CN212369321U - 一种紫外线灭菌器的电路结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种紫外线灭菌器的电路结构，其特点在于包括主控电路模块、充电插头、充电管理电路、蓄电池、升压电路、若干紫外线灭菌灯、若干三色灯、三色灯控制电路、按键输入电路、三轴角度传感电路,其中充电管理电路、蓄电池、升压电路、三色灯控制电路、按键输入电路、三轴角度传感电路分别与主控电路模块相电连接，所述充电管理电路与充电插头相电连接，所述蓄电池与充电管理电路相电连接，所述升压电路与蓄电池相电连接，各紫外线灭菌灯与升压电路相电连接，各三色灯与蓄电池相电连接，并使各三色灯与三色灯控制电路相电连接。本实用新型具有稳定性好、故障率低、使用寿命长、安全性高等优点。

Description

一种紫外线灭菌器的电路结构

技术领域

本实用新型涉及紫外线杀菌设备领域，特别是一种紫外线灭菌器的电路结构。

背景技术

目前，紫外线灭菌器的电路结构大多由电源线、开关、紫外线灯构成，其中，通过电源线为紫外线灯提供电能，通过开关来开关紫外线灯。这样的结构虽然简单，但紫外线灯的工作易存在不稳定的情况，从而达不到十分好的灭菌效果，且还易出现故障，进而易导致紫外线灭菌器的使用寿命降低。且由于紫外线对人体有害，上述的结构中没有安全保护结构，从而会导致紫外线灭菌器的安全性降低。因此，有必要重新设计紫外线灭菌器的电路结构。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述问题和不足，提供一种紫外线灭菌器的电路结构，该电路结构具有稳定性好、故障率低、使用寿命长、安全性高等优点。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种紫外线灭菌器的电路结构，其特点在于包括主控电路模块、充电插头、充电管理电路、蓄电池、升压电路、若干紫外线灭菌灯、若干三色灯、三色灯控制电路、按键输入电路、三轴角度传感电路,其中充电管理电路、蓄电池、升压电路、三色灯控制电路、按键输入电路、三轴角度传感电路分别与主控电路模块相电连接，所述充电管理电路与充电插头相电连接，所述蓄电池与充电管理电路相电连接，所述升压电路与蓄电池相电连接，各紫外线灭菌灯与升压电路相电连接，各三色灯与蓄电池相电连接，并使各三色灯与三色灯控制电路相电连接。

优选地，所述紫外线灭菌器的电路结构包括5个紫外线灭菌灯，所述紫外线灭菌灯的型号是立德达公司的LDR-3535TUVCA-R280，所述升压电路输出给各紫外线灭菌灯的电压为6.5V。

本实用新型的有益效果：本实现新型的电路结构包括主控电路模块、充电插头、充电管理电路、蓄电池、升压电路、若干紫外线灭菌灯、若干三色灯、三色灯控制电路、按键输入电路、三轴角度传感电路；其中通过升压电路能够达到稳定电压的目的，从而能确保紫外线灭菌灯的工作更为稳定，从而就能达到十分好的灭菌效果；且这样的电路结构还能大大减少故障发生的几率，从而有助于延长紫外线灭菌器的使用寿命。通过三轴角度传感电路的设置，防止紫外线灯因倾斜而对着人体，从而避免对人体产生伤害，这有助于提高电路结构的安全性。通过蓄电池的设置，可以使该电路结构在没有外接电源的情况下工作，这有助于提高该电路结构使用的灵活性，从而有助于提高紫外线灭菌器的适用范围。通过充电插头的设置，能满足外接电源的需求，从而有助于提高使用的灵活性。通过充电管理电路的设置，有助于提高充电的稳定性，从而有助于提高电路结构的可靠性。通过三色灯的设置，能使电路结构获得更加美观的视觉效果，从而有助于提高电路结构的档次与市场竞争力。通过三色灯控制电路的设置，有助于提高三色灯工作的稳定性，从而有助于提高控制电路的品质。通过主控电路模块的设置，能起到协调控制各电器元件工作的目的，从而有助于提高电路结构的可靠性与稳定性。通过按键输入电路的设置，能达到手动开关与调节的目的，从而有助于提高电路结构使用的灵活性。通过该电路结构的整体结构设计，能使紫外线灭菌灯的工作更为稳定可靠性，从而能达到十分好的灭菌效果，进而有助于提高电路结构的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型中充电插头使用状态的电路结构示意图。

