CN113389740A - 一种循环泵控制电路及循环泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种循环泵控制电路和循环泵，包括霍尔器件、电源变换模块、中央控制模块，中央控制模块对霍尔器件和温度传感器的温度采样信号以及脉冲信号模数处理后进行数据传输。本发明应用于热水器联动工作。装设于热水器的进/出水管道，用于增压循环。而控制电路与热水器的主控板相连，用于处理霍尔器件的脉冲信号和温度传感器的温度采样信号，经模数处理后进行数据传输至热水器的主控板；同时用于接收热水器的主控板的指令，经处理后向循环泵的电机传送，构成数据收发工作，实现数据的精确采集和输送。本发明的循环泵实现模块化、集成化，简化装配工艺以及节约了成本。循环泵控制电路实现采样数据失真小，使温度和水流的监控数据更加准确。

Description

一种循环泵控制电路及循环泵

技术领域

本发明涉及一种循环泵控制电路及循环泵。

背景技术

目前市面上的热水器装配有水泵用于供水水压的控制调节和热水循环。这类水泵一般为微型水泵，工作时与热水器联动。以往这类微型水泵基本装配有霍尔模块和温感模块，霍尔模块和温感模块通常采用对应的独立的连接线束与热水器的控制电路板连接，用于信号反馈和水泵的控制。然而，该连接线束存在连接限制，水泵的装配方式和装配位置受到限制；而且该信号基本为模拟信号，信号的传输精度不够理想，整体电路的集成程度不高，不利于小型化/微型化设计。进一步的，基于生产成本的考量，节省该连接线束涉及到水泵整体的电路和机械结构的改良和技术创新，是目前业界待解决的一个课题。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述不足，提供一种用于水流流量检测以及水温检测，并将采样信号处理后进行数据通信的循环泵控制电路；本发明还提供一种循环泵。

为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：一种循环泵控制电路，包括霍尔器件、电源变换模块、中央控制模块；所述电源变换模块对应与霍尔器件连接，用于为霍尔器件提供直流电；所述中央控制模块与霍尔器件连接，用于获取所述霍尔器件的脉冲信号，并对所述脉冲信号模数处理后进行数据传输。

作为对本发明的进一步阐述：

本发明的循环泵控制电路还包括温度传感器和利用水流驱动旋转的磁性转子，磁性转子的转速随水流流量成线性变化，用于所述霍尔器件输出相应的脉冲信号反馈给所述中央控制模块；所述温度传感器与所述电源变换模块连接，所述中央控制模块同时与温度传感器连接，并用于获取温度传感器的温度采样信号，用于所述温度采样信号模数处理后进行数据传输。

在上述技术方案中，所述霍尔器件以及温度传感器与所述中央控制模块之间所述循环泵控制电路还包括检测电桥；所述检测电桥用于温度传感器的实时电阻值的处理，以及所述霍尔器件的脉冲信号的处理。

在上述技术方案中，所述电源变换模块为直流电源转换电路，所述检测电桥包括：电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C3、电容C4、所述温度传感器和所述霍尔器件，所述电容C3通过电阻R3与供电电源连接，电容C3接地，所述电阻R3向所述温度传感器供电，温度传感器一端与所述电阻R4串联，电阻R4与所述中央控制模块连接，温度传感器另一端接地，所述霍尔器件的接地端与温度传感器的所述另一端连接，霍尔器件的电源端连接电源，霍尔器件的信号输出端串联电阻R5，电阻R5与所述中央控制模块连接，所述信号输出端通过电容C4接地。

在上述技术方案中，所述中央控制模块包括：数字信号处理模块、电阻R1、电阻R2、电阻R6、电容C1、电容C2和外部连接器，所述数字信号处理模块的TXD引脚与所述电阻R2串联，所述电阻R2一端与所述外部连接器的TXD端子连接，外部连接器的GND端子通过所述电容C2与电阻R2的所述一端连接，所述数字信号处理模块的RXD引脚与所述电阻R1串联，电阻R1与外部连接器的RXD端子连接，并且所述电阻R6的一端与所述外部连接器的RXD端子连接，所述电阻R6的另一端对应与供电电源连接，所述RXD端子与所述RXD端子之间并联所述电容C1，电容C1接地。

