CN215219522U - 一种用于冷热美容仪的冷热切换电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及美容仪控制技术领域，具体涉及一种用于冷热美容仪的冷热切换电路，所述冷热切换电路与MOS管升压驱动电路电连接，所述MOS管升压驱动电路与MCU控制芯片电连接，所述MCU控制芯片与冷热美容仪电连接。通过MOS管升压驱动电路，冷热切换电路可以使用价格更低的NPN型MOS管组，以降低冷热美容仪的电路成本。
Description
技术领域
本实用新型属于美容仪控制技术领域，具体涉及一种用于冷热美容仪的冷热切换电路。
背景技术
随着生活生化水平的提高，冷热美容仪得到广泛普及，冷热美容仪的控制电路包括冷热切换电路、恒流调节电路和串口通信电路。目前市场上用于半导体冷热切换的H桥电路虽然结构和控制方法简单，但使用了两颗价格较昂贵的P型+N型MOS管组。
实用新型内容
为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于冷热美容仪的冷热切换电路，成本低于目前市场上的冷热美容仪的冷热切换电路。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
一种用于冷热美容仪的冷热切换电路，所述冷热切换电路与MOS管升压驱动电路电连接，所述MOS管升压驱动电路与MCU控制芯片电连接，所述MCU控制芯片与冷热美容仪电连接，
所述冷热切换电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R6、电阻R8、电阻R9、电阻R13、三极管Q1A、NMOS管Q2A、NMOS管Q2B、NMOS管Q3A、NMOS管Q3B、半导体制冷器和电源VDC；
所述电阻R2的一端与MCU控制芯片电连接，所述电阻R2的另一端与三极管Q1A的基极电连接，所述三极管Q1A发射极接地，所述三极管Q1A的集电极分别与电阻R6的一端和NMOS管Q2A的栅极电连接，所述电阻R6的另一端与所述MOS管升压驱动电路电连接，所述NMOS管Q2A的漏极分别与电源VDC、NMOS管Q2B的漏极和MOS管升压驱动电路电连接，所述NMOS管Q2A的源极分别与半导体制冷器和NMOS管Q3A的漏极电连接，所述NMOS管Q3A的栅极分别与电阻R8的一端和MCU控制芯片电连接，所述电阻R8的另一端接地，所述NMOS管Q3A的源极分别与电阻R9的一端、电阻R13的一端和NMOS管Q3B的源极电连接，所述电阻R9的另一端接地，所述电阻R13的另一端与MCU控制芯片电连接，所述NMOS管Q3B的栅极分别与电阻R1的一端和MCU控制芯片电连接，所述电阻R1的另一端接地，所述NMOS管Q3B的漏极分别与半导体制冷器和MOS管Q2B的源极电连接，所述NMOS管Q2B的栅极分别与MOS管升压驱动电路和三极管Q1B的集电极电连接。
进一步的，所述MOS管升压驱动电路包括电源+VSW、电容C3、电容C4、电阻R5、电阻R7、电阻R15、二极管D1、二极管D2和三极管Q1B；
所述二极管D1的正极与冷热切换电路中的NMOS管Q2A的漏极、NMOS管Q2B的漏极和电源VDC电连接，所述二极管D1的负极分别与电阻R15的一端和二极管D2的正极电连接，所述电阻R15的另一端与电容C4的一端电连接，所述电容C4的另一端与MCU控制芯片电连接，所述二极管D2的负极分别与电源+VSW、电容C3的一端、冷热切换电路中的电阻R6的另一端和电阻R5的一端电连接，所述电容C3的另一端接地，所述电阻R5的另一端分别与冷热切换电路中的NMOS管Q2B的栅极和三极管Q1B的集电极电连接，所述三极管Q1B的基极与电阻R7的一端电连接，所述三极管Q1B的发射极接地，所述电阻R7的另一端与MCU控制芯片电连接。
进一步的，所述NMOS管Q2A和NMOS管Q2B的型号均为PM8205A，所述NMOS管Q3A和NMOS管Q3B的型号均为VB3222，所述三极管Q1A和三极管Q1B的型号均为MMDT3904，所述二极管D1和二极管D2的型号均为BAT54S。
进一步的，还包括第一温度传感器电路和第二温度传感器电路；