图3为本实用新型中锂电池接口的电路结构示意图。

图4为本实用新型中充电管理电路的结构示意图。

图5为本实用新型中电源滤波电路的结构示意图。

图6为本实用新型中升压电路的结构示意图。

图7为本实用新型中三色灯的安装电路结构示意图。

图8为本实用新型中三色灯控制电路的结构示意图。

图9为本实用新型中三轴角度传感电路的结构示意图。

图10为本实用新型中主控电路模块的结构示意图。

图11为本实用新型中按键输入电路的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型所述的一种紫外线灭菌器的电路结构，包括主控电路模块1、充电插头2、充电管理电路3、蓄电池4、升压电路5、若干紫外线灭菌灯6、若干三色灯7、三色灯控制电路8、按键输入电路9、三轴角度传感电路10,其中电管理电路3、蓄电池4、升压电路5、三色灯控制电路8、按键输入电路9、三轴角度传感电路10分别与主控电路模块1相电连接，所述充电管理电路3与充电插头2相电连接，所述蓄电池4与充电管理电路3相电连接，所述升压电路5与蓄电池4相电连接，各紫外线灭菌灯6与升压电路5相电连接，各三色灯7与蓄电池4相电连接，并使各三色灯7与三色灯控制电路8相电连接。本实现新型的电路结构包括主控电路模块1、充电插头2、充电管理电路3、蓄电池4、升压电路5、若干紫外线灭菌灯6、若干三色灯7、三色灯控制电路8、按键输入电路9、三轴角度传感电路10；其中通过升压电路5能够达到稳定电压的目的，从而能确保紫外线灭菌灯6的工作更为稳定，从而就能达到十分好的灭菌效果；且这样的电路结构还能大大减少故障发生的几率，从而有助于延长紫外线灭菌器的使用寿命。通过三轴角度传感电路10的设置，防止紫外线灯因倾斜而对着人体，从而避免对人体产生伤害，这有助于提高电路结构的安全性。通过蓄电池4的设置，可以使该电路结构在没有外接电源的情况下工作，这有助于提高该电路结构使用的灵活性，从而有助于提高紫外线灭菌器的适用范围。通过充电插头2的设置，能满足外接电源的需求，从而有助于提高使用的灵活性。通过充电管理电路3的设置，有助于提高充电的稳定性，从而有助于提高电路结构的可靠性。通过三色灯7的设置，能使电路结构获得更加美观的视觉效果，从而有助于提高电路结构的档次与市场竞争力。通过三色灯控制电路8的设置，有助于提高三色灯7工作的稳定性，从而有助于提高控制电路的品质。通过主控电路模块1的设置，能起到协调控制各电器元件工作的目的，从而有助于提高电路结构的可靠性与稳定性。通过按键输入电路9的设置，能达到手动开关与调节的目的，从而有助于提高电路结构使用的灵活性。通过该电路结构的整体结构设计，能使紫外线灭菌灯6的工作更为稳定可靠性，从而能达到十分好的灭菌效果，进而有助于提高电路结构的使用寿命。

如图6所示，所述紫外线灭菌器的电路结构包括5个紫外线灭菌灯6，所述紫外线灭菌灯6的型号是立德达公司的LDR-3535TUVCA-R280，所述升压电路5输出给各紫外线灭菌灯6的电压为6.5V。通过采用5个这样的紫外线灭菌灯，以及采用6.5V的电压，可有效灭除螨虫、金黄色葡萄球菌、大肠菌、黑曲霉等等有毒细菌，从而有助于提高电路结构的可靠性。

用技术重点：由5个紫外线灭菌灯6组成灯的阵列，能让灭菌的范围更广。注意达到紫外线灭菌灯6的工作电压才能更有效的灭菌。注意R10/R11/R12/R13/R14电阻阻值的选用，这个电阻决定了流过灯的电流大小。