进一步地，本发明的的循环泵控制电路还包括：均与所述数字信号处理模块连接的电机驱动电路、相位检测电路、过电流检测电路和安全保护电路，数字信号处理模块还用于根据驱动指令进行数模转换传送至所述电机驱动电路。

为解决上述第二个技术问题，本发明的技术方案是：一种循环泵，采用所述的循环泵控制电路。

本发明的循环泵还包括壳体、安装于壳体的定子、转子、相接于转子的涡轮，所述定子连接所述循环泵控制电路，所述壳体的顶端部分别设置有进水道和出水道，所述进水道与出水道之间连通形成水流通道，所述进水道中预设有供所述磁性转子以及所述壳体内预设有供所述温度传感器装设的空间；所述壳体包括安装环件、底壳组件和顶壳，所述温度传感器装设于所述安装环件，所述安装环件适配装设于所述定子的上端口，所述霍尔器件装设于所述上端口，所述底壳组件具有供所述循环泵控制电路置入的安装空间，所述进水道和出水道形成于所述顶壳，顶壳设置有形成于所述进水道和出水道之间的用于容纳所述涡轮的离心腔体。

在上述技术方案中，所述离心腔体中设置有适配所述温度传感器的型腔，所述顶壳设置有位于所述离心腔体一旁并与离心腔体相隔开的盲孔结构，所述盲孔结构对应于所述磁性转子的下方位置，所述霍尔器件适配装设于所述盲孔结构中。

在上述技术方案中，所述定子装设于所述底壳组件和顶壳之间，所述定子内具有供所述霍尔传感器件和所述温控元件的连接线穿过的避空位。

本发明的有益效果为：本发明应用于热水器联动工作。其中，循环泵安装于热水器的进水或出水管道，用于增压循环。而本发明的循环泵控制电路通过引出线缆与热水器的主控板相连，工作时，用于处理霍尔器件的脉冲信号和温度传感器的温度采样信号，经模数处理后进行数据传输至热水器的主控板；同时，用于接收热水器的主控板的指令，经处理后向本发明的循环泵的电机传送，构成数据收发工作，实现数据的精确采集和输送。相较于以往结构，本发明的循环泵省略了其内部装配的感应元件(霍尔元件与温感元件)的连接线束，实现模块化、集成化，简化装配工艺以及节约了成本。本发明的循环泵控制电路实现采样数据失真小，使温度和水流的监控数据更加准确。

本发明的循环泵整体结构设计合理可靠，工作稳定，易于实现，成本低。

下面结合附图与实施例，对本发明进一步说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制，在附图中。

图1为一个实施例提供的一种循环泵控制电路的结构框图。

图2为另一个实施例提供的一种循环泵控制电路的结构框图。

图3为本发明的一种循环泵控制电路的整体电路图。

图4是本发明的循环泵的整体结构示意图。

图5是图4的分解结构示意图。

图6是图4的另一分解结构示意图。

图7是本发明中磁性转子的剖切结构示意图。

图8是本发明中霍尔器件的分解结构示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但本发明显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。

参考图1至图8所示，图4示出了本发明之较佳实施例的具体结构，是一种应用于热水器联动工作的微型离心水泵。具体的应用实例中，能够安装于热水器的进水或者出水管道，用于增压循环。而本发明的循环泵控制电路通过引出线缆与热水器的主控板相连，工作时，用于处理霍尔器件的脉冲信号和温度传感器的温度采样信号，经模数处理后进行数据传输至热水器的主控板；同时，用于接收热水器的主控板的指令，经处理后向本发明的循环泵的电机传送，构成数据收发工作，实现数据的精确采集和输送。相较于以往结构，本发明的循环泵省略了其内部装配的感应元件(霍尔元件与温感元件)的连接线束(图中未示)，实现模块化、集成化，简化装配工艺以及节约了成本。