所述第一温度传感器电路包括电容C5、热敏电阻TH1和电阻R16，所述热敏电阻TH1的一端分别与电阻R16的一端、电容C5的一端和MCU控制芯片电连接，所述电阻R16的另一端与5V的电源连接，所述电容C5的另一端接地，所述热敏电阻TH1的另一端接地，所述热敏电阻TH1与所述冷热切换电路内的半导体制冷器的一侧面相对设置；
所述第二温度传感器电路包括电容C9、热敏电阻TH3和电阻R19，所述热敏电阻TH3的一端分别与电阻R19的一端、电容C9的一端和MCU控制芯片电连接，所述电阻R19的另一端与5V的电源连接，所述电容C9的另一端接地，所述热敏电阻TH3的另一端接地，所述热敏电阻TH3与所述冷热切换电路内的半导体制冷器的另一侧面相对设置。
进一步的，所述MCU控制芯片的型号为CA51F003N2。
本实用新型的有益效果在于：
采用本实用新型提供的技术方案，MOS管升压驱动电路结合MCU控制芯片，给上桥臂NMOS管提供足够的驱动电压进制控制冷热切换电路，由于冷热切换电路上桥臂使用了价格更低的NMOS管，需要栅极控制电压要高于电源电压。本实用新型的MOS管升压驱动电路由二极管D1、二极管D2、电阻R15、电容C3、电容C4以及MCU控制芯片的引脚SW产生的PWM组成自举升压电路，将由电源+VSW给电容C3提供的电压升高到略低于电源电压+MCU控制芯片的电压，再由冷热切换电路、三极管Q1A和三极管Q1B组成电平转换电路，使MCU控制芯片能够正常控制上桥臂。通过MOS管升压驱动电路，冷热切换电路可以使用价格更低的两颗NPN型MOS管组，以降低冷热美容仪的电路成本。
附图说明
图1为本实用新型MOS管升压驱动电路和冷热切换电路连接的电路图；
图2为本实用新型MCU控制芯片的电路图；
图3为本实用新型第一温度传感器电路的电路图；
图4为本实用新型第二温度传感器电路的电路图。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
参照图1和图2，一种用于冷热美容仪的冷热切换电路，冷热切换电路与MOS管升压驱动电路电连接，MOS管升压驱动电路与MCU控制芯片电连接，MCU控制芯片与冷热美容仪电连接；
冷热切换电路中的上桥臂的MOS管组为NPN型，冷热切换电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R6、电阻R8、电阻R9、电阻R13、三极管Q1A、NMOS管Q2A、NMOS管Q2B、NMOS管Q3A、NMOS管Q3B、半导体制冷器和电源VDC，NMOS管Q2A和NMOS管Q2B组成上桥臂，上桥臂、NMOS管Q3A和NMOS管Q3B组成H桥；
MOS管升压驱动电路包括电源+VSW、电容C3、电容C4、电阻R5、电阻R7、电阻R15、二极管D1、二极管D2和三极管Q1B；
MOS管升压驱动电路中的二极管D1的正极与冷热切换电路中的NMOS管Q2A的漏极、NMOS管Q2B的漏极和电源VDC电连接，二极管D1的负极分别与电阻R15的一端和二极管D2的正极电连接，电阻R15的另一端与电容C4的一端电连接，电容C4的另一端与MCU控制芯片的引脚SW电连接，二极管D2的负极分别与电源+VSW、电容C3的一端、冷热切换电路中的电阻R6的另一端和电阻R5的一端电连接，电容C3的另一端接地，电阻R5的另一端分别与冷热切换电路中的NMOS管Q2B的栅极和三极管Q1B的集电极电连接，三极管Q1B的基极与电阻R7的一端电连接，所述三极管Q1B的发射极接地，电阻R7的另一端与MCU控制芯片的引脚H2电连接；
冷热切换电路中的电阻R2的一端与MCU控制芯片的引脚H1电连接，电阻R2的另一端与三极管Q1A的基极电连接，三极管Q1A发射极接地，三极管Q1A的集电极分别与电阻R6的一端和NMOS管Q2A的栅极电连接，电阻R6的另一端与所述电阻R5的一端电连接，NMOS管Q2A的漏极分别与电源VDC、NMOS管Q2B的漏极和二极管D1的正极电连接，NMOS管Q2A的源极分别与半导体制冷器的引脚HC2和NMOS管Q3A的漏极电连接，NMOS管Q3A的栅极分别与电阻R8的一端和MCU控制芯片的引脚L2电连接，电阻R8的另一端接地，NMOS管Q3A的源极分别与电阻R9的一端、电阻R13的一端和NMOS管Q3B的源极电连接，电阻R9的另一端接地，电阻R13的另一端与MCU控制芯片的引脚AMP+电连接，NMOS管Q3B的栅极分别与电阻R1的一端和MCU控制芯片的引脚L1电连接，电阻R1的另一端接地，NMOS管Q3B的漏极分别与半导体制冷器的引脚HC1和MOS管Q2B的源极电连接，NMOS管Q2B的栅极分别与电阻R5的另一端和三极管Q1B的集电极电连接。
在本技术方案中，电阻R1的电阻值为47KΩ，电阻R2的电阻值为47KΩ，电阻R6的电阻值为47KΩ，电阻R8的电阻值为47KΩ，电阻R9的电阻值为20mΩ，电阻R13的电阻值为1KΩ，NMOS管Q2A和NMOS管Q2B的型号均为PM8205A，NMOS管Q3A和NMOS管Q3B的型号均为VB3222，三极管Q1A和三极管Q1B的型号均为MMDT3904，MCU控制芯片的型号为CA51F003N2，所述二极管D1和二极管D2的型号均为BAT54S，电容C3的电容值为100nF/25V，电容C4的电容值为100nF/25V，电阻R5的电阻值为47KΩ，电阻R7的电阻值为47KΩ，电阻R15的电阻值为200KΩ。
使用原理：
参照图1和图2，冷热切换基本电路分别由NMOS管Q2A、NMOS管Q2B、NMOS管Q3A和NMOS管Q3B组成H桥，通过控制4颗NPN型MOS管交叉导通来改变负载电流的方向，实现冷热控制，MOS管升压驱动电路结合MCU控制芯片，给上桥臂(上桥臂是NMOS管Q2A和NMOS管Q2B)NMOS管提供足够的驱动电压进制控制冷热切换电路，由于冷热切换电路上桥臂使用了两颗价格更低的NMOS管，需要栅极控制电压要高于电源电压，本实用新型的MOS管升压驱动电路由二极管D1、二极管D2、电阻R15、电容C3、电容C4以及MCU控制芯片的引脚SW产生的PWM组成自举升压电路，将由电源+VSW给电容C3提供的电压升高到略低于电源电压+MCU控制芯片的电压，再由电阻R2、电阻R5、电阻R6、电阻R7、三极管Q1A和三极管Q1B组成电平转换电路，使MCU控制芯片能够正常控制上桥臂。行业内，相同条件下NMOS管的制做工艺要比PMOS管容易许多，相同性能条件下价格也会便宜许多，我们选型的NMOS管Q2A和NMOS管Q2B的型号为PM8205A广泛用于电池保护板，价格只有P+N型的1/5，升压电路是一颗几分钱的双二极管+两颗电阻+两颗电容，升电路成本不到1毛钱，比PMOS管的成本要便宜许多。
参照图1至图4，本技术方案还包括第一温度传感器电路和第二温度传感器电路；
第一温度传感器电路包括电容C5、热敏电阻TH1和电阻R16，热敏电阻TH1的一端分别与电阻R16的一端、电容C5的一端和MCU控制芯片的引脚NTC电连接，电阻R16的另一端与5V的外部电源连接，电容C5的另一端接地，热敏电阻TH1的另一端接地，热敏电阻TH1与冷热切换电路内的半导体制冷器的一侧面相对设置；
第二温度传感器电路包括电容C9、热敏电阻TH3和电阻R19，热敏电阻TH3的一端分别与电阻R19的一端、电容C9的一端和MCU控制芯片的引脚NTC3电连接，电阻R19的另一端与5V的外部电源连接，电容C9的另一端接地，热敏电阻TH3的另一端接地，热敏电阻TH3与所述冷热切换电路内的半导体制冷器的另一侧面相对设置。
在本技术方案中，电容C5的电容值为100nF/25V，热敏电阻TH1的型号为10K/B3950，电阻R16的电阻值为10KΩ，电容C9的电容值为100nF/25V，热敏电阻TH3的型号为10K/B3950，电阻R19的电阻值为10KΩ。
第一温度传感器电路和第二温度传感器电路(第一温度传感器电路检测工作面温度，用于控制工作面的温度，第二温度传感器电路检测储热器温度，用于限制最高温度)用于探测半导体制冷器两面的温度，起到精确控温和过热保护的目的，当主机发送指令选择制冷或制热模式，第一温度传感器电路和第二温度传感器电路检测到实时温度，与设定的温度进行PID控制计算，并从MCU控制芯片的引脚2输出PWM。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (5)
