CN215891320U - 电磁阀驱动电路及洁面仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电磁阀驱动电路及洁面仪，该电磁阀驱动电路应用于洁面仪中，所述洁面仪包括电磁阀，该电磁阀驱动电路包括：开关电路，所述开关电路的输入端与供电电源连接，所述开关电路的输出端与所述电磁阀连接，所述开关电路，用于在闭合时将所述供电电源输出的电能输出至电磁阀，以驱动所述电磁阀工作；控制电路，所述控制电路的控制端与所述开关电路的受控端连接，所述控制电路用于输出PWM控制信号至所述开关电路，并控制所述开关电路闭合/关断，以周期性地输出供电电源至所述电磁阀；本实用新型解决了现有技术中洁面仪电磁阀功耗大、发热的问题，有效地延长了电磁阀的使用寿命。

Description

电磁阀驱动电路及洁面仪

技术领域

本实用新型涉及电磁阀技术领域，特别涉及一种电磁阀驱动电路及洁面仪。

背景技术

目前，低碳生活是当今社会的发展趋势，节能减排是社会各界共同的话题。在日常生活中，洁面仪中用于控制马达齿轮组运转的电磁阀通常以恒定的频率工作，即在很长的一段时间内，洁面仪中的驱动电路会提供稳定的电源给电磁阀线圈，以驱动电磁阀工作，但由于供电电流较大，会导致电磁阀的损耗功率大，电磁阀也容易发热，使得电磁阀的寿命缩短以及洁面仪电池充满电后的使用时间变短，从而令客户的使用体验变差。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种电磁阀驱动电路，旨在降低洁面仪中电磁阀的功耗。

为实现上述目的，本实用新型提出的电磁阀驱动电路，其特征在于，包括：

开关电路，所述开关电路的输入端与供电电源连接，所述开关电路的输出端与所述电磁阀连接，所述开关电路，用于在闭合时将所述供电电源输出的电能输出至电磁阀，以驱动所述电磁阀工作；

控制电路，所述控制电路的控制端与所述开关电路的受控端连接，所述控制电路用于输出PWM控制信号至所述开关电路，并控制所述开关电路闭合/关断，以周期性地输出供电电源至所述电磁阀。

优选地，在输出所述PWM控制信号至所述开关电路之前，所述控制电路还用于输出软启动信号至所述开关电路，以控制所述开关电路软启动。

优选地，所述开关电路包括电源输入端、第一电阻、第二电阻以及电子开关；所述电源输入端用于接入供电电源，所述电源输入端与所述电子开关的输入端连接，所述电源输入端还通过所述第一电阻与所述电子开关的受控端连接，所述电子开关的受控端通过所述第二电阻与所述控制电路的控制端连接，所述电子开关的输出端与所述电磁阀的第一端连接，所述电磁阀的第二端接地。

优选地，所述电子开关为场效应管、三极管以及IGBT中的一种。

优选地，所述控制电路包括：

微处理器，所述微处理器的控制端与所述开关电路的受控端连接，用于输出所述控制信号控制所述开关电路导通/截止，以驱动所述电磁阀闭合/关断。

优选地，所述电磁阀驱动电路还包括：

储能电路，所述储能电路的输入端与所述开关电路的输出端连接，所述储能电路的输出端与所述电磁阀连接，用于对所述开关电路输出的电源进行滤波。

优选地，所述储能电路包括：第一电容及第二电容；所述第一电容的第一端与所述电磁阀的第一端连接，所述第一电容的第二端与所述电磁阀的第二端连接，所述第二电容与所述第一电容并联设置。

优选地，所述电磁阀驱动电路还包括续流二极管，所述续流二极管与所述电磁阀的线圈并联设置。

本实用新型还提出一种洁面仪，所述洁面仪包括电磁阀及上述的电磁阀驱动电路；

所述电磁阀驱动电路的输出端与所述电磁阀连接。

优选地，所述洁面仪还包括：

供电电源，所述供电电源的输出端与所述电磁阀驱动电路的输入端连接。

本实用新型技术方案通过设置开关电路及控制电路，以及通过控制电路输出PWM控制信号至所述开关电路，并控制所述开关电路闭合/关断，以周期性地输出供电电源至所述电磁阀，从而可以改变洁面仪中开关电路对电磁阀持续供电的状态，达到降低电磁阀的功耗的目的，进而降低了洁面仪的功耗；本实用新型通过设置开关电路及控制电路，降低了电磁阀的功耗，解决了电磁阀发热的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型电磁阀驱动电路一实施例的电路模块示意图；

