CN115549243B - 一种吸痰器及其控制方法 - Google Patents

一种吸痰器及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115549243B
CN115549243B CN202211166916.5A CN202211166916A CN115549243B CN 115549243 B CN115549243 B CN 115549243B CN 202211166916 A CN202211166916 A CN 202211166916A CN 115549243 B CN115549243 B CN 115549243B
Authority
CN
China
Prior art keywords
power supply
resistor
mos tube
voltage
digital transistor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202211166916.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115549243A (zh
Inventor
陈忠胜
张全幸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuxi Lilai Technology Co ltd
Original Assignee
Wuxi Lilai Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuxi Lilai Technology Co ltd filed Critical Wuxi Lilai Technology Co ltd
Priority to CN202211166916.5A priority Critical patent/CN115549243B/zh
Publication of CN115549243A publication Critical patent/CN115549243A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115549243B publication Critical patent/CN115549243B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H02J7/007182—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery voltage
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0031—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • H02J7/04—Regulation of charging current or voltage
    • H02J7/06—Regulation of charging current or voltage using discharge tubes or semiconductor devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本发明公开了一种吸痰器及其控制方法，属于电子技术领域，包括锂电池组、开关电源、稳压供电单元、电池充电单元、电池电压检测单元、市电检测单元、电机驱动单元和主控芯片，解决了实现电动式吸痰器的低功耗状态时几乎不消耗电池能耗的技术问题，本发明可实现双电源供电，一路为开关电源供电，一路为锂电池供电，提高了吸痰器的适用性，本发明通过MOS管TS5的寄生二极管产生唤醒电源，极大的节省了元件成本，本发明在低功耗状态时稳压器U6不通电工作，从而使整个电路均不通电，几乎不消耗锂电池的能耗，做到了超低功耗设计。

Description

一种吸痰器及其控制方法
技术领域
本发明属于电子技术领域，尤其涉及一种吸痰器及其控制方法。
背景技术
吸痰器为一种常用的临床医疗器械，目前市场上的吸痰器分为手动式和电动式两种，目前电动式吸痰器还无法做到脱离市电工作，并且没有低功耗设计，无法长期使用锂电池进行供电待机。
发明内容
