CN219647940U - 一种声表面波雾化电路和气溶胶生成装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于声表面波应用领域，提供一种声表面波雾化电路和气溶胶生成装置采用MEMS振荡器作为高频信号源，驱动高频功率放大器放大输出高频正弦波以激励SAW雾化器芯片；声表面波雾化电路，包括：高频信号发生电路，包括MEMS振荡器，MEMS振荡器的第一输入端连接供电电路的输入端，MEMS振荡器的第二输入端连接开关电路的输出端，MEMS振荡器的输出端连接高频功放电路；高频功放电路，输入端与所述高频信号发生电路的输出端连接，高频功放电路包括高频信号放大处理器；阻抗匹配电路，所述阻抗匹配电路的输入端与高频功放电路的输出端连接，阻抗匹配电路的输出端与雾化装置的输入端连接。
Description
技术领域
本实用新型属于声表面波应用领域，具体涉及一种声表面波雾化电路和气溶胶生成装置。
背景技术
随着气溶胶生成装置的普及，小型口腔清新雾化器也逐渐为大众所接受。当前市场上的口腔清新雾化器大多以超声波雾化器为主。这些超声波雾化器中通常采用的压电陶瓷材料锆钛酸铅(PZT)系材料，材料中含有铅元素，具有材料安全问题；在应用时所雾化的颗粒较大且大小不均匀，往往还需要采用筛网装置进行粒径筛选，筛选期间容易出现筛网堵塞的情况，致使雾化效率下降。
而声表面波技术产生的烟雾粒径可达纳米级，溶液不直接与叉指换能器接触，属于非接触式低温雾化技术，最具有发展潜力。
实用新型内容
本实用新型提供一种声表面波雾化电路和气溶胶生成装置，采用传感器作为启用开关，MEMS振荡器作为高频信号源，驱动高频功率放大器，放大输出高频正弦波激励SAW雾化器芯片。
实用新型的基础方案为：一种声表面波雾化电路，包括：供电电路、开关电路、高频信号发生电路、高频功放电路、阻抗匹配电路和雾化装置；
高频信号发生电路，一个输入端与供电电路连接，另一个输入端与含传感器的开关电路连接；所述高频信号发生电路包括MEMS振荡器，MEMS振荡器的第一输入端连接供电电路的输入端，MEMS振荡器的第二输入端连接开关电路的输出端，MEMS振荡器的输出端连接高频功放电路；
高频功放电路，输入端与所述高频信号发生电路的输出端连接，高频功放电路包括高频信号放大处理器；
阻抗匹配电路，所述阻抗匹配电路的输入端与高频功放电路的输出端连接，阻抗匹配电路的输出端与雾化装置的输入端连接。
进一步，所述供电电路包括电源、稳压电路，电源的一个输出端连接稳压电路的输入端，稳压电路的输出端作为供电电路的一个输出端。
进一步，供电电路还包括升压电路，所述电源的另一个输出端连接升压电路的输入端，升压电路的输出端作为供电电路的另一个输出端。
进一步，所述开关电路包括传感器和放大器积分电路，传感器的输出端与放大器积分电路的输入端连接，放大器积分电路的输出端连接高频信号发生电路的MEMS振荡器。
进一步，还包括：低通滤波电路，所述低通滤波电路的输入端与高频信号发生电路的输出端连接，低通滤波电路的输出端与高频功放电路的输入端连接。
进一步，高频信号放大处理器采用AG603-89；所述雾化装置包括SAW芯片，高频信号放大处理器的输出端连接SAW芯片的输入端。
进一步，还包括：频率自检电路，所述频率自检电路的输入端连接雾化装置，频率自检电路的输出端连接所述高频信号发生电路。
进一步，所述频率自检电路包括采样电路和转换电路；采样电路的输入端与雾化装置连接；转换电路包括转换芯片和均值相应功率检波器，转换芯片的输入端与采样电路的输出端连接，转换芯片的输出端与均值相应功率检波器连接，所述均值相应功率检波器与高频信号发生电路连接。
进一步，所述开关电路包括传感器，所述传感器包括气流传感器、气压传感器和触摸传感器中的至少一种。
本实用新型还提供一种气溶胶生成装置，包括：如上述任一所述的一种声表面波雾化电路。
有益效果：本案中供电电路为整个雾化电路进行供电，开关电路控制雾化电路的通断，在供电电路和开关电路的共同控制下雾化电路正常工作。雾化电路中的高频信号发生电路响应开关电路输出高频信号，随后高频功放电路将该收到的高频信号进行放大，放大后的高频信号输入给雾化装置，保证雾化装置进行对应操作。开关电路采用传感器作为开关，采用MEMS振荡器作为高频信号源，通过高频功放电路放大MEMS正当其输出的高频正弦波，随后经过阻抗匹配，实现对于雾化装置的激励。
附图说明
图1为本实用新型的第一实施方式提供一种声表面波雾化电路的结构示意图；
图2为图1中高频信号发生电路的一个结构示意图；
图3为图1中高频信号发生电路的另一个结构示意图；
图4为图1中射频放大电路的结构示意图；
图5为本实用新型的第二实施方式提供一种声表面波雾化电路的结构示意图；
图6为图5中频率自检电路的结构示意图；