图2为本实用新型电磁阀驱动电路一实施例的电路结构示意图；

图3为本实用新型电磁阀驱动电路一实施例中控制电路输出的控制信号时序图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	电磁阀	Q1	电子开关
20	开关电路	R1	第一电阻
				30	控制电路	R2	第二电阻
40	储能电路	C1	第一电容
				50	供电电源	C2	第二电容
V1	电源输入端	D1	续流二极管

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种电磁阀驱动电路，应用于洁面仪中，所述洁面仪包括电磁阀10。

目前，洁面仪中用于控制传动装置运转的电磁阀10通常以恒定的频率工作，即在很长的一段时间内，洁面仪中的驱动电路会提供稳定的电源给电磁阀10线圈，以驱动电磁阀10工作，但由于供电电流较大，会导致电磁阀10的损耗功率大，电磁阀10也容易发热，使得电磁阀10的寿命缩短以及洁面仪电池充满电后的使用时间变短，从而令客户的使用体验变差。

为解决上述问题，参照图1至图3，在一实施例中，所述电磁阀驱动电路包括：

开关电路20，所述开关电路20的输入端与供电电源50连接，所述开关电路20的输出端与所述电磁阀10连接，所述开关电路20，用于在闭合时将所述供电电源50输出的电能输出至电磁阀10，以驱动所述电磁阀10工作；

控制电路30，所述控制电路30的控制端与所述开关电路20的受控端连接，所述控制电路30用于输出PWM控制信号至所述开关电路20，并控制所述开关电路20闭合/关断，以周期性地输出供电电源50至所述电磁阀10。

在本实施例中，当用户启动洁面仪时，控制电路30会输出控制信号至开关电路20，以控制开关电路20闭合，从而将供电电源50输出至电磁阀10，并驱动电磁阀10工作，进而控制马达齿轮组运转，使得洁面仪开始工作。具体而言，控制电路30控制开关电路20闭合时，电磁线圈通电产生磁力，使得设置于电磁阀10上的轴体上升，从而令设置于轴体上的齿轮组与马达齿轮组啮合，如此，马达可以通过齿轮组带动洁面仪的输出轴运转，从而使得洁面仪开始工作。当用户关闭洁面仪时，控制电路30会停止输出控制信号，使得开关电路20关断，以使电磁阀10停止工作，从而控制马达齿轮组停止运转，使得洁面仪停止工作。可以理解的是，在开关电路20停止为电磁阀10供电后，电磁阀10中电磁线圈的磁性并不会马上消失，即在断电后的短时间内，电磁阀10仍可以处于工作状态。本实施例可以利用断电后电磁线圈的磁性不是马上消失这一特性，可以在电磁阀10处于工作状态后，控制电路30输出低电平控制开关电路20关断，停止为电磁阀10供电。在电磁阀10断电后且电磁线圈的磁性未消失之前，控制电路30输出高电平控制开关电路20闭合，重新为电磁阀10供电，使得开关电路20间歇性为电磁阀10供电，但电磁阀10始终可以处于工作状态。如此，可以令控制电路30输出高电平与低电平按一定周期交替变换的控制信号，也即PWM控制信号，以控制开关电路20周期性地为电磁阀10供电，如此，可以改变洁面仪中开关电路20对电磁阀10持续供电的状态，以在保证电磁阀10能够始终处于工作状态的前提下，周期性地给电磁阀10供电，达到了降低电磁阀10功耗的目的，进而降低了洁面仪的功耗。

本实用新型通过设置开关电路20及控制电路30，在用户启动洁面仪时，控制电路30输出控制信号控制开关电路20闭合并为电磁阀10供电，以驱动电磁阀10工作，从而控制洁面仪开始工作；本实用新型通过控制电路30输出PWM控制信号，以使开关电路20周期性地闭合/断开，实现为电磁阀10周期性地供电，从而降低电磁阀10的功耗，解决了电磁阀10发热的问题，延长了电磁阀10的使用寿命，也增加了洁面仪电池充满电后的使用时长，提高了用户的体验感。

参照图1至图3，在一实施例中，在输出所述PWM控制信号至所述开关电路20之前，所述控制电路30还用于输出软启动信号至所述开关电路20，以控制所述开关电路20软启动。

在本实施例中，当用户启动洁面仪时，控制电路30会输出控制信号控制开关电路20闭合，以驱动电磁阀10工作，从而控制洁面仪开始工作。具体而言，在用户启动洁面仪时，控制电路30先输出软启动信号，即输出一具有固定时限的高电平信号，以控制开关电路20闭合并为电磁阀10供电，使得电磁阀10进入正常工作状态，以及令电磁线圈获得充足的磁性。当软启动信号结束后，控制电路30输出PWM控制信号，以控制开关电路20周期性闭合。可以理解的是，当PWM控制信号从高电平变为低电平时，开关电路20关断，停止为电磁阀10供电。在电磁阀10断电后且电磁线圈的磁性未消失之前，PWM控制信号从低电平变为高电平，以控制开关电路20闭合，重新为电磁阀10供电，如此，可以使电磁阀10始终处于工作状态。控制电路30输出的控制信号具体如图3所示，其中，软启动信号的高电平电压为3.3V，固定时限为1秒，PWM控制信号的周期为1S，电压为3.3V，占空比为50％。

本实用新型通过设置软启动信号及PWM控制信号，以使开关电路20周期性地闭合并为电磁阀10供电，从而降低电磁阀10的功耗，解决了电磁阀10容易发热的问题，延长了电磁阀10的使用寿命，也增加了洁面仪电池充满电后的使用时间。

参照图1至图3，在一实施例中，所述开关电路20包括电源输入端V1、第一电阻R1、第二电阻R2以及电子开关Q1；所述电源输入端V1用于接入供电电源50，所述电源输入端V1与所述电子开关Q1的输入端连接，所述电源输入端V1还通过所述第一电阻R1与所述电子开关Q1的受控端连接，所述电子开关Q1的受控端通过所述第二电阻R2与所述控制电路30的控制端连接，所述电子开关Q1的输出端与所述电磁阀10的第一端连接，所述电磁阀10的第二端接地。

进一步地，所述电子开关为场效应管、三极管以及IGBT中的一种。

在本实施例中，电子开关Q1为PMOS管，PMOS管的栅极通过第二电阻R2与控制电路30连接，第二电阻R2可以起到限流电阻的作用，用于限制电流大小，起到保护电路的作用.第一电阻R1可以起到上拉电阻的作用，用于在开关电路20关断时，将PMOS管受控端处的电平上拉至电源输入端接入的供电电源50电压值，从而使得PMOS管彻底关断。可以理解的是，当PMOS管接收到控制电路30输出的软启动信号时导通，并将所述供电电源50输出的电能输出至电磁阀10，使得电磁阀10工作。当PMOS管接收到控制电路30输出的PWM信号时周期性导通，以周期性地输出供电电源50至电磁阀10，使电磁阀10始终处于工作状态。

本实用新型通过设置电子开关，以及通过控制电路30输出不同的控制信号，使得电子开关Q1周期性地导通，从而可以改变洁面仪中供电电源50对电磁阀10持续供电的状态，既能使得电磁阀10处于正常工作状态，还能达到降低电磁阀10功耗的目的，进而降低了洁面仪的功耗，延长了洁面仪的工作寿命，也增加了洁面仪电池充满电后的使用时间。

参照图1至图3，在一实施例中，所述控制电路30包括：

微处理器，所述微处理器的控制端与所述开关电路20的受控端连接，用于输出所述软启动信号及PWM控制信号至所述开关电路20，并控制所述开关电路20闭合/关断，以周期性地输出供电电源50至所述电磁阀10。

在本实施例中，微处理器可以是洁面仪中原有主处理器，也可以是本实用新型专门设置使用的微处理器，微处理器可以选用单片机，本领域技术人员可以根据现有的洁面仪控制程序、电磁阀10驱动程序等，进行分析并编写适用于本实用新型的程序。当用户启动洁面仪时，微处理器输出控制信号，以控制开关电路20闭合并为电磁阀10供电，使得电磁阀10处于工作状态。具体而言，微处理器在用户启动洁面仪时，输出软启动信号，以控制开关电路20导通，使得电磁阀10进入工作状态。当软启动信号结束后，微处理器输出PWM信号，以控制开关电路20周期性闭合，以周期性地输出供电电源50至电磁阀10，使电磁阀10始终处于工作状态。本实用新型通过设置微处理器，以及通过微处理器输出不同的控制信号，使得开关电路20周期性地闭合，从而可以改变洁面仪中供电电源50对电磁阀10持续供电的状态，既能使得电磁阀10处于正常工作状态，还能达到降低电磁阀10功耗的目的，进而降低了洁面仪的功耗。

参照图1至图3，在一实施例中，所述电磁阀驱动电路还包括：

储能电路40，所述储能电路40的输入端与所述开关电路20的输出端连接，所述储能电路40的输出端与所述电磁阀10连接，用于对所述开关电路20输出的电源进行滤波。

进一步地，所述储能电路40包括：第一电容C1及第二电容C2；所述第一电容C1的第一端与所述电磁阀10的第一端连接，所述第一电容C1的第二端与所述电磁阀10的第二端连接，所述第二电容C2与所述第一电容C1并联设置。

在本实施例中，将第一电容及第二电容并联设置在电磁阀10的两侧，以起到储能电能的作用，同时，第一电容C1及第二电容C2还能对开关电路20输出的供电电源50进行滤波。具体而言，在开关电路20闭合并为电磁阀10供电时，第一电容C1及第二电容C2可以将多余的电能储存在电容内。在开关电路20关断停止为电磁阀10供电时，第一电容C1及第二电容C2可以利用储存的电能对电磁阀10进行供电，以在一定时间内维持电磁阀10的工作状态，如此，第一电容C1及第二电容C2可以增加电磁阀10在开关电路20关断时维持工作状态的时长，也即可以增加开关电路20停止为电磁阀10供电的时长，从而可以更进一步地降低电磁阀10的功耗。可以理解的是，储能电容的数量可以根据实际需求进行增加或减少。

本实用新型通过设置储能电路40，起到储能的作用，以增加开关电路20停止为电磁阀10供电的时间，从而可以更进一步地降低电磁阀10的功耗，进而更进一步降低了洁面仪的功耗，延长了洁面仪的工作寿命，也增加了洁面仪电池充满电后的使用时间，同时储能电路40还能对开关电路20输出的供电电源50进行滤波，从而提高电磁阀10工作的稳定性，进而提高了洁面仪工作的稳定性。

参照图1至图3，在一实施例中，所述电磁阀驱动电路还包括续流二极管D1，所述续流二极管D1与所述电磁阀10的线圈并联设置。

在本实施例中，当开关电路20闭合并将所述供电电源50输出的电能输出至电磁阀10的电磁线圈时，在电磁线圈的两端会产生感应电动势。当开关电路20关断时，由于供电电流消失，电磁线圈的感应电动势会对电路中的元件产生反向电压，当反向电压高于元件的反向击穿电压时，会使元件如PMOS管等造成损坏。在本实施例中，设置一个续流二极管D1反向并联在电磁线圈的两端，当电磁线圈断电时其两端的电动势并不立即消失，此时残余电动势通过一个续流二极管D1释放，由于续流二极管D1的接入方向正好和反向电动势的方向一致，如此，可以把反向电势通过续流二极管D1以电流的形式中和掉，从而保护了其他电路元器件。本实用新型通过设置续流二极管D1，以在电子开关关断时，续流二极管D1可以释放掉电磁线圈中储存的能量，防止感应电动势过高，击穿开关管，从而保护了其他电路元器件，提高了电磁阀10的安全性和稳定性，进而提高了洁面仪的的安全性和稳定性。

本实用新型还提出一种洁面仪，该洁面仪包括电磁阀10以及上述的电磁阀驱动电路，该电磁阀驱动电路的具体结构参照上述实施例，由于本洁面仪采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述；其中