所述充电插头2采用USB 5V插头。这样能使电连接更加稳定可靠，从而有助于提高电路结构的可靠性。

所述蓄电池4采用锂电池。这样能够提供稳定可靠的电能输出，从而有助于提高电路结构的可靠性。

如图6与图7所示，各紫外线灭菌灯6按照阵列方式布置，各三色灯7也按照阵列方式布置。

所述三色灯7采用RGB三色LED灯。

如图4所示，在充电管理电路3中有锂电池管理芯片，本电路结构中锂电池管理芯片的型号为：TC4056A,但实际应用中不限于此型号。

如图6所示，在升压电路5中有升压芯片，本电路结构中升压芯片的型号为：B628升压芯片，但实际应用中不限于此型号。

如图9所示，在三轴角度传感电路10中有角度传感器，本电路结构中角度传感器的型号为：ADXL335芯片，但实际应用中不限于此型号。

如图10所示，在主控电路模块1中有MCU主控芯片，本电路结构中MCU主控芯片的型号为：N76E885芯片，但实际应用中不限于此型号，可使用别的品牌MCU/ARM芯片等等。

在本电路结构中紫外线灭菌灯6的型号为：立德达公司的LDR-3535TUVCA-R280型号，但实际应用中不限于此型号。

所述蓄电池4采用锂电池，本电路结构中使用3.7V,1200maH的锂充电电池，实际应用中不限于此型号。

该电路结构待机中进入低功耗模式，整机电流小于500uA。

所述充电管理电路3为锂电池提供充电的作用。该充电管理电路3种使用型号为TC4056A的芯片。此芯片的重要功能如下:TC4056A是一款完整的单节锂离子电池采用恒定电流/恒定电压线性充电器。其底部带有散热片的SOP-8/DIP-8封装与较少的外部元件数目使得TC4056A成为便携式应用的理想选择。TC4056A可以适合USB电源和适配器电源工作。

由于采用了内部PMOSFET架构，加上防倒充电路，所以不需要外部隔离二极管。热反馈可对充电电流进行自动调节，以便在大功率操作或高环境温度条件下对芯片温度加以限制。充电电压固定于4.2V，而充电电流可通过一个电阻器进行外部设置。当充电电流在达到最终浮充电压之后降至设定值1/10时，TC4056A将自动终止充循环。

当输入电压(交流适配器或USB电源)被拿掉时，TC4056A自动进入一个低电流状态，将电池漏电流降至2uA以下。TC4056A在有电源时也可置于停机模式，以而将供电电流降至55uA。TC4056A的其他特点包括电池温度检测、欠压闭锁、自动再充电和两个用于指示充电、结束的LED状态引脚。

如图4所示，TC4056A芯片的第2脚，外接R15电阻把充电电流限制在800mA，实现中也可通过调节这个电阻阻大小来调节充电电流。TC4056A芯片的第6、7脚(STDBY/CHRG)连到MCU主控芯片。由TC4056A实时传递充电信息给MCU主控芯片。充电信息包括：正在充电、已充满电等等状态。

所述升压电路5是将锂电池的电压2.75V～4.2V升压到紫外线灭菌灯6工作时的额定电压6.5V。升压电路5使用了型号：B628的芯片。此芯片主要功能描述如下：B628是一个恒定频率，电流模式升压转换器，适用于小型，低功耗应用，开关频率在1.2兆赫。内部排序启动导致小涌流，延长电池寿命。

如图6与图10所示，B268第2脚是工作使能脚，此脚通过R2接到MCU主控芯片的IO口上，由MCU主控芯片控制它工作/停止。R7、R9是输出电压调整电阻，本案R7使用10K，R9使用820R阻值。L1电感感量使用2.2UH。

如图7与图8所示，所述三色灯7与三色灯控制电路8可采用该电路，在该电路中，采用RGB三色灯阵列、RGB三色灯控制电路。三色灯阵列采用5组三色灯，三色灯由Q1,Q2,Q3控制工作/停止。应用技术重点：采用RGB三色灯组阵列。三色控制，R_CTR/G_CTR/B_CTR接到MCU主控芯片的 PWM脚，由MCU主控芯片控制PWM脚的脉宽调试三色灯三基色的组合，可调出七色灯的效果。

如图9所示，所述三轴角度传感电路10采用了ADXL335三轴角度传感器芯片。此芯片重要说明如下：ADXL335是一个小型、薄、低功耗、完整的三轴加速度计，具有信号调节电压输出。产品测量加速度，最小满标度范围为±3g。它可以测量倾斜传感中重力的静态加速度应用程序，以及由运动、冲击或振动。应用技术重点：ADXL335的供电P_CTR接到MCU主控芯片的IO口，由IO口设置为强上拉输入电平提供给ADXL335工作。其中通过U2 662k三端稳压芯片将电压稳定在3.0V。Z_DET网络连到MCU主控芯片的AD输入脚，检测Z轴角度数据。MCU主控芯片根据检测到的Z轴角度数据来控制紫外线灯阵工作/停止。比如角度大于45度时停止工作，以防止紫外线灯因倾斜而对着人体，对人体产生伤害。

如图11所示，所述按键输入电路9采用该电路，此电路使用两个按键K1,K2作为输入。应用技术重点：两个按键同时按下时才能工作(童锁功能)，这样做的目的是为了防止小孩子误操作，产生对人体的伤害。工作中，按下任何一个按键实现改变RGB灯阵的发光模式，以起到动感，丰富的效果。

如图10所示，所述主控电路模块1采用该电路，该电路中具有MCU主控芯片，此MCU主控芯片采用了新唐的N76E885芯片。此MCU主控芯片有低功耗功能、8组PWM、8组A/D检测、内部带电压基准、强上拉IO口功能、内置22.1184mHZ晶振等等功能。应用技术重点：使用PWM功能来控制RGB三色灯工作，可调出由三基色组成的七彩颜色，且可做呼吸灯功能。用A/D检测功能来检测ADXL335三轴角度传感器芯片的Z轴输出数据。从而控制紫外线灯工作/停止。以保护人体不被紫外线灯误动作。因为使用电池供电，系统的电压会在2.75V～4.2V范围变动。所以必须使用MCU主控芯片的内部电压基准。以保证A/D功能能正常、精准的检测。使用内部晶振，以节约成本和空间。此MCU主控芯片有低功耗功能，睡眠时电流小于2uA，可节约用电。让锂电池续航能力更强。

充电管理 ：如图2所示，当用户将USB5V插入J1时，5V通过R1限流提供给锂电池充电管理芯片TC4056A。

TC4056A提供电流给J2所接的锂电池进行充电，同时第7脚CHRG输出低电平。第6脚STDBY输出高电平。

充电结束：当充电结束后，STDBY脚输出低电平，CHRG脚输出高电平。

MCU主控芯片控制系统：

按键检测：当K1/K2同时按下时，唤醒MCU主控芯片。

灭菌工作：

MCU主控芯片控制第8脚PW_EN，输出高电平打开升压电路。B628开始工作，提供6.5V电压给紫外线灭菌灯阵列工作。

MCU主控芯片控制第2脚、第20脚、第22脚对RGB三色灯实现七彩灯光输出，增加产品动感。

保护机制：工作过程中，MCU主控芯片实时检测ADXL335三轴角度传感器的Z轴数据。通过第23脚A/D检测Z轴角度数据，当Z轴数据大于45度时，MCU主控芯片通过第8脚控制升压电路停止，起到预防误操作引起的紫外线灯光对人体的伤害。

返回睡眠模式：当工作时间大于1分钟时(时间依不同产品而设定)。MCU主控芯片控制升压电路停止工作、控制RGB三色灯阵列停止工作。进入睡眠模式，整机电流小于500uA。

如图3所示，锂电池接口可以采用该电路；如图5所示，电源滤波电路采用该电路。

Claims (2)

1.一种紫外线灭菌器的电路结构，其特征在于：包括主控电路模块（1）、充电插头（2）、充电管理电路（3）、蓄电池（4）、升压电路（5）、若干紫外线灭菌灯（6）、若干三色灯（7）、三色灯控制电路（8）、按键输入电路（9）、三轴角度传感电路（10）,其中充电管理电路（3）、蓄电池（4）、升压电路（5）、三色灯控制电路（8）、按键输入电路（9）、三轴角度传感电路（10）分别与主控电路模块（1）相电连接，所述充电管理电路（3）与充电插头（2）相电连接，所述蓄电池（4）与充电管理电路（3）相电连接，所述升压电路（5）与蓄电池（4）相电连接，各紫外线灭菌灯（6）与升压电路（5）相电连接，各三色灯（7）与蓄电池（4）相电连接，并使各三色灯（7）与三色灯控制电路（8）相电连接。

2.根据权利要求1所述紫外线灭菌器的电路结构，其特征在于：包括5个紫外线灭菌灯（6），所述紫外线灭菌灯（6）的型号是立德达公司的LDR-3535TUVCA-R280，所述升压电路（5）输出给各紫外线灭菌灯（6）的电压为6.5V。

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