本发明的目的是提供一种吸痰器及其控制方法，解决了实现电动式吸痰器的低功耗状态时几乎不消耗电池能耗的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种吸痰器，包括锂电池组、开关电源、稳压供电单元、电池充电单元、电池电压检测单元、市电检测单元、电机驱动单元和主控芯片，电池充电单元、电池电压检测单元、市电检测单元和电机驱动单元均与主控芯片电连接，开关电源的输入端连接市电、输出端分别为稳压供电单元和电池充电单元提供12V电源，稳压供电电源为MCU提供5V电源；
电池电压检测单元用于检测锂电池组的输出电压，即VBAT电源，电池电压检测单元的输出端连接主控芯片的一个AD口；
市电检测单元用于检测12V电源的电压，市电检测单元的输出端连接主控芯片的一个IO口；
电机驱动单元用于驱动外部电机，电机驱动单元包括继电器K1、MOS管单元、数字晶体管Q3和电机接口CN2，数字晶体管Q3的基极通过主控芯片的一个IO口进行控制，数字晶体管Q3用于为MOS管单元提供G极的控制信号，MOS管单元用于控制继电器K1的公共端与电机接口CN2之间的通路，继电器K1的常开端连接12V电源、常闭端连接VBAT电源，继电器K1的线圈的一端连接地线、另一端连接12V电源；
电池充电单元包括MOS管Q6、MOS管TS5、锂电池接口CN4、数字晶体管Q4，MOS管Q6用于控制MOS管TS5的S极与12V电源之间的通路，MOS管Q6的G极连接12V电源，MOS管TS5的D极通过锂电池接口CN4连接锂电池组的正极，即VBAT电源，数字晶体管Q4用于为MOS管TS5的G极产生控制信号，数字晶体管Q4受控于主控芯片的一个IO口；
VBAT电源通过MOS管TS5的寄生二极管在MOS管TS5的S极上产生一个唤醒电源KeyVcc，所述控制信号的电压通过唤醒电源KeyVcc产生，唤醒电源KeyVcc还用于为稳压电源提供唤醒电压；
稳压电源包括唤醒单元、电池组接入单元、12V电源接入单元和稳压器单元，唤醒单元包括唤醒按键SW1、电阻R41、电容CU3、稳压二极管DZ1、电阻R29和二极管DS4，唤醒按键SW1的一端连接唤醒电源KeyVcc、另一端连接电阻R41的1脚、电阻R41的2脚连接主控芯片的一个IO口，电容CU3一端连接电阻R41的2脚、另一端连接地线，电阻R29与电容CU3并联，稳压二极管DZ1的负极连接电阻R41的2脚、正极连接地线，唤醒按键SW1与电阻R41的连接节点还连接二极管DS4的正极、二极管DS4的负极连接稳压器U6的Vin端；
电池组接入单元包括MOS管TS1、二极管DS3和数字晶体管Q5，MOS管TS1的S极连接VBAT电源、G极受控于数字晶体管Q5、D极连接二极管DS3的正极，二极管DS3的负极连接稳压器U6的Vin端，数字晶体管Q5受控于主控芯片的一个IO口；
12V电源接入单元包括二极管DS5，二极管DS5的负极连接稳压器U6的Vin端、正极连接12V电源。
优选的，所述电池充电单元还包括电阻R65和电阻R64，MOS管Q6的S极连接12V电源、D极连接MOS管TS5的2脚，MOS管Q6的G极和S极连接在一起，MOS管TS5的D极连接锂电池接口CN4的1脚，锂电池接口CN4的2脚连接地线，锂电池接口CN4的1脚连接锂电池组的正极，即VBAT电源，锂电池接口CN4的2脚连接锂电池组的负极，MOS管TS5设有寄生二极管，VBAT电源通过MOS管TS5的寄生二极管在MOS管TS5的S极上产生唤醒电源KeyVcc，电阻R64的一端通过电阻R65连接数字晶体管Q4的集电极、另一端连接唤醒电源KeyVcc，电阻R65和电阻R64的连接节点还连接MOS管TS5的G极，数字晶体管Q4的发射极连接地线、基极连接主控芯片的一个IO口。
优选的，所述电池组接入单元还包括电阻R60和电阻R61，MOS管TS1的S极连接锂电池组提供的VBAT电源、D极连接二极管DS3的正极、G极通过电阻R61连接数字晶体管Q5的集电极，电阻R60连接在MOS管TS1的G极和S极之间，二极管DS3的负极连接稳压器U6的Vin端，数字晶体管Q5的发射极连接地线、基极连接主控芯片的一个IO口。
优选的，所述继电器K1设有续流二极管DS1，所述MOS管单元包括MOS管TS2、电阻R51和电阻R53，电阻R51连接在MOS管TS2的S极和G极之间，MOS管TS2的S极连接继电器K1的公共端、D极连接电机接口CN2的1脚，电机接口CN2的2脚连接地线，电机接口CN2连接外部电机，MOS管TS2的G极通过电阻R53连接数字晶体管Q3的集电极，数字晶体管Q3的发射极连接地线。
优选的，所述市电检测单元包括数字晶体管Q2和电阻R70，数字晶体管Q2的发射极连接地线、基极连接12V电源、继电器通过电阻R70连接5V电源，数字晶体管Q2的集电极即为市电检测单元的输出端。