参见图1至至图3所示，本实施例提供的一种循环泵控制电路，包括霍尔器件100、电源变换模块300、中央控制模块400。所述电源变换模块300对应与霍尔器件100连接，用于为霍尔器件100提供直流电。电源变换模块300选择5V直流电源作为总电源。所述中央控制模块400与霍尔器件100连接，用于获取所述霍尔器件100的脉冲信号，并对所述脉冲信号模数处理后进行数据传输。作为优选技术方案，本实施例的循环泵控制电路还包括温度传感器200，所述温度传感器200与所述电源变换模块300连接，所述中央控制模块400同时与温度传感器200连接，并用于获取温度传感器200的温度采样信号，用于所述温度采样信号模数处理后进行数据传输。

电源变换模块300分别与霍尔器件100和温度传感器200电连接，进而霍尔器件100和温度传感器200将采集的模拟信号传送与中央控制模块400。温度传感器200放置于检测的水流中，用于水流的温度的检测。电源变换模块300用于向温度传感器200提供电流。温度传感器200的阻值随温度变化而变化，因此温度传感器200两端的电压会随温度的变化而变化。而其自身阻值是由所处位置的温度的变化而变化，因此，温度传感器200的实际电压与水流的温度是线性关系。因此，能够得到精确的温度测量数据。由于温度传感器200至中央控制模块400的线路短，受干扰小，所以精度高。

中央控制模块400用于获取温度传感器200两端的电压即获取温度采样信号，并对该温度采样信号进行处理得到水流的温度。中央控制模块400可以包括数字信号处理模块，用于对温度采样信号进行数字处理得到水温。进一步地，

图2为另一个实施例提供的一种循环泵控制电路的结构框图，循环泵控制电路还包括利用水流驱动旋转的磁性转子500，磁性转子500的转速随水流流量成线性变化，用于所述霍尔器件100输出相应的脉冲信号反馈给所述中央控制模块400。工作时，由水流驱动磁性转子500旋转，其中的磁铁的不同磁极靠近霍尔器件100时霍尔器件100导通，离开时霍尔器件100断开。由此，能够测量出磁性转子500的转速，反馈给所述数字信号处理模块，进而传送至热水器的主控板，以判断水流量的大小。霍尔器件100可以是双极性霍尔元件，双极霍尔元件装设于水流的入口端。

进一步地，在一个实施例中，霍尔器件100以及温度传感器200与所述中央控制模块400之间所述循环泵控制电路还包括检测电桥410；所述检测电桥410用于温度传感器200的实时电阻值的处理，以及所述霍尔器件100的脉冲信号的处理。

图3为一个实施例中循环泵控制电路的电路图，参考图3，检测电桥410包括电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C3、电容C4、所述温度传感器200和所述霍尔器件100。所述电容C3通过电阻R3与供电电源连接，供电电源为+5V,电容C3接地，所述电阻R3向所述温度传感器200供电，温度传感器200一端与所述电阻R4串联，电阻R4与所述中央控制模块400连接，温度传感器200另一端接地，所述霍尔器件100的接地端与温度传感器200的所述另一端连接，霍尔器件100的电源端连接电源，霍尔器件100的信号输出端串联电阻R5，电阻R5与所述中央控制模块400连接，所述信号输出端通过电容C4接地。当检测电桥410达到平衡时，水温的任何变化会使温度传感器200的电阻值即时跟随改变。

在一个实施例中，检测电桥410设置有多个导线焊接点(H1、H2、H3、H4)，所述导线焊接点用于温度传感器200和所述霍尔器件100的引线的对应连接；在生产组配过程中，所述引线的端头通过焊锡工艺焊接于导线焊接点，连接简便、可靠，利于组配操作，简化了电路结构，而且利于降低总体拥有成本。

参考图3，在一个具体实施例中，中央控制模块400包括所述数字信号处理模块420、电阻R1、电阻R2、电阻R6、电容C1、电容C2和外部连接器，所述数字信号处理模块420的TXD引脚与所述电阻R2串联，所述电阻R2一端与所述外部连接器的TXD端子连接，外部连接器的GND端子通过所述电容C2与电阻R2的所述一端连接，所述数字信号处理模块420的RXD引脚与所述电阻R1串联，电阻R1与外部连接器的RXD端子连接，并且所述电阻R6的一端与所述外部连接器的RXD端子连接，所述电阻R6的另一端对应与供电电源+5V连接，所述RXD端子与所述RXD端子之间并联所述电容C1，电容C1接地。工作时，数据通过数字信号处理模块420的TXD引脚发送出去；当热水器的主控板传送指令至数字信号处理模块420时，指令通过所述RXD引脚接收回来。具体的实施方案中，外部连接器只需连接所述TXD引脚和所述RXD引脚；实际的工作中，热水器的主控板的数据进来的时候，数据会自动通过RXD引脚到数字信号处理模块420，当发送数据时，自动通过TXD引脚发送出去。具体的，电阻R1和电阻R2均为限流电阻，对应保护RXD引脚和TXD引脚。

进一步地，在一个实施例中，循环泵控制电路还包括均与所述数字信号处理模块420连接的电机模块600，电机模块600包括电机驱动电路、相位检测电路、过电流检测电路和安全保护电路，数字信号处理模块420还用于根据驱动指令进行数模转换传送至所述电机驱动电路。本实施例中，电机驱动电路设置有多个用于外接电动机的导线焊接点，便于组配以及后期维护简便，结构合理，利于降低总体拥有成本。

参见图4至图8，本发明的循环泵包括壳体1、安装于壳体1的定子2、转子、相接于转子的涡轮3，所述定子2连接所述循环泵控制电路，所述壳体1的顶端部分别设置有进水道120和出水道121，所述进水道120与出水道121之间连通形成水流通道，所述进水道120中预设有供所述磁性转子500的空间、以及所述壳体1内预设有供所述温度传感器200装设的空间；所述壳体1包括安装环件13、底壳组件11和顶壳12，所述温度传感器200装设于所述安装环件13，所述安装环件13适配装设于所述定子2的上端口，所述霍尔器件100装设于所述上端口，所述底壳组件11具有供所述循环泵控制电路置入的安装空间，所述进水道120和出水道121形成于所述顶壳12，顶壳12设置有形成于所述进水道120和出水道121之间的用于容纳所述涡轮3的离心腔体。其中，霍尔器件100包括预定尺寸的定位座101和装设于定位座101顶端的双极性霍尔元件102，所述定位座101装设于所述定子2的顶部。进一步地，本实施例的磁性转子500装置包括非导磁引流壳501、装设于所述非导磁引流壳501中同轴设置的轴流水轮502和磁性桨轮503，所述轴流水轮502对应位于所述非导磁引流壳501的导入口位置，所述磁性桨轮503对应位于所述非导磁引流壳501的中部位置，所述双极性霍尔元件对应于所述磁性桨轮503的位置装设于所述定子2中。工作时，所述轴流水轮502由水流驱动，轴流水轮502带动磁性桨轮503同步旋转。其中，

磁性桨轮503设置有多片呈放射状排布的桨片，所述桨片为预设形状以及预设数量的带磁体。本实施例中的桨片的外轮廓形状呈规则的矩形，桨片的数量为四片，基于旋转性能的设计考量，磁性桨轮503进行轻量化设计，易于驱动。

根据上述技术方案，本实施例的离心腔体中设置有适配所述温度传感器200的型腔，所述顶壳12设置有位于所述离心腔体一旁并与离心腔体相隔开的盲孔结构，所述盲孔结构对应于所述磁性转子500的下方位置，所述双极性霍尔元件适配装设于所述盲孔结构中。当所述顶壳12与所述定子2相组配时，所述盲孔的开口由定子2的上端部密封，使所述盲孔构成一用于所述霍尔器件100防水的密闭空间。霍尔传感器件的连接线伸入定子2内。根据本实施例的技术方案，所述顶壳12为非导磁的工程塑料制件，用于保证磁性桨轮503足够的磁通量向霍尔传感器件方向传送。

根据上述技术方案，本实施例的定子2装设于所述底壳组件11和顶壳12之间，所述定子2内具有供所述霍尔传感器件和所述温控元件的连接线穿过的避空位。

本发明的循环泵整体结构设计合理可靠，工作稳定，易于实现，成本低。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列应用，其完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限定特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种循环泵控制电路，包括霍尔器件、电源变换模块、中央控制模块；

