CN107940523A - 吸油烟机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种吸油烟机。吸油烟机包括烟机本体和设置在所述烟机本体上的显示驱动板、开关电源和扬声器。显示驱动板包括电源管理模块、主控芯片和数字功放模块。电源管理模块用于利用开关电源为显示驱动板供电，主控芯片连接电源管理模块，数字功放模块连接电源管理模块和主控芯片，扬声器连接数字功放模块的输出端。本发明实施方式的吸油烟机将独立数字功放模块集成到显示驱动板，采用电源管理模块管理开关电源以对数字功放模块独立供电，降低了吸油烟机的开发调试难度，增加了产品装配效率。同时，信号通路较短，可避免采用昂贵的通讯线材，降低生产成本，也可减少物料的编码。
Description
技术领域
本发明涉及家用电器技术领域，特别涉及一种吸油烟机。
背景技术
现有技术中，智能油烟机具有多媒体功能，通常设置有扬声器用于发出提示音或播放音频。因此，这样的油烟机需要功放电路对音频信号进行放大处理，以驱动扬声器发声。然而，采用独立功放模块会增加成本且不利于音效调试。
发明内容
本发明的实施方式提供了一种吸油烟机。
本发明实施方式的吸油烟机包括烟机本体和设置在所述烟机本体上的显示驱动板、开关电源和扬声器，所述显示驱动板包括：
电源管理模块，用于利用所述开关电源为所述显示驱动板供电；
连接所述电源管理模块的主控芯片；
连接所述电源管理模块和所述主控芯片的数字功放模块，所述扬声器连接所述数字功放模块的输出端。
本发明实施方式的吸油烟机将独立数字功放模块集成在显示驱动板，采用电源管理模块管理开关电源以对数字功放模块独立供电，数字功放模块收到主控芯片发出的音频数字信号后，对其进行处理并经过扬声器发出声音。如此，降低了吸油烟机的开发调试难度，增加了产品装配效率。同时，信号通路较短，可避免采用昂贵的通讯线材，降低生产成本，也可减少物料的编码。
在某些实施方式中，所述主控芯片和所述数字功放模块通过预设的通讯协议进行数据传输。
在某些实施方式中，所述主控芯片预存有音效文件信息，在所述主控芯片对所述数字功放模块初始化时，所述主控芯片用于将所述音效文件信息写入所述数字功放模块，所述数字功放模块用于利用所述音效文件信息处理所述主控芯片发出的音频信号。
在某些实施方式中，所述数字功放模块包括信号处理单元，所述信号处理单元用于将所述音频信号转换为模拟信号。
在某些实施方式中，所述数字功放模块包括功率放大单元，所述功率放大单元用于将所述模拟信号放大并利用放大后的所述模拟信号驱动所述扬声器工作。
在某些实施方式中，所述电源管理模块用于通过稳压滤波处理所述开关电源以向所述信号处理单元提供处理电压；所述电源管理模块用于通过滤波处理所述开关电源以向所述功率放大单元提供低纹波的功率电压。
在某些实施方式中，所述数字功放模块包括连接所述电源管理模块和所述功率放大单元的开关，在所述信号处理单元未接收到所述音频信号时，所述信号处理单元控制所述开关断开，在所述信号处理单元接收到所述音频信号时，所述信号处理单元控制所述开关导通。
在某些实施方式中，所述主控芯片用于在所述数字功放模块工作异常时发出复位信号至所述数字功放模块。
在某些实施方式中，所述显示驱动板包括连接所述数字功放模块的输出端和所述扬声器的电路保护模块。
在某些实施方式中，所述电路保护模块包括与所述扬声器并联连接的双向稳压管和电容器，所述双向稳压管包括阴极对接的两个稳压二极管。
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方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明实施方式的吸油烟机的结构示意图；和
图2是本发明实施方式的吸油烟机的模块示意图。
主要附图符号说明：
吸油烟机10、烟机本体12、显示驱动板14、电源管理模块142、主控芯片144、数字功放模块146、信号处理单元1462、功率放大单元1464、开关1466、电路保护模块148、双向稳压管1482、电容器1484、开关电源16、扬声器18。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式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方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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。
在本发明的描述中，需要说明的是，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，也可以是电连接或可以相互通讯；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
请一并参阅图1和图2，本发明实施方式的一种吸油烟机10包括烟机本体12和设置在烟机本体12上的显示驱动板14、开关电源16和扬声器18。显示驱动板14包括电源管理模块142、主控芯片144和数字功放模块146。电源管理模块142用于利用开关电源16为显示驱动板14供电。主控芯片144连接电源管理模块142。数字功放模块146连接电源管理模块142和主控芯片144。扬声器18连接数字功放模块146的输出端。