图7为本实用新型的第四实施方式提供气溶胶生成装置中供电电路的稳压电路的电路图；
图8为本实用新型的第四实施方式提供一种声表面波雾化电路的高频信号发生器中微处理器的电路图；
图9为本实用新型的第四实施方式提供一种声表面波雾化电路的高频信号发生器中DDS信号源的电路图；
图10为本实用新型的第四实施方式提供一种声表面波雾化电路的低通滤波器的电路图；
图11为本实用新型的第四实施方式提供一种声表面波雾化电路的高频功放电路中射频放大电路的电路图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细的说明：
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
第一实施方式：
本实用新型的第一实施方式提供一种声表面波雾化电路10，如图1所示，包括：供电电路10、开关电路20、高频信号发生电路30、高频功放电路40、阻抗匹配电路50和雾化装置60。
高频信号发生电路30，一个输入端与供电电路10连接，另一个输入端与含气流传感器的开关电路20连接；所述高频信号发生电路30包括MEMS振荡器，MEMS振荡器的第一输入端连接供电电路10的输入端，MEMS振荡器的第二输入端连接开关电路20的输出端，MEMS振荡器的输出端连接高频功放电路40；
高频功放电路40，输入端与所述高频信号发生电路30的输出端连接，高频功放电路包括高频信号放大处理器；
阻抗匹配电路50，所述阻抗匹配电路50的输入端与高频功放电路40的输出端连接，阻抗匹配电路的输出端与雾化装置60的输入端连接。
供电电路10为整个雾化电路进行供电，开关电路20控制雾化电路的通断，在供电电路10和开关电路20的共同控制下雾化电路正常工作。雾化电路中的高频信号发生电路30响应开关电路20输出高频信号，随后高频功放电路40将该收到的高频信号进行放大，放大后的高频信号输入给雾化装置60，保证雾化装置60进行对应操作。开关电路20采用小型气流传感器作为开关，采用MEMS振荡器作为高频信号源，通过高频功放电路放大MEMS正当其输出的高频正弦波，随后经过阻抗匹配，实现对于雾化装置60的激励。
在一些示例中，开关电路也可以使用其他传感器，例如气压传感器和触摸传感器等，在此不作限定，相关技术人员可根据实际技术方案需求进行自主选择。
在一些示例中，供电电路10包括电源、稳压电路和升压电路，电源的一个输出端连接稳压电路的输入端，稳压电路的输出端作为供电电路的一个输出端。所述电源的另一个输出端连接升压电路的输入端，升压电路的输出端作为供电电路的另一个输出端。
电源通常采用锂电池进行供电，如图2所示，稳压电路采用LD1117S50CTR将锂电池输入电源从4.2V调节到稳定的3V，3V作为一个供电端给声表面波雾化电路进行供电。如图3所示，升压电路采用MT3540将电源电压升压到15V，15V作为一个供电端给声表面波雾化电路进行供电。
在一些示例中，开关电路20包括气流传感器LS1和放大器积分电路,如图4所示，气流传感器LS1的输出端连接放大器积分电路，通过U5(型号为ALM358DR2G)进行放大，输出EN。
在一些示例中，高频信号发生电路30如图5所示，包括MEMS振荡器CLK1，MEMS振荡器的第一输入端连接供电电路的输入端3V，第二输入端连接开关电路的输出端EN，MEMS振荡器的输出端输出CLK信号连接高频功放电路40。实际应用时，气流传感器LS1感应到气流后，经过放大器积分电路，触发MEMS信号源，以输出30MHZ正弦波激励信号。
在一些示例中，高频功放电路40如图6所示，包括高频信号放大处理器Q1，Q1采用AG603-89进行高频信号放大处理。高频功放电路40的输出端可以直接连接雾化装置(含SAW芯片)，也可以连接阻抗匹配电路50的输入端。
在一些示例中，所述阻抗匹配电路50的输入端与高频功放电路40的输出端连接，阻抗匹配电路50的输出端与雾化装置60的输入端连接。
阻抗匹配电路50如图7所示，旨在根据针对不同的待雾化溶液匹配不同的阻抗，例如：水溶液最佳为使SAW芯片能在10MHZ频率获得大功率的激励信号，并达到雾化效果；再例如：丙二醇基溶液PG最佳为使SAW芯片能在50MHZ。具体的，收到高频功放电路102输出的已经放大的高频放大信号b(未放大的高频信号a→放大的高频信号b)，根据该高频放大信号b的频率，选择对应的阻抗的雾化溶液；或者根据高频放大信号b和预设的待雾化溶液，找到对应的阻抗，并按照该阻抗向雾化装置输出对应的控制信号c。
在一些示例中，雾化装置60采用SAW雾化器芯片。SAW的雾化器芯片与高频功放电路102的输出端连接。
第二实施方式：
本实施方式提供的一种声表面波雾化电路与第一实施方式之间的区别在于：声表面波雾化电路10，如图8所示，还包括：低通滤波电路70、频率自检电路80。