所述电磁阀驱动电路的输出端与所述电磁阀10连接。

进一步地，所述洁面仪还包括：

供电电源50，所述供电电源50的输出端与所述电磁阀驱动电路的输入端连接。

在本实施例中，供电电源50可以是洁面仪中原有的电源，也可以是本实用新型专门设置使用的供电电源50，电磁阀10正常工作时所需的工作电压为3.7V，所需的工作电流为1A，供电电源50用于为电磁阀10提供其工作时所需的电源。在本实施例中，电磁阀驱动电路的输出端可以直接与电磁阀10连接，也可以在电磁阀驱动电路的输出端设置连接器，令电磁阀驱动电路通过连接器与电磁阀10电连接，如此，可以将电磁阀驱动电路设置于一块独立的电路板上，从而可以方便地进行安装、拆卸或更换电磁阀驱动电路的操作，同时还方便进行电磁阀驱动电路的生产及测试。本实用新型通过设置电磁阀驱动电路周期性地为电磁阀10供电，从而降低了电磁阀10的功耗，解决了电磁阀10容易发热的问题，延长了电磁阀10的使用寿命，也增加了洁面仪电池充满电后的使用时长，提高了用户的体验感。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电磁阀驱动电路，应用于洁面仪中，所述洁面仪包括电磁阀，其特征在于，包括：

开关电路，所述开关电路的输入端与供电电源连接，所述开关电路的输出端与所述电磁阀连接，所述开关电路，用于在闭合时将所述供电电源输出的电能输出至电磁阀，以驱动所述电磁阀工作；

控制电路，所述控制电路的控制端与所述开关电路的受控端连接，所述控制电路用于输出PWM控制信号至所述开关电路，并控制所述开关电路闭合/关断，以周期性地输出供电电源至所述电磁阀。

2.如权利要求1所述的电磁阀驱动电路，其特征在于，在输出所述PWM控制信号至所述开关电路之前，所述控制电路还用于输出软启动信号至所述开关电路，以控制所述开关电路软启动。

3.如权利要求1所述的电磁阀驱动电路，其特征在于，所述开关电路包括电源输入端、第一电阻、第二电阻以及电子开关；所述电源输入端用于接入供电电源，所述电源输入端与所述电子开关的输入端连接，所述电源输入端还通过所述第一电阻与所述电子开关的受控端连接，所述电子开关的受控端通过所述第二电阻与所述控制电路的控制端连接，所述电子开关的输出端与所述电磁阀的第一端连接，所述电磁阀的第二端接地。

4.如权利要求3所述的电磁阀驱动电路，其特征在于，所述电子开关为场效应管、三极管以及IGBT中的一种。

5.如权利要求1所述的电磁阀驱动电路，其特征在于，所述控制电路包括：

微处理器，所述微处理器的控制端与所述开关电路的受控端连接，用于输出所述软启动信号及PWM控制信号至所述开关电路，并控制所述开关电路闭合/关断，以周期性地输出供电电源至所述电磁阀。

6.如权利要求1所述的电磁阀驱动电路，其特征在于，所述电磁阀驱动电路还包括：

储能电路，所述储能电路的输入端与所述开关电路的输出端连接，所述储能电路的输出端与所述电磁阀连接，用于对所述开关电路输出的电源进行滤波。

7.如权利要求6所述的电磁阀驱动电路，其特征在于，所述储能电路包括：第一电容及第二电容；所述第一电容的第一端与所述电磁阀的第一端连接，所述第一电容的第二端与所述电磁阀的第二端连接，所述第二电容与所述第一电容并联设置。

8.如权利要求6所述的电磁阀驱动电路，其特征在于，所述电磁阀驱动电路还包括续流二极管，所述续流二极管与所述电磁阀的线圈并联设置。

9.一种洁面仪，其特征在于，所述洁面仪包括电磁阀及如权利要求1-8任意一项所述的电磁阀驱动电路；

所述电磁阀驱动电路的输出端与所述电磁阀连接。

10.如权利要求9所述的洁面仪，其特征在于，所述洁面仪还包括：

供电电源，所述供电电源的输出端与所述电磁阀驱动电路的输入端连接。

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