可以理解，吸油烟机10包括烟机本体12，用于将炉灶产生的烟气迅速吸除以清洁厨房的空气环境。烟机本体12上可以设置具有多媒体功能的显示驱动板14，可以显示吸油烟机10的工作状态、菜谱信息或播放视频等。同样的，烟机本体12上设置有扬声器18用于发出提示音或播放音频，有利于增加用户体验。因此，吸油烟机10需要功放电路对音频信号进行放大处理以驱动扬声器18发出声音。同时，为保证在厨房嘈杂环境中可使用户听清楚其声音效果，且有较好的声音体验效果，扬声器18输出需满足特定的音效认证要求。因此，吸油烟机10需要注意选择合适的功放电源、功放方案、扬声器、连接线以及音效调试等。
开关电源16通过脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)，控制开关管开通和关断的时间比率，使得输出电压在工作条件变化时保持恒定，能够为显示驱动板14提供稳定工作电压。
本发明实施方式的吸油烟机10将独立数字功放模块146集成在显示驱动板14，采用电源管理模块142管理开关电源16以对数字功放模块146独立供电，数字功放模块146收到主控芯片144发出的音频数字信号后，对其进行处理并经过扬声器18发出声音。如此，降低了吸油烟机10开发时的音效调试难度，增加了产品装配效率。同时，信号通路较短，可避免采用昂贵的通讯线材，降低生产成本，也可减少物料的编码。
在某些实施方式中，吸油烟机10可以为侧吸式吸油烟机或顶吸式吸油烟机。
在某些实施方式中，主控芯片144和数字功放模块146通过预设的通讯协议进行数据传输。
可以理解，通讯协议是通讯双方完成通讯服务必须遵守的规则和约定，通讯双方可以通过通讯协议实现信息交流和资源共享。如此，主控芯片144将音频信号传输至数字功放模块146时，数字功放模块146可以通过预设的通讯协议识别并处理接收到的音频信号。较佳地，主控芯片144和数字功放模块146设置在显示驱动板14上，距离较近适合使用有线传输方式进行数据传输。
在某些实施方式中，主控芯片144预存有音效文件信息。在主控芯片144对数字功放模块146初始化时，主控芯片144用于将音效文件信息写入数字功放模块146。数字功放模块146用于利用音效文件信息处理主控芯片144发出的音频信号。
如此，音效文件信息可为均衡器(Equalizer，EQ)音效设置，均衡器通过对不同频段的声音进行强化或弱化以获得更适合的声音。吸油烟机10开机上电后，主控芯片144会对数字功放模块146进行初始化，并将音效文件信息写入到数字功放模块146中，数字功放模块146处于待机状态。处于待机状态时，数字功放模块146的输出端没有输出电压。数字功放模块146接收到音频信号时，根据写入的音效文件信息处理接收到的音频信号，以便发出的声音在厨房嘈杂的环境中能够让用户听清楚，有利于提高声音体验效果。
在一些实施例中，数字功放模块146包括信号处理单元1462。信号处理单元1462用于将音频信号转换为模拟信号。
可以理解，声音传感器采集到的模拟声音信号在时间上是连续的，常常通过对模拟声音信号进行采样、量化和编码后得到数字音频文件保存在存储介质中。主控芯片144预存有数字音频文件，发出的音频信号为离散的数字信号，无法直接通过扬声器18发出声音。如此，信号处理单元1462通过数模转换将离散的音频信号转换为连续的模拟信号，有利于扬声器18发出声音。
在某些实施方式中，数字功放模块146包括功率放大单元1464。功率放大单元1464用于将模拟信号放大并利用放大后的模拟信号驱动扬声器18工作。
如此，吸油烟机10为保证在厨房嘈杂的环境中可使用户听清楚其声音效果，需要选择功率较大的扬声器18。然而，信号处理单元1462输出的模拟信号的电压范围较小，不足以直接驱动大功率扬声器18发出声音。数字功放模块146中的功率放大单元1464可以将信号处理单元1462输出的模拟信号进行放大，并将放大后的模拟信号用于驱动扬声器18发出声音。
在某些实施方式中，电源管理模块142用于通过稳压滤波处理开关电源16以向信号处理单元1462提供处理电压。电源管理模块142用于通过滤波处理开关电源16以向功率放大单元1464提供低纹波的功率电压。
如此，信号处理单元1462和功率放大单元1464工作时，需要不同的供电电压。信号处理单元1462需要稳定而且较小的处理电压，电源管理模块142对开关电源16进行稳压滤波处理以得到相应的处理电压。功率放大单元1464输出的电压变化幅度大小和功率电压有关，电源管理模块142对开关电源16进行滤波处理以得到低纹波的功率电压。电源管理模块142通过调节功率电压的大小可以调整功率放大单元1464输出的电压变化幅度大小，以调整扬声器18发出的声音大小。
在一些实施例中，处理电压可为3.3V，功率电压可为18V。
在某些实施方式中，数字功放模块146包括连接电源管理模块142和功率放大单元1464的开关1466。在信号处理单元1462未接收到音频信号时，信号处理单元1462控制开关1466断开。在信号处理单元1462接收到音频信号时，信号处理单元1462控制开关1466导通。