在一些示例中，低通滤波电路70的输入端与高频信号发生电路30的输出端连接，低通滤波电路70的输出端与高频功放电路40的输入端连接。
如图9所示，该低通滤波电路70将高频信号发生电路30所输出的高频信号进行过滤，滤除高频信号中的谐波，得到单音正弦波形式的高频信号。
在一些示例中，所述频率自检电路80的输入端连接雾化装置60，频率自检电路80的输出端连接所述高频信号发生电路30。
如图10所示，所述频率自检电路80包括采样电路81和转换电路82；采样电路81的输入端与雾化装置60连接；转换电路82包括转换芯片和均值相应功率检波器，转换芯片的输入端与采样电路81的输出端连接，转换芯片的输出端与均值相应功率检波器连接，所述均值相应功率检波器与高频信号发生电路30连接。
采样电路81中通过采样电阻进行高精度电阻采样，采样电路81的输出(即采样结果)传递给转换电路82中的转化芯片，转换芯片根据不同频率组抗变化输出不同的功率，随后由均值相应功率检波器转换为电压的变化，该变化的电压随后转发给高频信号发生电路30，供高频信号发生电路30根据该变化的电压进行计算和调整自身输出的功率。形成反馈调节介质，保证高频信号发生电路30输出的高频电压与雾化装置60的实际运行环境相互匹配。
具体的，频率自检电路80的电路示意图如图11所示，通过采样电阻R16高精度电阻进行采样，传递给转换芯片-均值响应功率检波器，均值响应功率检波器采用AD8361，利用SAW雾化片在不同频率阻抗变化，输出不同的功率，再通过AD8361转换为电压的变化，传输给MEMS振荡器。
第三实施方式：
本实施方式还提供一种气溶胶生成装置，包括如第一实施方式或第二实施方式中任一所述的一种声表面波雾化电路。
以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前实用新型所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (10)
1.一种声表面波雾化电路，其特征在于，包括：供电电路、开关电路、高频信号发生电路、高频功放电路、阻抗匹配电路和雾化装置；
高频信号发生电路，一个输入端与供电电路连接，另一个输入端与开关电路连接；所述高频信号发生电路包括MEMS振荡器，MEMS振荡器的第一输入端连接供电电路的输入端，MEMS振荡器的第二输入端连接开关电路的输出端，MEMS振荡器的输出端连接高频功放电路；
高频功放电路，输入端与所述高频信号发生电路的输出端连接，高频功放电路包括高频信号放大处理器；
阻抗匹配电路，所述阻抗匹配电路的输入端与高频功放电路的输出端连接，阻抗匹配电路的输出端与雾化装置的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种声表面波雾化电路，其特征在于：所述供电电路包括电源、稳压电路，电源的一个输出端连接稳压电路的输入端，稳压电路的输出端作为供电电路的一个输出端。
3.根据权利要求2所述的一种声表面波雾化电路，其特征在于：供电电路还包括升压电路，所述电源的另一个输出端连接升压电路的输入端，升压电路的输出端作为供电电路的另一个输出端。
4.根据权利要求1所述的一种声表面波雾化电路，其特征在于：所述开关电路包括传感器和放大器积分电路，传感器的输出端与放大器积分电路的输入端连接，放大器积分电路的输出端连接高频信号发生电路的MEMS振荡器。
5.根据权利要求1所述的一种声表面波雾化电路，其特征在于，还包括：低通滤波电路，所述低通滤波电路的输入端与高频信号发生电路的输出端连接，低通滤波电路的输出端与高频功放电路的输入端连接。
6.根据权利要求1所述的一种声表面波雾化电路，其特征在于：高频信号放大处理器采用AG603-89；所述雾化装置包括SAW芯片，高频信号放大处理器的输出端连接SAW芯片的输入端。
7.根据权利要求1所述的一种声表面波雾化电路，其特征在于，还包括：频率自检电路，所述频率自检电路的输入端连接雾化装置，频率自检电路的输出端连接所述高频信号发生电路。
8.根据权利要求7所述的一种声表面波雾化电路，其特征在于：所述频率自检电路包括采样电路和转换电路；采样电路的输入端与雾化装置连接；转换电路包括转换芯片和均值相应功率检波器，转换芯片的输入端与采样电路的输出端连接，转换芯片的输出端与均值相应功率检波器连接，所述均值相应功率检波器与高频信号发生电路连接。
9.根据权利要求1所述的一种声表面波雾化电路，其特征在于，所述开关电路包括传感器，所述传感器包括气流传感器、气压传感器和触摸传感器中的至少一种。
10.一种气溶胶生成装置，其特征在于，包括：权利要求1-9中任一所述的一种声表面波雾化电路。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |