CN104739531A - 一种输出功率调节电路及超声波洁牙机输出功率调节方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种输出功率调节电路及超声波洁牙机输出功率调节方法，包括控制信号隔离单元、采样信号放大处理单元和信号叠加处理单元；控制信号通过控制信号隔离单元的输入端接入，采样信号通过采样信号放大处理单元的输入端接入，控制信号隔离单元的输出端和采样信号放大处理单元的输出端分别与信号叠加处理单元的输入端连接，信号叠加处理单元的输出端连接至外部电路。本发明的一种输出功率调节电路及超声波洁牙机输出功率调节方法，使得洁牙机在工作过程中可以根据需求调节其输出功率，使用便捷，用户可以根据不同的部位调节洁牙机的功率，达到最佳清洁效果。

Description

一种输出功率调节电路及超声波洁牙机输出功率调节方法
技术领域
本发明涉及电子控制领域，尤其涉及一种输出功率调节电路及超声波洁牙机输出功率调节方法。
背景技术
超声波洁牙机的原理是利用超声振动的工作尖与牙齿表面接触，通过物理方法实现去除牙齿表面牙垢、牙菌斑的目的。超声波洁牙机需要用超声换能器将电能转化为超声振动的机械能，结合用户的需求，需要洁牙机的输出功率可调，满足不同用户以及不同部位的清洁，以获得更好的清洁效果。为此，有必要开发一种超声波洁牙机输出功率调节电路，使得洁牙机的输出功率可以根据需要调节，使用起来更便捷，满足不同用户的需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种输出功率调节电路及超声波洁牙机输出功率调节方法，使得洁牙机在工作过程中可以根据需求调节其输出功率，使用便捷，用户可以根据不同的部位调节洁牙机的功率，达到最佳清洁效果。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
依据本发明的一个方面，提供了一种输出功率调节电路，包括控制信号隔离单元、采样信号放大处理单元和信号叠加处理单元；控制信号通过所述控制信号隔离单元的输入端接入，采样信号通过所述采样信号放大处理单元的输入端接入，所述控制信号隔离单元的输出端和所述采样信号放大处理单元的输出端分别与所述信号叠加处理单元的输入端连接，所述信号叠加处理单元的输出端连接至外部电路。
其中，所述控制信号隔离单元，其用于对输入的控制信号进行电隔离，并输出至所述信号叠加单元；所述采样信号放大处理单元，其用于对输入的采样信号进行放大，并输出至所述信号叠加单元；信号叠加处理单元，其用于将经过电隔离后的控制信号与经过采样放大的采样信号进行叠加，并输出至外部电路。
本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种超声波洁牙机，包括恒定功率输出电路和所述输出功率调节电路，所述恒定功率输出电路的采样电压输出端与所述输出功率调节电路的采样信号输入端连接，所述恒定功率输出电路的反馈电压输入端与所述输出功率调节电路的输出端连接。
依据本发明的另一个方面，提供了一种超声波洁牙机输出功率调节方法，包括：
步骤1：所述信号隔离单元对外部输入的控制信号进行电隔离，并输出至所述信号叠加单元；
步骤2：所述信号放大处理单元对外部输入的采样信号进行放大，并输出至所述信号叠加单元；
步骤3：所述信号叠加单元接收经过电隔离后的控制信号与经过采样放大的采样信号，并将二者进行叠加后输出至外部电路。
本发明的有益效果是：本发明的一种输出功率调节电路及超声波洁牙机输出功率调节方法，通过改变输入控制信号电压的大小，从而调节超声波洁牙机的输出功率大小，解决了洁牙机在工作过程中功率调节困难，提高了洁牙机功率输出的调整速度，用户根据不同的部位需求调节洁牙机的输出功率，以达到最佳清洁效果。
附图说明
图1为本发明的一种输出功率调节电路图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、控制信号隔离单元，2、采样信号放大处理单元，3、信号叠加处理单元。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例一、一种输出功率调节电路，下面将结合图1对本实施例提供的一种输出功率调节电路进行详细的说明。
本实施例中，我们设定，所述控制信号隔离单元1输出端电压为U7，所述采样信号放大处理单元2输出端电压为U8，所述信号叠加处理单元3输出端电压为U14。
如图1所示，一种输出功率调节电路图，包括控制信号隔离单元1、采样信号放大处理单元2和信号叠加处理单元3；控制信号通过所述控制信号隔离单元1的输入端接入，采样信号通过所述采样信号放大处理单元2的输入端接入，所述控制信号隔离单元1的输出端和所述采样信号放大处理单元2的输出端分别与所述信号叠加处理单元3的输入端连接，所述信号叠加处理单元3的输出端连接至外部电路。