如此，开关1466可以控制电源管理模块142是否为功率放大单元1464提供功率电压。吸油烟机10工作时，数字功放模块146没有接收到音频信号或音频播放完成后，数字功放模块146处于待机状态，信号处理单元1462控制开关1466断开，电源管理模块142停止为功率放大单元1464提供功率电压，数字功放模块146输出端没有输出电压，不存在功率放大单元1464静态耗电，有利于消除扬声器18的静音电流声。数字功放模块146接收到音频信号时，数字功放模块146处于工作状态，信号处理单元1462控制开关1466导通，电源管理模块142为功率放大单元1464提供功率电压，数字功放模块146驱动扬声器18发出声音。
在某些实施方式中，主控芯片144用于在数字功放模块146工作异常时发出复位信号至数字功放模块146。
如此，在数字功放模块146工作过程中，主控芯片144可以检测数字功放模块146的工作状态。在数字功放模块146工作异常时，例如，数字功放模块146输出电压过大时，主控芯片144发出复位信号，使得数字功放模块146恢复到待机状态，有利于保护电路安全以及避免功放异常影响用户体验。数字功放模块146恢复待机状态后可继续接收音频信号并进行处理。在一些实施例中，主控芯片144发出复位信号一直到数字功放模块146恢复待机状态所需的时间低于10毫秒，不会影响用户听觉体验。
在一些实施例中，显示驱动板14包括连接数字功放模块146的输出端和扬声器18的电路保护模块148。
如此，扬声器18通过通电线圈在磁场作用下产生震动以发出声音，当线圈中电流剧烈变化时，线圈电磁能释放会产生电压。电路保护模块148可以将数字功放模块146输出的电压和扬声器18的线圈产生的电压限制在一定范围内，并可以防止扬声器18短路损坏数字功放模块146，或数字功放模块146输出端电流倒灌。
在某些实施方式中，电路保护模块148包括与扬声器18并联连接的双向稳压管1482和电容器1484。双向稳压管1482包括阴极对接的两个稳压二极管。
如此，稳压二极管在反向击穿电压前具有很高电阻，在反向击穿时，在一定的电流范围内，两端电压几乎不变。将两个稳压二极管的阴极对接可以形成双向稳压管1482，双向稳压管1482和扬声器18并联可以保持扬声器18两端的电压保持在一定范围内。在音频播放完成后，和扬声器18并联的电容器1484可以通过充放电减小线圈产生的电流。双向稳压管1482和电容器1484共同作用，有利于防止扬声器18短路损坏数字功放模块146，或数字功放模块146输出端电流倒灌。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式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方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种吸油烟机，包括烟机本体和设置在所述烟机本体上的显示驱动板、开关电源和扬声器，其特征在于，所述显示驱动板包括：
电源管理模块，用于利用所述开关电源为所述显示驱动板供电；
连接所述电源管理模块的主控芯片；
连接所述电源管理模块和所述主控芯片的数字功放模块，所述扬声器连接所述数字功放模块的输出端。
2.如权利要求1所述的吸油烟机，其特征在于，所述主控芯片和所述数字功放模块通过预设的通讯协议进行数据传输。
3.如权利要求1所述的吸油烟机，其特征在于，所述主控芯片预存有音效文件信息，在所述主控芯片对所述数字功放模块初始化时，所述主控芯片用于将所述音效文件信息写入所述数字功放模块，所述数字功放模块用于利用所述音效文件信息处理所述主控芯片发出的音频信号。
4.如权利要求3所述的吸油烟机，其特征在于，所述数字功放模块包括信号处理单元，所述信号处理单元用于将所述音频信号转换为模拟信号。
5.如权利要求4所述的吸油烟机，其特征在于，所述数字功放模块包括功率放大单元，所述功率放大单元用于将所述模拟信号放大并利用放大后的所述模拟信号驱动所述扬声器工作。
6.如权利要求5所述的吸油烟机，其特征在于，所述电源管理模块用于通过稳压滤波处理所述开关电源以向所述信号处理单元提供处理电压；所述电源管理模块用于通过滤波处理所述开关电源以向所述功率放大单元提供低纹波的功率电压。
7.如权利要求5所述的吸油烟机，其特征在于，所述数字功放模块包括连接所述电源管理模块和所述功率放大单元的开关，在所述信号处理单元未接收到所述音频信号时，所述信号处理单元控制所述开关断开，在所述信号处理单元接收到所述音频信号时，所述信号处理单元控制所述开关导通。
8.如权利要求1所述的吸油烟机，其特征在于，所述主控芯片用于在所述数字功放模块工作异常时发出复位信号至所述数字功放模块。
9.如权利要求1所述的吸油烟机，其特征在于，所述显示驱动板包括连接所述数字功放模块的输出端和所述扬声器的电路保护模块。
10.如权利要求9所述的吸油烟机，其特征在于，所述电路保护模块包括与所述扬声器并联连接的双向稳压管和电容器，所述双向稳压管包括阴极对接的两个稳压二极管。
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