优选的，所述电池电压检测单元包括电阻R68、电阻R69、电阻R32和电容CU5，电阻R68的一端连接MOS管TS1的D极、另一端通过电阻R69连接地线，电阻R32的一端连接电阻R68和电阻R69的连接节点、另一端为所述电池电压检测单元的输出端，电容CU5为电池电压检测单元的输出端的滤波电容。
优选的，所述MOS管TS1的型号为YJL3401A/SOT-23，所述MOS管TS2和所述所述MOS管TS5的型号为HSU60P03/TO-252-2L，所述MOS管Q6的型号为NCE3050K/TO-252。
优选的，所述数字晶体管Q2、所述数字晶体管Q3、所述数字晶体管Q4和所述数字晶体管Q5的型号均为DTC143XCA，所述主控芯片的型号为STC8H1K08-36I；所述继电器K1的型号为OTXT73-DC12V-C；所述稳压器U6的型号为MD7550。
一种吸痰器的控制方法，包括如下步骤：
步骤1：市电检测单元采集开关电源的输出端的12V电源状态，产生12V电压接入信号，并将2V电压接入信号传送给主控芯片，主控芯片通过2V电压接入信号的电平状态判断开关电源是否已接入市电：是，则执行步骤2；否，则执行步骤3；
步骤2：此时为市电与锂电池组同时供电，记录唤醒按键SW1按下的次数，并且按下的次数除以2的余数是否为1：是，则执行步骤S2-1；否，则执行步骤S2-2；
步骤S2-1：主控芯片通过控制数字晶体管Q4断开电池充电单元对锂电池组的充电回路，同时通过控制数字晶体管Q3从而驱动吸痰器的外部电机工作，执行步骤2；
步骤S2-2：主控芯片通过控制数字晶体管Q3使吸痰器的外部电机不工作；
步骤S2-3：主控芯片通过电池电压检测单元采集锂电池组的正极电压，判断正极电压是否小于10.8V：是，则执行步骤S2-4；否，则执行步骤2；
步骤S2-4：主控芯片通过控制数字晶体管Q4接通电池充电单元对锂电池组的充电回路，使开关电源的输出端为锂电池组充电；
步骤S2-5：判断正极电压是否已经到达12.6V：是，则执行步骤S2-6；否，则执行步骤2；
步骤S2-6：主控芯片通过控制数字晶体管Q4断开电池充电单元对锂电池组的充电回路；执行步骤S2-5；
步骤3：此时为锂电池组单独供电，主控芯片平时进入低功耗停机状态，低功耗停机状态时，MOS管TS1断开，稳压器U6不工作，唤醒按键SW1是否按下后，唤醒电源KeyVcc通过唤醒按键SW1为稳压器U6进行瞬时供电，主控芯片从低功耗停机状态转入工作状态，并通过IO口控制数字晶体管Q5动作，从而使MOS管TS1保持导通，保持锂电池组对稳压器U6持续供电；
步骤S3-1：记录唤醒按键SW1按下的次数，并且按下的次数除以2的余数是否为1：是，则执行步骤S3-2；否，则执行步骤S3-3；
步骤S3-2：主控芯片通过控制数字晶体管Q3使驱动吸痰器的外部电机工作，执行步骤S3-1；
步骤S3-3：主控芯片通过控制数字晶体管Q3使驱动吸痰器的外部电机不工作，执行步骤S3-1。
本发明所述的一种吸痰器及其控制方法，解决了实现电动式吸痰器的低功耗状态时几乎不消耗电池能耗的技术问题，本发明可实现双电源供电，一路为开关电源供电，一路为锂电池供电，提高了吸痰器的适用性，本发明通过MOS管TS5的寄生二极管产生唤醒电源，极大的节省了元件成本，本发明在低功耗状态时稳压器U6不通电工作，从而使整个电路均不通电，几乎不消耗锂电池的能耗，做到了超低功耗设计。
附图说明
图1是本发明的原理图方框图；
图2是本发明的开关电源的电路图；
图3是本发明的稳压供电单元的电路图；
图4是本发明的电机驱动单元的电路图；
图5是本发明的电池充电单元的电路图；
图6是本发明的市电检测单元的电路图；
图7是本发明的电池电压检测单元的电路图；
图8是本发明的主控芯片的电路图；
图9是本发明的流程图。
具体实施方式
实施例1：
由图1-图8所示的一种吸痰器，包括锂电池组、开关电源、稳压供电单元、电池充电单元、电池电压检测单元、市电检测单元、电机驱动单元和主控芯片，电池充电单元、电池电压检测单元、市电检测单元和电机驱动单元均与主控芯片电连接，开关电源的输入端连接市电、输出端分别为稳压供电单元和电池充电单元提供12V电源，稳压供电电源为MCU提供5V电源。
图2为本实施例中具体使用的所述开关电源的电路图，所述开关电源为现有技术，故不详细叙述。
电池电压检测单元用于检测锂电池组的输出电压，即VBAT电源，电池电压检测单元的输出端连接主控芯片的一个AD口。
所述电池电压检测单元包括电阻R68、电阻R69、电阻R32和电容CU5，电阻R68的一端连接MOS管TS1的D极、另一端通过电阻R69连接地线，电阻R32的一端连接电阻R68和电阻R69的连接节点、另一端为所述电池电压检测单元的输出端，电容CU5为电池电压检测单元的输出端的滤波电容。
