CN106094912A - 用于净饮机的增压装置、净饮机及通量调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于净饮机的增压装置、净饮机及通量调节方法，用于净饮机的增压装置包括：开关电源；增压水泵，增压水泵的负极与开关电源的负极之间连接有开关，增压水泵的正极与开关电源的正极相连；控制器，控制器与开关相连用于打开或断开开关，控制器与开关电源的正极相连用于检测开关电源的正极电压值，控制器与开关电源的PWM控制端相连用于向开关电源发送PWM控制信号以调节开关电源的输出电压。根据本发明的用于净饮机的增压装置，通过控制器不仅可以控制开关电源与增压水泵之间回路的导通或断开，还可向开关电源发送PWM控制信号以调节开关电源的输出电压。由此，通过调节开关电源的输出电压，可以实现对增压水泵的相应控制。

Description

用于净饮机的增压装置、净饮机及通量调节方法

技术领域

本发明涉及生活电器技术领域，特别是涉及一种用于净饮机的增压装置、设有上述用于净饮机的增压装置的净饮机以及增压装置的通量调节方法。

背景技术

相关技术中，净水机增压水泵工作时只有开和关这两种状态，对应两种输出通量，一种状态是控制板给增压水泵供电，增压水泵开，工作在额定通量；另一种状态是断开增压水泵电源，增压水泵关，通量为零。在需要增加通量或减小通量时无法逐级增加或减少。此外，增压水泵的直接硬开关会使电路回路中产生很大的开关电流冲击和干扰。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于净饮机的增压装置，所述增压装置在电路回路中的开关电流冲击和干扰减小，使用性能提高。

本发明的另一个目的在于提出一种净饮机，所述净饮机上设有上述用于净饮机的增压装置。

本发明的再一个目的在于提出一种增压装置的通量调节方法。

根据本发明第一方面实施例的用于净饮机的增压装置，包括：开关电源；增压水泵，所述增压水泵的负极与所述开关电源的负极之间连接有开关，所述增压水泵的正极与所述开关电源的正极相连；控制器，所述控制器与所述开关相连用于打开或断开所述开关，所述控制器与所述开关电源的正极相连用于检测所述开关电源的正极电压值，所述控制器与所述开关电源的PWM控制端相连用于向所述开关电源发送PWM控制信号以调节所述开关电源的输出电压。

根据本发明实施例的用于净饮机的增压装置，通过控制器不仅可以控制开关电源与增压水泵之间回路的导通或断开，还可向开关电源发送PWM控制信号以调节开关电源的输出电压。由此，通过调节开关电源的输出电压，可以实现对增压水泵的相应控制。

另外，根据本发明上述实施例的用于净饮机的增压装置还具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述开关为继电器，所述开关串接在所述开关电源的负极和所述增压水泵的负极之间，且所述控制器与所述开关的控制端相连以使所述控制器检测到所述开关电源的正极电压值为零时打开所述开关。

根据本发明的一些实施例，所述控制器内置有增压水泵转速-电压对照表、增压水泵通量-电压对照表、增压水泵通量-增压水泵转速对照表中的至少一种，所述控制器根据增压水泵的目标通量或目标转速查表确定所述开关电源的输出电压。

根据本发明第二方面实施例的净饮机，所述净饮机包括上述所述的用于净饮机的增压装置。

根据本发明第三方面实施例的增压装置的通量调节方法，所述增压装置为前述的用于净饮机的增压装置，所述通量调节方法包括：通过调节所述开关电源的输出电压调节所述增压水泵的通量。

进一步地，所述通量调节方法还包括：在增大通量时，增大所述控制器的PWM控制信号的占空比直到所述增压水泵的通量达到目标通量；在减小通量时，减小所述控制器的PWM控制信号的占空比直到所述增压水泵的通量达到目标通量。

进一步地，根据目标通量确定所述开关电源的目标输出电压，如果所述开关电源的输出电压达到目标输出电压，则判定所述增压水泵的通量达到目标通量。

进一步地，根据开关电源的目标输出电压确定所述控制器的PWM控制信号的目标占空比，如果控制器的PWM控制信号的占空比达到目标占空比，则判定所述开关电源的输出电压达到目标输出电压且所述增压水泵的通量达到目标通量。

