制信号为所述驱动模块提供电能。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，还包括与所述控制模块相连接的采样模块，所述采样模块包括分别采集电池电压、充电电压、温度信息的模数转换采集电路。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，还包括与所述控制模块相连接的指示模块，用于根据所述控制模块发送的第二控制信号呈现相应的指示灯状态。
第二方面，本发明实施例还提供一种超声波清洗杯，包括外壳和设置在所述外壳内部的主体，所述主体包括晶片、置物机构和PCB板，所述PCB板包括如上所述的超声波生成电路；
所述置物机构，与所述晶片相连接，用于放置待清洗物件；
所述晶片，与所述PCB板相连接，根据所述PCB板产生的交流电压，与所述PCB板上的电感发生振荡，产生超声波。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，还包括设置在所述外壳上的触摸开关，与所述PCB板相连接，用于提供第三控制信号来控制所述超声波清洗装置的工作状态。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，还包括分别与所述PCB板相连接的电池和充电接头，所述电池包括电池外壳，所述电池外壳的一侧与所述PCB板的一侧相连接，所述PCB板的另一侧与所述充电接头相连接，所述电池外壳的另一侧设置有所述触摸开关。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，所述置物机构包括与所述晶片相连接的内胆和置于所述内胆内部的清洗篮，其中，所述清洗篮可拆卸。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第四种可能的实施方式，其中，所述外壳包括壳体和与所述壳体铰接的上盖，所述壳体内侧设置有凹槽，所述主体通过所述凹槽进行固定，所述凹槽与所述主体的尺寸相匹配。
结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第五种可能的实施方式，其中，还包括位于所述外壳底部的底盖，所述底盖的底部设置有橡胶垫。
本发明实施例提供了一种超声波生成电路和超声波清洗杯，通过控制模块输出的PWM波，触发驱动模块中的MOS管导通，产生交流电压，驱动模块中的电感与晶片发生振荡，产生超声波，通过超声波对饰物进行清洗，在保证清洗效果的同时，提高清洗效率；
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的超声波生成电路中主控模块的电路结构示意图；
图2为本发明实施例提供的超声波生成电路中电压控制模块的电路结构示意图；
图3为本发明实施例提供的超声波生成电路中电压转换模块的电路结构示意图；
图4为本发明实施例提供的超声波生成电路中采样模块的电路结构示意图；
图5为本发明实施例提供的超声波生成电路中触摸IC模块的电路结构示意图；
图6为本发明实施例提供的超声波生成电路中指示模块的电路结构示意图；
图7为本发明实施例提供的超声波清洗杯结构示意图；
图8为本发明实施例提供的超声波清洗杯外形示意图之一；
图9为本发明实施例提供的超声波清洗杯外形示意图之二；
图10为本发明实施例提供的超声波清洗杯外形示意图之三。
图标：100-控制模块；200-驱动模块；300-脉冲吸收模块；1-上盖；2-清洗篮；3-内胆；4-壳体；5-触摸开关；6-电池外壳；7-电池；8-晶片；9-PCB板；10-螺丝；11-底盖；12-橡胶垫；13-充电接头。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
当前，采用传统的手工清洗方式来清洗饰物，一般具有如下缺点：
1、人手直接接触到清洗液里面会对皮肤组织造成烧伤或腐蚀，造成对清洗人的伤害，特别是清洗液溅到眼睛等重要部位可能会引起重大工伤；2、传统的手工毛刷等工具清洗不到盲区、夹缝和拐角，没有彻底地把工件清洗干净；3、无法保证被清洗对象洁净度一致高，不能满足产品的一致性；4、效率太慢，如清洗一副眼镜多达半小时；5、对于现在市面上眼镜来说，镜片多是树脂的，如果长期用眼镜布擦拭，很容易出现划痕，划痕一多，会影响镜片清晰度；
基于此，本发明实施例提供的一种超声波生成电路和超声波清洗杯，在保证清洗效果的基础上，提高清洗效率。
下面通过实施例进行详细描述。
本发明实施例提供的超声波生成电路，包括主控模块，主控模块包括相连接的控制模块100和驱动模块200，其中，主控模块的电路结构如图1所示；
控制模块100输出PWM波，触发驱动模块200中的MOS管，产生交流电压，以使驱动模块200中的电感和晶片发生振荡，产生超声波，其中，PWM波的频率与晶片的振荡频率相一致，生成的超声波频率与PWM波的频率、晶片的振荡频率相一致。