市电检测单元用于检测12V电源的电压，市电检测单元的输出端连接主控芯片的一个IO口。
所述市电检测单元包括数字晶体管Q2和电阻R70，数字晶体管Q2的发射极连接地线、基极连接12V电源、继电器通过电阻R70连接5V电源，数字晶体管Q2的集电极即为市电检测单元的输出端。
市电检测单元输出为一个开关量信号，主控芯片通过一个IO口检测该开关量信号，从而判断是否接入市电。
电机驱动单元用于驱动外部电机，电机驱动单元包括继电器K1、MOS管单元、数字晶体管Q3和电机接口CN2，数字晶体管Q3的基极通过主控芯片的一个IO口进行控制，数字晶体管Q3用于为MOS管单元提供G极的控制信号，MOS管单元用于控制继电器K1的公共端与电机接口CN2之间的通路，继电器K1的常开端连接12V电源、常闭端连接VBAT电源，继电器K1的线圈的一端连接地线、另一端连接12V电源。
所述继电器K1设有续流二极管DS1，所述MOS管单元包括MOS管TS2、电阻R51和电阻R53，电阻R51连接在MOS管TS2的S极和G极之间，MOS管TS2的S极连接继电器K1的公共端、D极连接电机接口CN2的1脚，电机接口CN2的2脚连接地线，电机接口CN2连接外部电机，MOS管TS2的G极通过电阻R53连接数字晶体管Q3的集电极，数字晶体管Q3的发射极连接地线。
继电器K1在开关电源接入市电并输出12V电源后，其线圈获得驱动电压并动作，使开关电源输出的12V电源能接入MOS管TS2的S极，反之，侧将李电池组输出的VBAT电压接入MOS管TS2的S极。
电池充电单元包括MOS管Q6、MOS管TS5、锂电池接口CN4、数字晶体管Q4，MOS管Q6用于控制MOS管TS5的S极与12V电源之间的通路，MOS管Q6的G极连接12V电源，MOS管TS5的D极通过锂电池接口CN4连接锂电池组的正极，即VBAT电源，数字晶体管Q4用于为MOS管TS5的G极产生控制信号，数字晶体管Q4受控于主控芯片的一个IO口。
VBAT电源通过MOS管TS5的寄生二极管在MOS管TS5的S极上产生一个唤醒电源KeyVcc，所述控制信号的电压通过唤醒电源KeyVcc产生，唤醒电源KeyVcc还用于为稳压电源提供唤醒电压。
所述电池充电单元还包括电阻R65和电阻R64，MOS管Q6的S极连接12V电源、D极连接MOS管TS5的2脚，MOS管Q6的G极和S极连接在一起，MOS管TS5的D极连接锂电池接口CN4的1脚，锂电池接口CN4的2脚连接地线，锂电池接口CN4的1脚连接锂电池组的正极，即VBAT电源，锂电池接口CN4的2脚连接锂电池组的负极，MOS管TS5设有寄生二极管，VBAT电源通过MOS管TS5的寄生二极管在MOS管TS5的S极上产生唤醒电源KeyVcc，电阻R64的一端通过电阻R65连接数字晶体管Q4的集电极、另一端连接唤醒电源KeyVcc，电阻R65和电阻R64的连接节点还连接MOS管TS5的G极，数字晶体管Q4的发射极连接地线、基极连接主控芯片的一个IO口。
当市电没有接入开关电源时，锂电池组负责对整个电路供电，此时电路分为低功耗停机状态和工作状态，低功耗停机状态时，主控芯片通过控制数字晶体管TS1断开锂电池组对稳压器U6的供电，稳压器U6不输出5V电源，此时包括主控芯片在内的所有电路均不通电工作，只有在唤醒按键SW1按下后，锂电池组通过MOS关TS5的寄生二极管产生一个唤醒电源KeyVcc，该唤醒电源KeyVcc通过SW1按下的瞬间加载到稳压器U6上，此时稳压器U6处于瞬时通电状态，为主控芯片及其他电路单元提供瞬时的5V电源，主控芯片得到电源后进入工作状，并通过IO口控制数字晶体管Q5动作，从而驱动MOS管TS1导通，进而使锂电池组为稳压器U6持续供电，保证电路进入工作状态。
当市电接入开关电源后，主控芯片可通过控制数字晶体管Q4驱动MOS管TS5动作，从而使开关电源输出的12V电压为锂电池组进行充电。
稳压电源包括唤醒单元、电池组接入单元、12V电源接入单元和稳压器单元，唤醒单元包括唤醒按键SW1、电阻R41、电容CU3、稳压二极管DZ1、电阻R29和二极管DS4，唤醒按键SW1的一端连接唤醒电源KeyVcc、另一端连接电阻R41的1脚、电阻R41的2脚连接主控芯片的一个IO口，电容CU3一端连接电阻R41的2脚、另一端连接地线，电阻R29与电容CU3并联，稳压二极管DZ1的负极连接电阻R41的2脚、正极连接地线，唤醒按键SW1与电阻R41的连接节点还连接二极管DS4的正极、二极管DS4的负极连接稳压器U6的Vin端。
稳压二极管DZ1用于将唤醒电源KeyVcc的电压稳定在5.1V，以适应主控芯片的IO口的电平需求，电容CU3为按键防抖动电容。