根据本发明的一些实施例，所述通量调节方法还包括：在增大通量时，检测所述开关是否闭合，如果所述开关断开，则所述控制器的PWM控制信号的占空比为零并检测所述开关电源的正极电压，直到所述开关电源的正极电压为零时闭合所述开关；如果所述开关闭合，则增大所述控制器的PWM控制信号的占空比直到所述增压水泵的通量达到目标通量。

在本发明的一些实施例中，所述通量调节方法还包括：启动所述增压装置时，检测所述开关电源的正极电压，如果所述开关电源的正极电压不为零，则所述控制器的PWM控制信号占空比为零直到所述开关电源的输出电压为零时逐渐增大所述控制器的PWM控制信号的占空比到预定值。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的用于净饮机的增压装置的示意图；

图2是根据本发明实施例的增压装置的通量调节方法的流程图。

附图标记：

增压装置100，

开关电源1，PWM控制端11，增压水泵2，开关3，开关的控制端31，控制器4，控制器的电压检测信号端41。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面结合图1至图2详细描述根据本发明实施例的用于净饮机的增压装置100。

参照图1，根据本发明第一方面实施例的用于净饮机的增压装置100，包括：开关电源1、增压水泵2以及控制器4。

具体而言，如图1所示，增压水泵2的负极与开关电源1的负极之间连接有开关3，增压水泵2的正极与开关电源1的正极相连。这样使得电流可从开关电源1的正极，经由增压水泵2并由增压水泵2的负极，再经由开关3流回开关电源1的正极，从而在开关电源1与增压水泵2之间形成闭合回路，进而能够更好地实现对增压水泵2的相应控制。

控制器4与开关3相连用于打开或断开开关3，从而有利于控制开关电源1与增压水泵2之间回路的导通或断开。控制器4(参照图1中控制器4的电压检测信号端41)与开关电源1的正极相连用于检测开关电源1的正极电压值。控制器4与开关电源1的PWM控制端11(其中，PWM是Pulse Width Modulation的缩写，中文为脉冲宽度调制，简称脉宽调制)相连用于向开关电源1发送PWM控制信号以调节开关电源1的输出电压。由此，通过调节开关电源1的输出电压，可以实现对增压水泵2的相应控制。

根据本发明实施例的用于净饮机的增压装置100，通过控制器4不仅可以控制开关电源1与增压水泵2之间回路的导通或断开，还可向开关电源1发送PWM控制信号以调节开关电源1的输出电压。由此，通过调节开关电源1的输出电压，可以实现对增压水泵2的相应控制。

另外，还使得增压装置100在电路回路中的开关电流冲击和干扰减小，使用性能提高。

参照图1，根据本发明的一些具体实施例，开关3为继电器，开关3串接在开关电源1的负极和增压水泵2的负极之间，且控制器4与开关3的控制端31相连以使控制器4检测到开关电源1的正极电压值为零时打开开关3。由此，通过设置开关3例如继电器等可在一定程度上提高增压水泵2通量调节的准确性，还可提高增压装置100的使用安全性。

其中，控制器4检测到开关电源1的正极电压值为零时，开关电源1与增压水泵2之间的通路断开，电压为零，增压水泵2不工作，增压水泵2的通量为零。此时打开开关3，使得开关电源1与增压水泵2之间的通路导通，增压水泵2工作，增压水泵2的通量增加。

当然，在本发明的其他实施例中，开关3也可为其他的控制元件。

根据本发明的一些具体实施例，参照表1，控制器4内置有增压水泵转速-电压对照表、增压水泵通量-电压对照表、增压水泵通量-增压水泵转速对照表中的至少一种，控制器4根据增压水泵2的目标通量或目标转速查表确定开关电源1的输出电压。由此，通过控制开关电源1的输出电压可以更好地实现对增压水泵2的通量调节，自动化程度提高。

其中，控制器4内置有增压水泵转速-电压对照表、增压水泵通量-电压对照表、增压水泵通量-增压水泵转速对照表中的一种或多种。

具体地，增压水泵2工作时，增压水泵2的通量与增压水泵2的转速成正比，增压水泵2的转速与开关电源1的输出电压成正比，因此，在额定的电压工作范围内，改变开关电源1的输出电压可以得到不同的增压水泵2的通量，控制器4的电压检测信号端41检测到控制器4设定通量的电压值时，PWM控制信号停止增加占空比(占空比是指高低电平所占的时间的比率，占空比越大，电路开通时间就越长，整机性能就越高)，增压水泵2的工作电压不再变化，增压水泵2稳定在设定的电压工作。

另外，开关电源1的输出电压设定为与控制器4的PWM控制信号占空比大小成正比。这样当增加PWM控制信号占空比时，开关电源1的输出电压相应增加，增压水泵2的通量增加；当减小PWM控制信号占空比时，开关电源1的输出电压相应减小，增压水泵2的通量减小。

此外，调节增压水泵2通量时，如果需要增大过水通量，则提高增压水泵2的转速；如果需要减小过水通量时，则降低增压水泵2的转速。

表1控制器内置表(部分)

根据本发明实施例的用于净饮机的增压装置100，不仅可以实现对增压水泵2通量的无级调节，以适应不同通量的需求，节能。另外，增压水泵2的启动和停止采用软开关技术，增压水泵2从停止到正常工作时，转速慢慢增大直到设定值；增压水泵2从工作到停止时，转速慢慢减小直至零，减小冲击电流和干扰。

根据本发明第二方面实施例的净饮机(图中未示出)，所述净饮机包括上述的用于净饮机的增压装置。由此，通过在所述净饮机上设置上述第一方面实施例的用于净饮机的增压装置，使得所述净饮机的通量可调节，还可减小冲击电流和干扰，从而提高所述净饮机的使用性能。

根据本发明第三方面实施例的增压装置的通量调节方法，增压装置为前述的用于净饮机的增压装置，所述通量调节方法包括：通过调节所述开关电源的输出电压调节所述增压水泵的通量。由此，易于实现对所述增压水泵的通量无级的调节，另外，还可减小所述增压水泵工作时的冲击电流和干扰。

其中，由于所述开关电源的输出电压与所述增压水泵的通量成正比，因此，通过增加所述开关电源的输出电压可相应增加所述增压水泵的通量；通过减小所述开关电源的输出电压可相应减小所述增压水泵的通量，从而更好地实现对所述增压水泵通量的无级调节。

根据本发明实施例的增压装置的通量调节方法，通过调节所述开关电源的输出电压调节所述增压水泵的通量。由此，易于实现对所述增压水泵的通量无级的调节，从而解决相关技术中所述增压水泵的通量无法无级调节的问题。

另外，还可减小所述增压水泵工作时的冲击电流和干扰，延长增压装置的使用寿命，从而更好地满足用户的需求。

进一步地，所述通量调节方法还包括：在增大通量时，增大所述控制器的PWM控制信号的占空比直到所述增压水泵的通量达到目标通量；在减小通量时，减小所述控制器的PWM控制信号的占空比直到所述增压水泵的通量达到目标通量。由此，通过调节所述控制器的PWM控制信号的占空比，可实现对所述开关电源的输出电压的相应调节，又因所述开关电源的输出电压与所述增压水泵的通量成正比，因此，通过调节所述控制器的PWM控制信号的占空比可实现对所述增压水泵的通量的相应调节。

进一步地，根据目标通量确定所述开关电源的目标输出电压，如果所述开关电源的输出电压达到目标输出电压，则判定所述增压水泵的通量达到目标通量。由此，通过判断所述开关电源的目标输出电压，可进一步判断所述增压水泵的目标通量。

更进一步地，根据开关电源的目标输出电压确定所述控制器的PWM控制信号的目标占空比，如果控制器的PWM控制信号的占空比达到目标占空比，则判定所述开关电源的输出电压达到目标输出电压且所述增压水泵的通量达到目标通量。由此，通过调节控制器的PWM控制信号的占空比，可进一步判断开关电源的目标输出电压，又因当开关电源的输出电压达到目标输出电压时，所述增压水泵的通量达到目标通量，因此，通过调节控制器的PWM控制信号的占空比，可进一步实现对增压水泵的通量的调节。

根据本发明的一些具体实施例，所述通量调节方法还包括：在增大通量时，检测所述开关是否闭合，如果所述开关断开，则所述控制器的PWM控制信号的占空比为零并检测所述开关电源的正极电压，直到所述开关电源的正极电压为零时闭合所述开关，这样可在一定程度上提高所述增压水泵的通量调节的准确性。如果所述开关闭合，则增大所述控制器的PWM控制信号的占空比直到所述增压水泵的通量达到目标通量。由此，通过调节所述控制器的PWM控制信号的占空比，可实现对所述增压水泵的通量的调节，从而进一步实现对所述增压水泵的通量的无级调节。

在本发明的一些具体实施例中，所述通量调节方法还包括：启动所述增压装置时，检测所述开关电源的正极电压，如果所述开关电源的正极电压不为零，则所述控制器的PWM控制信号占空比为零，直到所述开关电源的输出电压为零时逐渐增大所述控制器的PWM控制信号的占空比到预定值。这样不仅可提高所述增压水泵的通量调节的准确性，还可通过调节所述控制器的PWM控制信号的占空比，实现对所述增压水泵的通量的调节，从而进一步实现对所述增压水泵的通量的无级调节。

根据本发明实施例的增压装置的通量调节方法中，开关电源的输出电压在硬件连接时已设定与控制器的PWM控制信号占空比大小成正比，增压水泵从停止到正常工作时：首先控制器先检测开关电源的正极与增压水泵的正极之间的正电压是否为零，如果不为零，PWM控制信号输出占空比减小，直至开关电源输出电压为零。然后控制器发出控制信号开通开关例如继电器，增压水泵的正负极与开关电源形成回路，此时由于没有电压差，增压水泵不会转动。逐步增大PWM控制信号占空比，开关电源的输出电压同时提高，增压水泵工作；增压水泵的通量与增压水泵的转速成正比关系，增压水泵的转速与开关电源的工作电压成正比关系，因此在额定的电压工作范围内改变电压可以得到不同的增压水泵的通量。电压检测信号端检测到控制器设定通量的电压值时，PWM控制信号停止增加占空比，增压水泵工作电压不再变化，增压水泵稳定在设定的电压工作。

增压水泵从正常工作到停止时，控制器会逐步减小PWM控制信号占空比，直至开关电源的输出电压为零，控制器发出信号关闭开关例如继电器，增压水泵与开关电源之间的回路断开，增压水泵停止转动。

当需要增加增压水泵的通量时，控制器增大PWM控制信号占空比，增大开关电源的输出电压，从而增大通量；需要减小增压水泵的通量时，减小PWM的控制信号占空比，减小开关电源的输出电压。

根据本发明实施例的增压装置的通量调节方法，在不改变所述增压水泵结构的前提下，利用外部的电子控制电路以及软件方法无级调节所述增压水泵的转速，以适用需要增加或减小述增压水泵的通量的应用场合。方案可靠性高，调节灵活，对外部电路的产生的干扰小。

另外，根据本发明实施例的增压装置的通量调节方法，也可用于无级控制直流的有刷或无刷的电机的转速以控制出风量，无级控制加热模块的发热功率，无级制冷模块的制冷功率或其它直流的负载模块等。