所述控制信号隔离单元1，其用于对输入的控制信号进行电隔离，并输出至所述信号叠加单元3；所述采样信号放大处理单元2，其用于对输入的采样信号进行放大，并输出至所述信号叠加单元3；信号叠加处理单元3，其用于将经过电隔离后的控制信号与经过采样放大的采样信号进行叠加，并输出至外部电路。
其中，所述信号隔离单元1包括用于对输入的控制信号进行电隔离的运算放大器U1和电阻R1，控制信号通过电阻R1接入到所述运算放大器U1的同相输入端，所述运算放大器U1的反相输入端与输出端连接，且二者的公共端连接至所述信号叠加处理单元3的输入端。由此运算放大器构成一个电压跟随器，同相输入端的控制信号电压与输出端信号电压相等，对输入的控制信号进行电隔离，提高输入端驱动能力，然后将具有一定驱动能力的驱动电力输出至所述信号叠加处理单元3的输入端。
所述采样信号放大处理单元2包括用于对输入的采样信号进行放大的运算放大器U2、电阻R2、电阻R3和电阻R10，采样信号通过电阻R2接入到所述运算放大器U2的同相输入端，所述运算放大器U2的反相输入端通过电阻R3与地连接，所述运算放大器U2的反相输入端与输出端通过电阻R10连接，且二者的公共端连接至所述信号叠加处理单元3的输入端。由此运算放大器U2构成负反馈电路，我们可以推导出放大倍数G＝(1+R10/R3)。所述采样信号放大处理单元2对输入的采样信号进行放大处理，然后将经过放大的采样信号输出至所述信号叠加处理单元3的输入端。
所述信号叠加处理单元3包括对所述信号隔离单元1的输出信号和所述信号放大处理单元2的输出信号进行叠加的运算放大器U3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8和电阻R9，所述信号隔离单元1的输出端通过电阻R4与运算放大器的同相输入端连接，所述采样信号放大处理单元2的输出端通过电阻R5与运算放大器的同相输入端连接，所述运算放大器U3的反相输入端通过电阻R6与地连接，所述运算放大器U3的反相输入端与输出端通过电阻R7连接，所述电阻R8和电阻R9顺次串联在运算放大器U3的输出端与地之间，所述电阻R8与电阻R9的公共端连接至外部电路。由此运算放大器U3构成加法器，对信号隔离单元1的输出电压和采样信号放大处理单元2的输出电压进行相加，然后输出至外部功率恒定控制电路。
本实施例中，所述运算放大器U1、U2和U3均采用LM324四运算放大器，内部包含四组形式完全相同并且独立的运算放大器，该四运算放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的电源下，静态电流较小，静态功耗较小，内置补偿电路，其电压输入范围包括负电源，可单电源使用，成本较低。
具体地，外部控制信号接入信号隔离单元1进行电隔离，然后将具有一定驱动能力的驱动电压U7输出至信号叠加处理单元3的输入端，外部采样信号接入到采样信号放大处理单元2进行放大处理，然后将经过放大处理的采样信号电压U8输出至信号叠加处理单元3的输入端，信号叠加处理单元3对信号隔离单元1的输出端电压U7和采样信号放大处理单元2的输出端电压U8和进行相加，然后将叠加后的电压U14输出至外部功率恒定控制电路。根据电压关系我们可以推导得出U14＝U7+U8。由于所述信号叠加处理单元3输出端电压U14连接至外部功率恒定控制电路，可知U14为恒定值，那么通过改变所述控制信号隔离单元1输出端电压U7，即可改变所述采样信号放大处理单元2输出端电压为U8，也就是说通过改变外部控制信号的电压即可改变所述采样信号放大处理单元2输出端电压U8，而采样信号放大处理单元2输出端电压U8的大小反应的是超声波洁牙机功率输出的大小，由此可知，通过调节外部控制信号电压的大小即可实现改变超声波洁牙机输出功率大小的目的。
一种超声波洁牙机，包括恒定功率输出电路和所述输出功率调节电路，所述恒定功率输出电路的采样电压输出端与所述输出功率调节电路的采样信号输入端连接，所述恒定功率输出电路的反馈电压输入端与所述输出功率调节电路的输出端连接。
实施例二、一种超声波洁牙机输出功率调节方法，下面将对本实施例提供的一种超声波洁牙机输出功率调节方法进行详细描述。
一种超声波洁牙机输出功率调节方法，包括：
步骤1：所述信号隔离单元1对外部输入的控制信号进行电隔离，并输出至所述信号叠加单元3；
步骤2：所述信号放大处理单元2对外部输入的采样信号进行放大，并输出至所述信号叠加单元3；
步骤3：所述信号叠加单元3接收经过电隔离后的控制信号与经过采样放大的采样信号，并将二者进行叠加后输出至外部电路。
其中，控制信号经过所述信号隔离单元1中的电阻R1输入至所述运算放大器U1的同相输入端，所述运算放大器U1对控制信号电隔离；采样信号经过所述信号放大处理单元2中的电阻R2输入至所述运算放大器U2的同相输入端，所述运算放大器U2对采样信号进行放大；所述信号隔离单元1的输出信号通过电阻R4输入所述信号叠加处理单元3中运算放大器U3的同相输入端，所述信号放大处理单元2的输出信号通过电阻R5输入所述信号叠加处理单元3中运算放大器U3的同相输入端，所述运算放大器U3对所述信号隔离单元1的输出信号和所述信号放大处理单元2的输出信号进行叠加，然后通过电阻R8和电阻R9分压后输出。
本发明的一种输出功率调节电路及超声波洁牙机输出功率调节方法，通过改变输入控制信号电压的大小，从而调节超声波洁牙机的输出功率大小，解决了洁牙机在工作过程中功率调节困难，提高了洁牙机功率输出的调整速度，用户根据不同的部位需求调节洁牙机的输出功率，以达到最佳清洁效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种输出功率调节电路，其特征在于：包括控制信号隔离单元(1)、采样信号放大处理单元(2)和信号叠加处理单元(3)；控制信号通过所述控制信号隔离单元(1)的输入端接入，采样信号通过所述采样信号放大处理单元(2)的输入端接入，所述控制信号隔离单元(1)的输出端和所述采样信号放大处理单元(2)的输出端分别与所述信号叠加处理单元(3)的输入端连接，所述信号叠加处理单元(3)的输出端连接至外部电路；
所述控制信号隔离单元(1)，其用于对输入的控制信号进行电隔离，并输出至所述信号叠加单元(3)；
所述采样信号放大处理单元(2)，其用于对输入的采样信号进行放大，并输出至所述信号叠加单元(3)；
信号叠加处理单元(3)，其用于将经过电隔离后的控制信号与经过采样放大的采样信号进行叠加，并输出至外部电路。
2.根据权利要求1所述一种输出功率调节电路，其特征在于：所述信号隔离单元(1)包括用于对输入的控制信号进行电隔离的运算放大器U1和电阻R1，控制信号通过电阻R1接入到所述运算放大器U1的同相输入端，所述运算放大器U1的反相输入端与输出端连接，且二者的公共端连接至所述信号叠加处理单元(3)的输入端。
3.根据权利要求1所述一种输出功率调节电路，其特征在于：所述采样信号放大处理单元(2)包括用于对输入的采样信号进行放大的运算放大器U2、电阻R2、电阻R3和电阻R10，采样信号通过电阻R2接入到所述运算放大器U2的同相输入端，所述运算放大器U2的反相输入端通过电阻R3与地连接，所述运算放大器U2的反相输入端与输出端通过电阻R10连接，且二者的公共端连接至所述信号叠加处理单元(3)的输入端。
4.根据权利要求1所述一种输出功率调节电路，其特征在于：所述信号叠加处理单元(3)包括对所述信号隔离单元(1)的输出信号和所述信号放大处理单元(2)的输出信号进行叠加的运算放大器U3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8和电阻R9，所述信号隔离单元(1)的输出端通过电阻R4与运算放大器的同相输入端连接，所述采样信号放大处理单元(2)的输出端通过电阻R5与运算放大器的同相输入端连接，所述运算放大器U3的反相输入端通过电阻R6与地连接，所述运算放大器U3的反相输入端与输出端通过电阻R7连接，所述电阻R8和电阻R9顺次串联在运算放大器U3的输出端与地之间，所述电阻R8与电阻R9的公共端连接至外部电路。
5.一种超声波洁牙机，其特征在于，包括恒定功率输出电路和权利要求1-4中任一项所述的输出功率调节电路，所述恒定功率输出电路的采样电压输出端与所述输出功率调节电路的采样信号输入端连接，所述恒定功率输出电路的反馈电压输入端与所述输出功率调节电路的输出端连接。
6.一种超声波洁牙机输出功率调节方法，其采用权利要求5所述的一种超声波洁牙机，包括：
步骤1：所述信号隔离单元(1)对外部输入的控制信号进行电隔离，并输出至所述信号叠加单元(3)；
步骤2：所述信号放大处理单元(2)对外部输入的采样信号进行放大，并输出至所述信号叠加单元(3)；
步骤3：所述信号叠加单元(3)接收经过电隔离后的控制信号与经过采样放大的采样信号，并将二者进行叠加后输出至外部电路。
7.根据权利要求6所述的一种超声波洁牙机输出功率调节方法，其特征在于：控制信号经过所述信号隔离单元(1)中的电阻R1输入至所述运算放大器U1的同相输入端，所述运算放大器U1对控制信号进行电隔离后输出。
8.根据权利要求6所述的一种超声波洁牙机输出功率调节方法，其特征在于：采样信号经过所述信号放大处理单元(2)中的电阻R2输入至所述运算放大器U2的同相输入端，所述运算放大器U2对采样信号进行放大后输出。
9.根据权利要求6所述的一种超声波洁牙机输出功率调节方法，其特征在于：所述信号隔离单元(1)的输出信号通过电阻R4输入所述信号叠加处理单元(3)中运算放大器U3的同相输入端，所述信号放大处理单元(2)的输出信号通过电阻R5输入所述信号叠加处理单元(3)中运算放大器U3的同相输入端，所述运算放大器U3对所述信号隔离单元(1)的输出信号和所述信号放大处理单元(2)的输出信号进行叠加，然后通过电阻R8和电阻R9分压后输出。
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