在实际应用的优选实施例中，通过控制模块100输出的PWM波，触发驱动模块200中的MOS管导通，产生交流电压，驱动模块200中的电感与晶片8发生振荡，产生超声波，通过超声波对饰物进行清洗，在保证清洗效果的同时，提高清洗效率；
其中，根据晶片8的出厂最优频率，来调节电感参数，两者相配合，使得最终输出最优频率的超声波，最优频率的超声波范围包括37KHz-39KHz，优选地，最优频率的超声波包括38KHz，在上述最优频率的超声波作用下，清洗效果显著；
这里，主控模块中的主控芯片U1的15引脚输出PWM波，触发MOS管Q2导通，产生交流电压，交流电压经变压器T1的主、次级进行电压变换，得到输出交流电压，带动电感L1和晶片J2发生振荡，产生超声波；
其中，变压器T1还起到了隔离作用,保证使用者的使用可靠性；
作为一种可选的实施例，如图1所示，本发明实施例还提供脉冲吸收模块300，包括二极管D2、电阻R12、电阻R2和电容C2，用于吸收MOS管Q2的尖脉冲；
进一步的，还包括与控制模块100相连接的电压控制模块和电压转换模块；
电压控制模块经充电接头接入充电电压，输出第一电压和第二电压，其中，第一电压用于为电池充电，并通过电压转换模块，将第一电压转换成主控模块的工作电压；第二电压根据主控模块的第一控制信号为驱动模块200提供电能。
其中，如图2、图3所示，电压控制模块经充电接头接入充电电压Vcharge12.6V，经二极管D3，输出第一电压VBAT和第二电压VBATF，这里，第一电压和第二电压分为两路，第一电压VBAT给电池J3进行充电，并通过电压转换模块中的稳压芯片U2将第一电压VBAT转换成主控模块中主控芯片U1的工作电压5V，根据主控模块的主控芯片U1的14管脚输出的第一控制信号A信号控制第二电压VBTF为驱动模块200上电，即在需要用电的情况下，主控模块的主控芯片U1的14管脚输出高电平的A信号，为驱动模块200提供电能；
在一些可能的实施例中，超声波生成电路还包括与主控模块相连接的触摸IC模块，通过电压转换模块转换得到的5V工作电压进行供电；
本发明实施例在待机状态下由主控芯片U1控制三极管Q3关断，从而断掉驱动模块200(主要供电电路)的电能供给，同时让单片机进入省电模式，待机模式下，功耗为uA级，以达到待机模式下省电的目的；这里，控制模块100中的主控芯片U1和触摸IC模块中的控制芯片U7都采用掉电模式，功耗均为uA级别，触摸IC模块如图5所示；
其中，当弹簧按键按下后，key值信号从高电平变为低电平，控制超声波生成电路开始工作，进而通过key值信号的高低电平状态控制本发明实施例的工作状态；
进一步的，如图4所示，还包括与控制模块100相连接的采样模块，采样模块包括分别采集电池电压、充电电压、温度信息的模数转换采集电路；通过采样点P11来采集电池电压、采样点P12来采集充电电压，采样点TEM采集温度信息。
其中，采样点TEM进行温度信息检测时，电阻R4是10K的NTC(贴片热敏)电阻，随着温度变化阻值变化，单片机通过测试这点变化来判断内部温度，当温度过高时，保护电路设备，停止超声波生成工作；
进一步的，如图6所示，还包括与控制模块100相连接的指示模块，用于根据控制模块100发送的第二控制信号呈现相应的指示灯状态。
其中，在电池电量不足的情况下，指示灯呈红色常亮状态；在电池进行充电的情况下，指示灯呈绿色闪烁状态；在电池电量充足的情况下，指示灯呈绿色常亮状态。
需要说明的是，主控模块中还包括连接控制模块100和驱动模块200的连接板；
进一步的，如图7所示，本发明实施例还提供一种超声波清洗杯，包括外壳和设置在外壳内部的主体，主体包括晶片8、置物机构和PCB板9，PCB板9包括如上所述的超声波生成电路；
置物机构，与晶片8相连接，用于放置待清洗物件；
晶片8，与PCB板9相连接，根据PCB板9产生的交流电压，与PCB板9上的电感发生振荡，产生超声波。
在实际应用的优选实施例中，通过包括上述的超声波生成电路的PCB板9产生的交流电压，带动PCB板9上的电感和晶片8发生振荡，生成超声波，进而对置物机构中的待清洗物件进行清洗，其中，杯状外壳和设置在外壳内部的主体便于携带，体积较小，节省空间，在保证清洗效果的基础上，提高清洗效率；
这里，晶片8可采用压电陶瓷材料；
进一步的，还包括设置在外壳上的触摸开关5，与PCB板9相连接，用于提供第三控制信号来控制超声波清洗装置的工作状态。
在一些可能的实施例中，在触摸开关5闭合的情况下，超声波生成电路开始工作，反之；
进一步的，还包括分别与PCB板9相连接的电池7和充电接头13，通过电池7和充电接头13为超声波清洗杯提供电能，电池7包括电池外壳6，电池外壳6的一侧与PCB板9的一侧相连接，PCB板9的另一侧与充电接头13相连接，电池外壳6的另一侧设置有触摸开关5。
进一步的，置物机构包括与晶片8相连接的内胆3和置于内胆3内部的清洗篮2，其中，清洗篮2可拆卸。
参见图8、图9、图10，分别示出了多个方位的超声波清洗杯外形示意图，本发明实施例在内胆3的结构上添加清洗篮2，让使用者能很方便的将眼镜、手表等饰物放进清洗篮2进行清洗，与此同时，可拆卸的清洗篮2便于饰物的收放以及清洗篮2的清洁；
这里，晶片8可通过胶水等粘性液体将晶片8固定于内胆3的底部，清洗篮2、内胆3采用不锈钢等防水、性质稳定的材质；
进一步的，外壳包括壳体4和与壳体4铰接的上盖1，壳体4内侧设置有凹槽，主体通过凹槽进行固定，凹槽与主体的尺寸相匹配。
其中，壳体4的内侧设置有与主体器件形状尺寸相互匹配的凹槽，主体中的各个器件通过凹槽与壳体4相固定，在超声波清洗杯进行摇晃倾斜等运输或携带过程中，主体器件不会发生滑动，出现器件间接触不良等问题，进一步保证了超声波清洗杯的便携性；
这里，上盖1和壳体4连接方式类似于水杯等生活物品，便于使用和携带，尤其利于旅行途中对眼镜的日常清洁，节省空间；
进一步的，还包括位于外壳底部的底盖11，防止壳体4内部的器件掉落，底盖11的底部设置有用于防水的橡胶垫12。
需要说明的是，上述器件通过螺丝10相连接，如通过螺丝10将内胆3固定在壳体4上，将底盖11固定在壳体4上、将触摸开关5固定在壳体4上、将电池外壳6固定设置在电池7上、将电池外壳6与PCB板9相固定等，具体可参见图7；
在一些可能的实施例中，本发明实施例提供的超声波清洗杯的使用操作方法包括：先将待清洗物件放进清洗篮2中，再将清洗篮2放入内胆3中；于内胆3中注入适量的水(水没于待清洗物件)；轻轻按下触摸开关5，启动清洗杯,进入超声波清洗状态，此时用户无需等待，可兼顾其他事情，三分钟后自动清洗即可完成，方便快捷；
本发明实施例内部结构采用将电池7与PCB板9隔开的方式，将电池7放进专用的电池外壳6中，安全方便；
作为一种可选的实施例，在壳体4底部还包括设置有密封胶圈(橡胶圈)的直流充电座，以达到防水要求，可通过电池7供电和12.6V充电接头13进行供能，结构轻巧，利于携带，其中，电池7设置于清洗杯底部，重心较低，不易倾倒；
本发明实施例提供的超声波清洗杯，与上述实施例提供的超声波生成电路具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。
在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的***、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种超声波生成电路，其特征在于，包括：主控模块，所述主控模块包括相连接的控制模块和驱动模块；
所述控制模块输出PWM波，触发所述驱动模块中的MOS管，产生交流电压，以使所述驱动模块中的电感和晶片发生振荡，产生超声波，其中，所述PWM波的频率与所述晶片的振荡频率相一致。
2.根据权利要求1所述的超声波生成电路，其特征在于，还包括与所述控制模块相连接的电压控制模块和电压转换模块；
所述电压控制模块经充电接头接入充电电压，输出第一电压和第二电压，其中，所述第一电压用于为电池充电，并通过所述电压转换模块，将所述第一电压转换成所述主控模块的工作电压；所述第二电压根据所述主控模块的第一控制信号为所述驱动模块提供电能。
3.根据权利要求1所述的超声波生成电路，其特征在于，还包括与所述控制模块相连接的采样模块，所述采样模块包括分别采集电池电压、充电电压、温度信息的模数转换采集电路。
4.根据权利要求1所述的超声波生成电路，其特征在于，还包括与所述控制模块相连接的指示模块，用于根据所述控制模块发送的第二控制信号呈现相应的指示灯状态。
5.一种超声波清洗杯，其特征在于，包括外壳和设置在所述外壳内部的主体，所述主体包括晶片、置物机构和PCB板，所述PCB板包括权利要求1-4中任一项所述的超声波生成电路；
所述置物机构，与所述晶片相连接，用于放置待清洗物件；
所述晶片，与所述PCB板相连接，根据所述PCB板产生的交流电压，与所述PCB板上的电感发生振荡，产生超声波。
6.根据权利要求5所述的超声波清洗杯，其特征在于，还包括设置在所述外壳上的触摸开关，与所述PCB板相连接，用于提供第三控制信号来控制所述超声波清洗装置的工作状态。
7.根据权利要求6所述的超声波清洗杯，其特征在于，还包括分别与所述PCB板相连接的电池和充电接头，所述电池包括电池外壳，所述电池外壳的一侧与所述PCB板的一侧相连接，所述PCB板的另一侧与所述充电接头相连接，所述电池外壳的另一侧设置有所述触摸开关。
8.根据权利要求5所述的超声波清洗杯，其特征在于，所述置物机构包括与所述晶片相连接的内胆和置于所述内胆内部的清洗篮，其中，所述清洗篮可拆卸。
9.根据权利要求5所述的超声波清洗杯，其特征在于，所述外壳包括壳体和与所述壳体铰接的上盖，所述壳体内侧设置有凹槽，所述主体通过所述凹槽进行固定，所述凹槽与所述主体的尺寸相匹配。
10.根据权利要求5所述的超声波清洗杯，其特征在于，还包括位于所述外壳底部的底盖，所述底盖的底部设置有橡胶垫。
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