下面结合图1至图2详细描述根据本发明实施例的增压装置的通量调节方法的工作过程。

具体而言，启动增压水泵通量无级调节，首先判断增压水泵的通量是否需要增加，如果需要，则继续判断继电器信号是否开通；如果增压水泵的通量不需要增加，则继续判断增压水泵的通量是否需要减小，如果否，则退出；如果是，则电压检测预设值设定减小。继电器信号如果开通，则使电压检测预设值设定增大；继电器信号如果未开通，则使PWM控制信号值等于零，打开继电器，以使电压检测预设值设定增大。当电压检测预设值设定增大时，将PWM控制信号与电压检测预设值进行比较，如果PWM控制信号大于电压检测预设值，则退出；如果PWM控制信号小于电压检测预设值，则使PWM占空比增加，再继续将PWM控制信号与电压检测预设值进行比较，如此循环，直至PWM控制信号大于电压检测预设值，退出。当电压检测预设值设定减小时，判断PWM控制信号是否小于电压检测预设值，如果是，则退出；如果PWM控制信号大于电压检测预设值，则使PWM控制信号占空比减小，如此循环，直至PWM控制信号小于电压检测预设值，退出。至此完成根据本发明实施例的增压装置的通量调节方法的工作过程。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种用于净饮机的增压装置，其特征在于，包括：

开关电源；

增压水泵，所述增压水泵的负极与所述开关电源的负极之间连接有开关，所述增压水泵的正极与所述开关电源的正极相连；

控制器，所述控制器与所述开关相连用于打开或断开所述开关，所述控制器与所述开关电源的正极相连用于检测所述开关电源的正极电压值，所述控制器与所述开关电源的PWM控制端相连用于向所述开关电源发送PWM控制信号以调节所述开关电源的输出电压。

2.根据权利要求1所述的用于净饮机的增压装置，其特征在于，所述开关为继电器，所述开关串接在所述开关电源的负极和所述增压水泵的负极之间，且所述控制器与所述开关的控制端相连以使所述控制器检测到所述开关电源的正极电压值为零时打开所述开关。

3.根据权利要求1所述的用于净饮机的增压装置，其特征在于，所述控制器内置有增压水泵转速-电压对照表、增压水泵通量-电压对照表、增压水泵通量-增压水泵转速对照表中的至少一种，所述控制器根据增压水泵的目标通量或目标转速查表确定所述开关电源的输出电压。

4.一种净饮机，其特征在于，所述净饮机包括根据权利要求1-3中任一项所述的用于净饮机的增压装置。

5.一种增压装置的通量调节方法，所述增压装置为根据权利要求1-3中任一项所述的用于净饮机的增压装置，其特征在于，所述通量调节方法包括：通过调节所述开关电源的输出电压调节所述增压水泵的通量。

6.根据权利要求5所述的增压装置的通量调节方法，其特征在于，所述通量调节方法还包括：

在增大通量时，增大所述控制器的PWM控制信号的占空比直到所述增压水泵的通量达到目标通量；

在减小通量时，减小所述控制器的PWM控制信号的占空比直到所述增压水泵的通量达到目标通量。

7.根据权利要求6所述的增压装置的通量调节方法，其特征在于，根据目标通量确定所述开关电源的目标输出电压，如果所述开关电源的输出电压达到目标输出电压，则判定所述增压水泵的通量达到目标通量。

8.根据权利要求7所述的增压装置的通量调节方法，其特征在于，根据开关电源的目标输出电压确定所述控制器的PWM控制信号的目标占空比，如果控制器的PWM控制信号的占空比达到目标占空比，则判定所述开关电源的输出电压达到目标输出电压且所述增压水泵的通量达到目标通量。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的增压装置的通量调节方法，其特征在于，所述通量调节方法还包括：在增大通量时，检测所述开关是否闭合，

如果所述开关断开，则所述控制器的PWM控制信号的占空比为零并检测所述开关电源的正极电压，直到所述开关电源的正极电压为零时闭合所述开关；

如果所述开关闭合，则增大所述控制器的PWM控制信号的占空比直到所述增压水泵的通量达到目标通量。

10.根据权利要求5所述的增压装置的通量调节方法，其特征在于，所述通量调节方法还包括：

启动所述增压装置时，检测所述开关电源的正极电压，如果所述开关电源的正极电压不为零，则所述控制器的PWM控制信号占空比为零直到所述开关电源的输出电压为零时逐渐增大所述控制器的PWM控制信号的占空比到预定值。