所述电源变换模块对应与霍尔器件连接，用于为霍尔器件提供直流电；

所述中央控制模块与霍尔器件连接，用于获取所述霍尔器件的脉冲信号，并对所述脉冲信号模数处理后进行数据传输。

2.根据权利要求l所述的循环泵控制电路，其特征是：其还包括温度传感器和利用水流驱动旋转的磁性转子，磁性转子的转速随水流流量成线性变化，用于所述霍尔器件输出相应的脉冲信号反馈给所述中央控制模块；

所述温度传感器与所述电源变换模块连接，所述中央控制模块同时与温度传感器连接，并用于获取温度传感器的温度采样信号，用于所述温度采样信号模数处理后进行数据传输。

3.根据权利要求2所述的循环泵控制电路，其特征是：所述霍尔器件以及温度传感器与所述中央控制模块之间所述循环泵控制电路还包括检测电桥；

所述检测电桥用于温度传感器的实时电阻值的处理，以及所述霍尔器件的脉冲信号的处理。

4.根据权利要求3所述的循环泵控制电路，其特征是：所述电源变换模块为直流电源转换电路，所述检测电桥包括：电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C3、电容C4、所述温度传感器和所述霍尔器件，所述电容C3通过电阻R3与供电电源连接，电容C3接地，所述电阻R3向所述温度传感器供电，温度传感器一端与所述电阻R4串联，电阻R4与所述中央控制模块连接，温度传感器另一端接地，所述霍尔器件的接地端与温度传感器的所述另一端连接，霍尔器件的电源端连接电源，霍尔器件的信号输出端串联电阻R5，电阻R5与所述中央控制模块连接，所述信号输出端通过电容C4接地。

5.根据权利要求4所述的循环泵控制电路，其特征是：所述中央控制模块包括：数字信号处理模块、电阻R1、电阻R2、电阻R6、电容C1、电容C2和外部连接器，所述数字信号处理模块的TXD引脚与所述电阻R2串联，所述电阻R2一端与所述外部连接器的TXD端子连接，外部连接器的GND端子通过所述电容C2与电阻R2的所述一端连接，所述数字信号处理模块的RXD引脚与所述电阻R1串联，电阻R1与外部连接器的RXD端子连接，并且所述电阻R6的一端与所述外部连接器的RXD端子连接，所述电阻R6的另一端对应与供电电源连接，所述RXD端子与所述RXD端子之间并联所述电容C1，电容C1接地。

6.根据权利要求5所述的循环泵控制电路，其特征是：其还包括：均与所述数字信号处理模块连接的电机驱动电路、相位检测电路、过电流检测电路和安全保护电路，数字信号处理模块还用于根据驱动指令进行数模转换传送至所述电机驱动电路。

7.一种循环泵，其特征是：包括权利要求1-6任一项所述的循环泵控制电路。

8.根据权利要求7所述的循环泵，还包括壳体、安装于壳体的定子、转子、相接于转子的涡轮，所述定子连接所述循环泵控制电路，所述壳体的顶端部分别设置有进水道和出水道，所述进水道与出水道之间连通形成水流通道，其特征是：所述进水道中预设有供所述磁性转子以及所述壳体内预设有供所述温度传感器装设的空间；

所述壳体包括安装环件、底壳组件和顶壳，所述温度传感器装设于所述安装环件，所述安装环件适配装设于所述定子的上端口，所述霍尔器件装设于所述上端口，所述底壳组件具有供所述循环泵控制电路置入的安装空间，所述进水道和出水道形成于所述顶壳，顶壳设置有形成于所述进水道和出水道之间的用于容纳所述涡轮的离心腔体。

9.根据权利要求8所述的循环泵，其特征是：所述离心腔体中设置有适配所述温度传感器的型腔，所述顶壳设置有位于所述离心腔体一旁并与离心腔体相隔开的盲孔结构，所述盲孔结构对应于所述磁性转子的下方位置，所述霍尔器件适配装设于所述盲孔结构中。

10.根据权利要求9所述的循环泵，其特征是：所述定子装设于所述底壳组件和顶壳之间，所述定子内具有供所述霍尔传感器件和所述温控元件的连接线穿过的避空位。

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