电池组接入单元包括MOS管TS1、二极管DS3和数字晶体管Q5，MOS管TS1的S极连接VBAT电源、G极受控于数字晶体管Q5、D极连接二极管DS3的正极，二极管DS3的负极连接稳压器U6的Vin端，数字晶体管Q5受控于主控芯片的一个IO口。
所述电池组接入单元还包括电阻R60和电阻R61，MOS管TS1的S极连接锂电池组提供的VBAT电源、D极连接二极管DS3的正极、G极通过电阻R61连接数字晶体管Q5的集电极，电阻R60连接在MOS管TS1的G极和S极之间，二极管DS3的负极连接稳压器U6的Vin端，数字晶体管Q5的发射极连接地线、基极连接主控芯片的一个IO口。
12V电源接入单元包括二极管DS5，二极管DS5的负极连接稳压器U6的Vin端、正极连接12V电源。
二极管DS3、二极管DS4和二极管DS5均为放倒流二极管。
所述MOS管TS1的型号为YJL3401A/SOT-23，所述MOS管TS2和所述所述MOS管TS5的型号为HSU60P03/TO-252-2L，所述MOS管Q6的型号为NCE3050K/TO-252。
所述数字晶体管Q2、所述数字晶体管Q3、所述数字晶体管Q4和所述数字晶体管Q5的型号均为DTC143XCA，所述主控芯片的型号为STC8H1K08-36I；所述继电器K1的型号为OTXT73-DC12V-C；所述稳压器U6的型号为MD7550。
实施例2：
如图9所示，实施例2所述的一种吸痰器的控制方法是在实施例所述的一种吸痰器的基础上实施的，包括如下步骤：
步骤1：市电检测单元采集开关电源的输出端的12V电源状态，产生12V电压接入信号，并将2V电压接入信号传送给主控芯片，主控芯片通过2V电压接入信号的电平状态判断开关电源是否已接入市电：是，则执行步骤2；否，则执行步骤3；
步骤2：此时为市电与锂电池组同时供电，记录唤醒按键SW1按下的次数，并且按下的次数除以2的余数是否为1：是，则执行步骤S2-1；否，则执行步骤S2-2；
步骤S2-1：主控芯片通过控制数字晶体管Q4断开电池充电单元对锂电池组的充电回路，同时通过控制数字晶体管Q3从而驱动吸痰器的外部电机工作，执行步骤2；
步骤S2-2：主控芯片通过控制数字晶体管Q3使吸痰器的外部电机不工作；
步骤S2-3：主控芯片通过电池电压检测单元采集锂电池组的正极电压，判断正极电压是否小于10.8V：是，则执行步骤S2-4；否，则执行步骤2；
步骤S2-4：主控芯片通过控制数字晶体管Q4接通电池充电单元对锂电池组的充电回路，使开关电源的输出端为锂电池组充电；
步骤S2-5：判断正极电压是否已经到达12.6V：是，则执行步骤S2-6；否，则执行步骤2；
步骤S2-6：主控芯片通过控制数字晶体管Q4断开电池充电单元对锂电池组的充电回路；执行步骤S2-5；
步骤3：此时为锂电池组单独供电，主控芯片平时进入低功耗停机状态，低功耗停机状态时，MOS管TS1断开，稳压器U6不工作，唤醒按键SW1是否按下后，唤醒电源KeyVcc通过唤醒按键SW1为稳压器U6进行瞬时供电，主控芯片从低功耗停机状态转入工作状态，并通过IO口控制数字晶体管Q5动作，从而使MOS管TS1保持导通，保持锂电池组对稳压器U6持续供电；
步骤S3-1：记录唤醒按键SW1按下的次数，并且按下的次数除以2的余数是否为1：是，则执行步骤S3-2；否，则执行步骤S3-3；
步骤S3-2：主控芯片通过控制数字晶体管Q3使驱动吸痰器的外部电机工作，执行步骤S3-1；
步骤S3-3：主控芯片通过控制数字晶体管Q3使驱动吸痰器的外部电机不工作，执行步骤S3-1。
本发明所述的一种吸痰器及其控制方法，解决了实现电动式吸痰器的低功耗状态时几乎不消耗电池能耗的技术问题，本发明可实现双电源供电，一路为开关电源供电，一路为锂电池供电，提高了吸痰器的适用性，本发明通过MOS管TS5的寄生二极管产生唤醒电源，极大的节省了元件成本，本发明在低功耗状态时稳压器U6不通电工作，从而使整个电路均不通电，几乎不消耗锂电池的能耗，做到了超低功耗设计。

Claims (9)

1.一种吸痰器，其特征在于：包括锂电池组、开关电源、稳压供电单元、电池充电单元、电池电压检测单元、市电检测单元、电机驱动单元和主控芯片，电池充电单元、电池电压检测单元、市电检测单元和电机驱动单元均与主控芯片电连接，开关电源的输入端连接市电、输出端分别为稳压供电单元和电池充电单元提供12V电源，稳压供电电源为MCU提供5V电源；
电池电压检测单元用于检测锂电池组的输出电压，即VBAT电源，电池电压检测单元的输出端连接主控芯片的一个AD口；
市电检测单元用于检测12V电源的电压，市电检测单元的输出端连接主控芯片的一个IO口；