1.一种用于冷热美容仪的冷热切换电路，所述冷热切换电路与MOS管升压驱动电路电连接，所述MOS管升压驱动电路与MCU控制芯片电连接，所述MCU控制芯片与冷热美容仪电连接，其特征在于：
所述冷热切换电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R6、电阻R8、电阻R9、电阻R13、三极管Q1A、NMOS管Q2A、NMOS管Q2B、NMOS管Q3A、NMOS管Q3B、半导体制冷器和电源VDC；
所述电阻R2的一端与MCU控制芯片电连接，所述电阻R2的另一端与三极管Q1A的基极电连接，所述三极管Q1A发射极接地，所述三极管Q1A的集电极分别与电阻R6的一端和NMOS管Q2A的栅极电连接，所述电阻R6的另一端与所述MOS管升压驱动电路电连接，所述NMOS管Q2A的漏极分别与电源VDC、NMOS管Q2B的漏极和MOS管升压驱动电路电连接，所述NMOS管Q2A的源极分别与半导体制冷器和NMOS管Q3A的漏极电连接，所述NMOS管Q3A的栅极分别与电阻R8的一端和MCU控制芯片电连接，所述电阻R8的另一端接地，所述NMOS管Q3A的源极分别与电阻R9的一端、电阻R13的一端和NMOS管Q3B的源极电连接，所述电阻R9的另一端接地，所述电阻R13的另一端与MCU控制芯片电连接，所述NMOS管Q3B的栅极分别与电阻R1的一端和MCU控制芯片电连接，所述电阻R1的另一端接地，所述NMOS管Q3B的漏极分别与半导体制冷器和MOS管Q2B的源极电连接，所述NMOS管Q2B的栅极分别与MOS管升压驱动电路和三极管Q1B的集电极电连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于冷热美容仪的冷热切换电路，其特征在于：所述MOS管升压驱动电路包括电源+VSW、电容C3、电容C4、电阻R5、电阻R7、电阻R15、二极管D1、二极管D2和三极管Q1B；
所述二极管D1的正极与冷热切换电路中的NMOS管Q2A的漏极、NMOS管Q2B的漏极和电源VDC电连接，所述二极管D1的负极分别与电阻R15的一端和二极管D2的正极电连接，所述电阻R15的另一端与电容C4的一端电连接，所述电容C4的另一端与MCU控制芯片电连接，所述二极管D2的负极分别与电源+VSW、电容C3的一端、冷热切换电路中的电阻R6的另一端和电阻R5的一端电连接，所述电容C3的另一端接地，所述电阻R5的另一端分别与冷热切换电路中的NMOS管Q2B的栅极和三极管Q1B的集电极电连接，所述三极管Q1B的基极与电阻R7的一端电连接，所述三极管Q1B的发射极接地，所述电阻R7的另一端与MCU控制芯片电连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于冷热美容仪的冷热切换电路，其特征在于：所述NMOS管Q2A和NMOS管Q2B的型号均为PM8205A，所述NMOS管Q3A和NMOS管Q3B的型号均为VB3222，所述三极管Q1A和三极管Q1B的型号均为MMDT3904，所述二极管D1和二极管D2的型号均为BAT54S。
4.根据权利要求1所述的一种用于冷热美容仪的冷热切换电路，其特征在于：还包括第一温度传感器电路和第二温度传感器电路；
所述第一温度传感器电路包括电容C5、热敏电阻TH1和电阻R16，所述热敏电阻TH1的一端分别与电阻R16的一端、电容C5的一端和MCU控制芯片电连接，所述电阻R16的另一端与5V的电源连接，所述电容C5的另一端接地，所述热敏电阻TH1的另一端接地，所述热敏电阻TH1与所述冷热切换电路内的半导体制冷器的一侧面相对设置；
所述第二温度传感器电路包括电容C9、热敏电阻TH3和电阻R19，所述热敏电阻TH3的一端分别与电阻R19的一端、电容C9的一端和MCU控制芯片电连接，所述电阻R19的另一端与5V的电源连接，所述电容C9的另一端接地，所述热敏电阻TH3的另一端接地，所述热敏电阻TH3与所述冷热切换电路内的半导体制冷器的另一侧面相对设置。
5.根据权利要求1所述的一种用于冷热美容仪的冷热切换电路，其特征在于：所述MCU控制芯片的型号为CA51F003N2。
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