电机驱动单元用于驱动外部电机，电机驱动单元包括继电器K1、MOS管单元、数字晶体管Q3和电机接口CN2，数字晶体管Q3的基极通过主控芯片的一个IO口进行控制，数字晶体管Q3用于为MOS管单元提供G极的控制信号，MOS管单元用于控制继电器K1的公共端与电机接口CN2之间的通路，继电器K1的常开端连接12V电源、常闭端连接VBAT电源，继电器K1的线圈的一端连接地线、另一端连接12V电源；
电池充电单元包括MOS管Q6、MOS管TS5、锂电池接口CN4、数字晶体管Q4，MOS管Q6用于控制MOS管TS5的S极与12V电源之间的通路，MOS管Q6的G极连接12V电源，MOS管TS5的D极通过锂电池接口CN4连接锂电池组的正极，即VBAT电源，数字晶体管Q4用于为MOS管TS5的G极产生控制信号，数字晶体管Q4受控于主控芯片的一个IO口；
VBAT电源通过MOS管TS5的寄生二极管在MOS管TS5的S极上产生一个唤醒电源KeyVcc，所述控制信号的电压通过唤醒电源KeyVcc产生，唤醒电源KeyVcc还用于为稳压电源提供唤醒电压；
稳压电源包括唤醒单元、电池组接入单元、12V电源接入单元和稳压器单元，唤醒单元包括唤醒按键SW1、电阻R41、电容CU3、稳压二极管DZ1、电阻R29和二极管DS4，唤醒按键SW1的一端连接唤醒电源KeyVcc、另一端连接电阻R41的1脚、电阻R41的2脚连接主控芯片的一个IO口，电容CU3一端连接电阻R41的2脚、另一端连接地线，电阻R29与电容CU3并联，稳压二极管DZ1的负极连接电阻R41的2脚、正极连接地线，唤醒按键SW1与电阻R41的连接节点还连接二极管DS4的正极、二极管DS4的负极连接稳压器U6的Vin端；
电池组接入单元包括MOS管TS1、二极管DS3和数字晶体管Q5，MOS管TS1的S极连接VBAT电源、G极受控于数字晶体管Q5、D极连接二极管DS3的正极，二极管DS3的负极连接稳压器U6的Vin端，数字晶体管Q5受控于主控芯片的一个IO口；
12V电源接入单元包括二极管DS5，二极管DS5的负极连接稳压器U6的Vin端、正极连接12V电源。
2.如权利要求1所述的一种吸痰器，其特征在于：所述电池充电单元还包括电阻R65和电阻R64，MOS管Q6的S极连接12V电源、D极连接MOS管TS5的2脚，MOS管Q6的G极和S极连接在一起，MOS管TS5的D极连接锂电池接口CN4的1脚，锂电池接口CN4的2脚连接地线，锂电池接口CN4的1脚连接锂电池组的正极，即VBAT电源，锂电池接口CN4的2脚连接锂电池组的负极，MOS管TS5设有寄生二极管，VBAT电源通过MOS管TS5的寄生二极管在MOS管TS5的S极上产生唤醒电源KeyVcc，电阻R64的一端通过电阻R65连接数字晶体管Q4的集电极、另一端连接唤醒电源KeyVcc，电阻R65和电阻R64的连接节点还连接MOS管TS5的G极，数字晶体管Q4的发射极连接地线、基极连接主控芯片的一个IO口。
3.如权利要求1所述的一种吸痰器，其特征在于：所述电池组接入单元还包括电阻R60和电阻R61，MOS管TS1的S极连接锂电池组提供的VBAT电源、D极连接二极管DS3的正极、G极通过电阻R61连接数字晶体管Q5的集电极，电阻R60连接在MOS管TS1的G极和S极之间，二极管DS3的负极连接稳压器U6的Vin端，数字晶体管Q5的发射极连接地线、基极连接主控芯片的一个IO口。
4.如权利要求1所述的一种吸痰器，其特征在于：所述继电器K1设有续流二极管DS1，所述MOS管单元包括MOS管TS2、电阻R51和电阻R53，电阻R51连接在MOS管TS2的S极和G极之间，MOS管TS2的S极连接继电器K1的公共端、D极连接电机接口CN2的1脚，电机接口CN2的2脚连接地线，电机接口CN2连接外部电机，MOS管TS2的G极通过电阻R53连接数字晶体管Q3的集电极，数字晶体管Q3的发射极连接地线。
5.如权利要求1所述的一种吸痰器，其特征在于：所述市电检测单元包括数字晶体管Q2和电阻R70，数字晶体管Q2的发射极连接地线、基极连接12V电源、继电器通过电阻R70连接5V电源，数字晶体管Q2的集电极即为市电检测单元的输出端。
6.如权利要求1所述的一种吸痰器，其特征在于：所述电池电压检测单元包括电阻R68、电阻R69、电阻R32和电容CU5，电阻R68的一端连接MOS管TS1的D极、另一端通过电阻R69连接地线，电阻R32的一端连接电阻R68和电阻R69的连接节点、另一端为所述电池电压检测单元的输出端，电容CU5为电池电压检测单元的输出端的滤波电容。
7.如权利要求4所述的一种吸痰器，其特征在于：所述MOS管TS1的型号为YJL3401A/SOT-23，所述MOS管TS2和所述所述MOS管TS5的型号为HSU60P03/TO-252-2L，所述MOS管Q6的型号为NCE3050K/TO-252。
8.如权利要求5所述的一种吸痰器，其特征在于：所述数字晶体管Q2、所述数字晶体管Q3、所述数字晶体管Q4和所述数字晶体管Q5的型号均为DTC143XCA，所述主控芯片的型号为STC8H1K08-36I；所述继电器K1的型号为OTXT73-DC12V-C；所述稳压器U6的型号为MD7550。
9.一种应用于如权利要求1所述的一种吸痰器的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：市电检测单元采集开关电源的输出端的12V电源状态，产生12V电压接入信号，并将2V电压接入信号传送给主控芯片，主控芯片通过2V电压接入信号的电平状态判断开关电源是否已接入市电：是，则执行步骤2；否，则执行步骤3；
步骤2：此时为市电与锂电池组同时供电，记录唤醒按键SW1按下的次数，并且按下的次数除以2的余数是否为1：是，则执行步骤S2-1；否，则执行步骤S2-2；
步骤S2-1：主控芯片通过控制数字晶体管Q4断开电池充电单元对锂电池组的充电回路，同时通过控制数字晶体管Q3从而驱动吸痰器的外部电机工作，执行步骤2；
步骤S2-2：主控芯片通过控制数字晶体管Q3使吸痰器的外部电机不工作；
步骤S2-3：主控芯片通过电池电压检测单元采集锂电池组的正极电压，判断正极电压是否小于10.8V：是，则执行步骤S2-4；否，则执行步骤2；
步骤S2-4：主控芯片通过控制数字晶体管Q4接通电池充电单元对锂电池组的充电回路，使开关电源的输出端为锂电池组充电；
步骤S2-5：判断正极电压是否已经到达12.6V：是，则执行步骤S2-6；否，则执行步骤2；
步骤S2-6：主控芯片通过控制数字晶体管Q4断开电池充电单元对锂电池组的充电回路；执行步骤S2-5；
步骤3：此时为锂电池组单独供电，主控芯片平时进入低功耗停机状态，低功耗停机状态时，MOS管TS1断开，稳压器U6不工作，唤醒按键SW1是否按下后，唤醒电源KeyVcc通过唤醒按键SW1为稳压器U6进行瞬时供电，主控芯片从低功耗停机状态转入工作状态，并通过IO口控制数字晶体管Q5动作，从而使MOS管TS1保持导通，保持锂电池组对稳压器U6持续供电；
步骤S3-1：记录唤醒按键SW1按下的次数，并且按下的次数除以2的余数是否为1：是，则执行步骤S3-2；否，则执行步骤S3-3；
步骤S3-2：主控芯片通过控制数字晶体管Q3使驱动吸痰器的外部电机工作，执行步骤S3-1；
步骤S3-3：主控芯片通过控制数字晶体管Q3使驱动吸痰器的外部电机不工作，执行步骤S3-1。
CN202211166916.5A 2022-09-23 2022-09-23 一种吸痰器及其控制方法 Active CN115549243B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211166916.5A CN115549243B (zh) 2022-09-23 2022-09-23 一种吸痰器及其控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211166916.5A CN115549243B (zh) 2022-09-23 2022-09-23 一种吸痰器及其控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115549243A CN115549243A (zh) 2022-12-30
CN115549243B true CN115549243B (zh) 2023-10-20

Family

ID=84730452

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211166916.5A Active CN115549243B (zh) 2022-09-23 2022-09-23 一种吸痰器及其控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115549243B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013155725A1 (zh) * 2012-04-18 2013-10-24 常州合力电器有限公司 一种锂电割草机
WO2016203596A1 (ja) * 2015-06-18 2016-12-22 新電元工業株式会社 車両用電力供給システム、および車両用電力供給システムの制御方法
CN109697834A (zh) * 2018-12-13 2019-04-30 北京计算机技术及应用研究所 一种单片机控制的低功耗防拆报警装置
CN209657103U (zh) * 2018-08-30 2019-11-19 陈博洋 一种超低功耗的智能售货机控制电路
CN210864912U (zh) * 2020-02-20 2020-06-26 苏宁云计算有限公司 一种智能货柜的电源电路
WO2022063275A1 (zh) * 2020-09-27 2022-03-31 深圳市华思旭科技有限公司 控制系统、应急启动电源和智能电瓶夹

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1805574A2 (en) * 2004-10-20 2007-07-11 Koninklijke Philips Electronics N.V. Power control circuit with low power consumption

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013155725A1 (zh) * 2012-04-18 2013-10-24 常州合力电器有限公司 一种锂电割草机
WO2016203596A1 (ja) * 2015-06-18 2016-12-22 新電元工業株式会社 車両用電力供給システム、および車両用電力供給システムの制御方法
CN209657103U (zh) * 2018-08-30 2019-11-19 陈博洋 一种超低功耗的智能售货机控制电路
CN109697834A (zh) * 2018-12-13 2019-04-30 北京计算机技术及应用研究所 一种单片机控制的低功耗防拆报警装置
CN210864912U (zh) * 2020-02-20 2020-06-26 苏宁云计算有限公司 一种智能货柜的电源电路
WO2022063275A1 (zh) * 2020-09-27 2022-03-31 深圳市华思旭科技有限公司 控制系统、应急启动电源和智能电瓶夹

Also Published As

Publication number Publication date
CN115549243A (zh) 2022-12-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109787337A (zh) 复合供电式无线测温传感器及其控制方法
CN114865739A (zh) 电池管理系统及电池装置
CN115549243B (zh) 一种吸痰器及其控制方法
CN114069792A (zh) 一种电动车辆启动电池智能充电的方法及系统
WO2021258366A1 (zh) 控制电路、电池管理系统及电化学装置
CN104062907A (zh) 低功耗待机电路以及包含该电路的空调器
CN102684294B (zh) 嵌入式设备主备用电源控制装置
CN208638066U (zh) 一种充电器系统
CN203299563U (zh) 低功耗待机电路以及包含该电路的空调器
CN206162374U (zh) 一种简单稳定无损耗的按键开关电路
CN114825928A (zh) 一种高压Buck电路
CN210430980U (zh) 可充电电池供电装置
CN210724292U (zh) 一种具有多模式充电功能的锂电池充电器
CN217984579U (zh) 一种bms充电唤醒电路
CN217522742U (zh) 一种高压Buck电路
CN216016467U (zh) 低压保护电路、装置及电器设备
CN220022372U (zh) Cp唤醒电路及可充电设备
CN216599572U (zh) 一种差异化备电单元产品的单稳态线圈类驱动电路
CN213585222U (zh) 一种双电池低功耗控制器电路
CN112953492B (zh) 一种微功率驱动交流电源电子开关电路及装置
CN212462828U (zh) 一种对后备电池的节能管理电路
CN212989932U (zh) 一种低功耗的低压吹风筒电路
CN216959371U (zh) 充电激活电路及电源系统
CN217753686U (zh) 一种车辆启动电源
CN213310512U (zh) 一种电动牙刷电路

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant