1.本技术涉及按摩器技术领域,具体涉及一种用于按摩器的电源装置、电压控制方法及按摩器。
背景技术:
2.随着发光二极管(light-emitting diode,led)高亮度化和多色化的发展,发光二极管的应用领域也在不断扩展。从较低光通量的指示灯到显示屏,再从室外显示屏到中等光通量功率信号灯和特殊照明的白光光源,发光二极管的应用越来越广。
3.在按摩器的显示屏或指示照明灯中,可以集成有发光二极管模组,该发光二极管模组可以包括多个不同额定电压的发光二极管,现有技术中,由于多个发光二极管的额定电压不同,当该多个发光二极管组合使用时,会为不同额定电压的发光二极管配置对应的电源模块,以通过该对应的电源模块产生相应的额定电压为发光二极管供电。
4.但是,当发光二极管数量越多,且每个发光二极管的额定电压均不相同时,为驱动发光二极管模组中的各发光二极管所配置的电源模块数量也越多,此时,便容易出现电源模块体积大且功耗高的问题。
技术实现要素:
5.本技术提供一种用于按摩器的电源装置、电压控制方法及按摩器,旨在解决现有技术中驱动不同额定电压的发光二极管需要配置不同的电源模块,导致电源模块体积大且功耗高的问题。
6.第一方面,本技术提供一种用于按摩器的电源装置,该电源装置包括电源模块、控制模块和选择输出模块,电源模块分别与控制模块和选择输出模块电连接,控制模块与选择输出模块电连接;
7.控制模块,用于根据预设的用电单元控制时序,控制选择输出模块依次与按摩器的多个用电单元电连接,以及输出选择输出模块当前连接的目标用电单元对应的电压控制信号至电源模块,其中,多个用电单元的额定电压不同;
8.电源模块,用于根据电压控制信号,输出相应的驱动电压信号至选择输出模块;
9.选择输出模块,用于将驱动电压信号输出至目标用电单元,以为目标用电单元提供额定电压。
10.在本技术一种可能的实现方式中,选择输出模块包括分别与控制模块电连接的多个开关单元,其中,多个开关单元与多个用电单元一一对应,各开关单元均配置有导通状态和断开状态;
11.控制模块,用于控制与目标用电单元对应的目标开关单元处于导通状态,以及除目标开关单元以外的开关单元处于断开状态,以使目标开关单元与目标用电单元电连接;
12.目标开关单元,用于将驱动电压信号输出至目标用电单元,以为目标用电单元提供额定电压。
13.在本技术一种可能的实现方式中,控制模块包括主控单元以及与主控单元电连接的整形稳压单元,整形稳压单元与电源模块电连接;
14.主控单元,用于输出与目标用电单元对应的脉宽调制信号至整形稳压单元;
15.整形稳压单元,用于将脉宽调制信号转换为电压控制信号,并将电压控制信号输出至电源模块。
16.在本技术一种可能的实现方式中,电压控制信号为直流电压信号,整形稳压单元为二阶滤波电路;
17.二阶滤波电路,用于对脉宽调制信号进行稳压处理,得到直流电压信号输出至电源模块。
18.在本技术一种可能的实现方式中,主控单元配置有定时器,定时器用于根据用电单元控制时序生成时间片,其中,时间片用于表征选择输出模块与目标用电单元的连接时间。
19.在本技术一种可能的实现方式中,时间片包括静默时间片,当当前时间片为静默时间片时,关断电源模块。
20.在本技术一种可能的实现方式中,电源模块包括单电源单元和分压单元,控制模块通过分压单元与单电源单元的控制端电连接,单电源单元与选择输出模块电连接;
21.分压单元,用于根据电压控制信号调整控制端的分压比例;
22.单电源单元,用于根据分压比例,输出驱动电压信号至选择输出模块。
23.在本技术一种可能的实现方式中,电源模块还包括稳压单元,稳压单元分别与单电源单元和选择输出模块电连接;
24.稳压单元,用于对驱动电压信号进行稳压处理,以输出稳压处理后的驱动电压信号至选择输出模块。
25.第二方面,本技术还提供一种电压控制方法,该电压控制方法应用于第一方面的用于按摩器的电源装置,电压控制方法包括:
26.控制模块根据预设的用电单元控制时序,控制选择输出模块依次与按摩器的多个用电单元电连接,以及输出选择输出模块当前连接的目标用电单元对应的电压控制信号至电源模块,其中,多个用电单元的额定电压不同;
27.电源模块根据电压控制信号,输出相应的驱动电压信号至选择输出模块;
28.选择输出模块将驱动电压信号输出至目标用电单元,以为目标用电单元提供额定电压。
29.第三方面,本技术还提供一种按摩器,该按摩器包括第一方面的用于按摩器的电源装置。
30.从以上内容可得出,本技术具有以下的有益效果:
31.本技术中,电源模块分别与控制模块和选择输出模块电连接,通过控制模块根据预设的用电单元控制时序,控制选择输出模块依次与按摩器的多个用电单元电连接,并且控制模块还输出选择输出模块当前连接的目标用电单元的电压控制信号至电源模块,以使得电源模块能够根据该电压控制信号,输出相应的驱动电压信号至选择输出模块,然后选择输出模块再将该驱动电压信号输出至目标用电单元,以为该目标用电单元提供额定电压,驱动目标用电单元工作,相较于现有技术中,为不同额定电压的发光二极管分别配置相
应的电源模块来说,本技术仅通过一个电源模块便能够为不同额定电压的多个用电单元提供对应的额定电压,使各用电单元能够基于各自的额定电压正常工作,本技术电源模块数量的减少不仅减小了整个电源装置的体积,还降低了器件功耗和硬件成本,提升了按摩器节能环保的性能。
附图说明
32.为了更清楚地说明本技术中的技术方案,下面将对本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技术的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1是本技术实施例中提供的用于按摩器的电源装置的一个功能模块示意图。
34.图2是本技术实施例中提供的用于按摩器的电源装置的一个逻辑结构示意图。
35.图3是本技术实施例中提供的选择输出模块的一个电路原理示意图。
36.图4是本技术实施例中提供的二阶滤波电路的一个电路原理示意图。
37.图5是本技术实施例中提供的电源模块的一个电路原理示意图。
38.图6是本技术实施例中提供的电压控制方法的一个流程示意图。
39.图7是本技术实施例中提供的按摩器的一个功能模块示意图。
具体实施方式
40.下面将结合本技术中的附图,对本技术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技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域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,都属于本技术保护的范围。
41.在本技术的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个特征。在本技术的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
42.在本技术中,“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本技术中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本技术,给出了以下描述。在以下描述中,为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是,本领域普通技术人员可以认识到,在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本技术。在其它实例中,不会对公知的结构和过程进行详细阐述,以避免不必要的细节使本技术的描述变得晦涩。因此,本技术并非旨在限于所示的实施例,而是与符合本技术所公开的原理和特征的最广范围相一致。
43.本技术提供一种用于按摩器的电源装置、电压控制方法及按摩器,以下分别进行详细说明。
44.首先,本技术提供一种用于按摩器的电源装置,请参阅图1,图1是本技术实施例中提供的用于按摩器的电源装置的一个功能模块示意图,该电源装置可以包括电源模块100、控制模块200和选择输出模块300,其中,电源模块100可以分别与控制模块200和选择输出模块300电连接,控制模块200可以与选择输出模块300电连接。
45.控制模块200可以用于根据预设的用电单元控制时序,控制选择输出模块300依次与按摩器的多个用电单元电连接,以及输出选择输出模块300当前连接的目标用电单元对应的电压控制信号至电源模块100,其中,多个用电单元的额定电压不同。
46.电源模块100可以用于根据电压控制信号,输出相应的驱动电压信号至选择输出模块300。
47.选择输出模块300可以用于将驱动电压信号输出至目标用电单元,以为目标用电单元提供额定电压。
48.本技术实施例提供的用于按摩器的电源装置可以为不同额定电压的用电单元供电,以克服现有技术中驱动不同额定电压的发光二极管需配置不同的电源模块,导致电源模块体积大且功耗高的问题。
49.可以理解的,本技术实施例中的用电单元可以是按摩器上的发光二极管,多个用电单元可以是多个不同波长的发光二极管,该多个不同波长的发光二极管则可以构成发光二极管模组,发光二极管模组可以集成在按摩器的显示屏或者其他部位,用于指示按摩器的工作状态、充电情况等。
50.需要说明的是,发光二极管模组仅是本技术实施例的一种应用示例,在其他的一些应用场景中,该用电单元还可以是按摩器上的其他器件或模块,本技术实施例的电源装置还可以为按摩器上的其他器件或模块持续供电或按一定的周期规律供电。
51.本技术实施例中,多个用电单元可以按照一定的时序分别工作,例如,有三个用电单元分别为第一用电单元401、第二用电单元402和第三用电单元403,该三个用电单元的额定电压各不相同,且该三个用电单元依次轮流工作。举例来说,第一用电单元401的额定电压设定为1.8v,第二用电单元402的额定电压设定为3.0v,第三用电单元403的额定电压设定为3.4v,并且,第一用电单元401工作5s之后,停止工作,并且第二用电单元402开始工作,该第二用电单元402工作5s之后,停止工作,第三用电单元403开始工作,该第三用电单元403工作5s之后,停止工作,第一用电单元401再一次开始工作,如此循环往复,便可以认为三个用电单元在一定的时序控制下分别循环工作。
52.可以理解,额定电压是指电气设备长时间正常工作时的最佳电压,当电气设备的工作电压高于额定电压时,容易损坏设备,而低于额定电压时,电气设备将不能正常工作,如灯泡发光不正常,电机不正常运转等。因此,上述示例中在三个用电单元分别工作时,需要分别为该三个用电单元提供相应的额定电压。
53.本技术实施例中,控制模块200可以根据用电单元控制时序,控制选择输出模块300依次与多个用电单元电连接,并输出当前连接的目标用电单元对应的电压控制信号至电源模块100。
54.可以理解的,用电单元控制时序可以表征多个用电单元依次工作的时序关系,控制模块200根据该用电单元控制时序,控制选择输出模块300依次与多个用电单元电连接,便可以使多个用电单元能够按照预设的时序与电源模块100连接。
55.本技术实施例中,选择输出模块300可以是具有开关功能的任一种电子器件,例如继电器、可控开关器件等,其中,可控开关器件可以是双极结型晶体管(bipolar junction transistor,bjt)、可关断晶闸管(gate turn-off thyristor,gto)、金属氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,mosfet)、绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,igbt)等。
56.可以理解的,控制模块200可以根据用电单元控制时序来控制选择输出模块300的开关状态,进而通过选择输出模块300的开关状态控制电源模块100与多个用电单元的连接状态,使当前时刻电源模块100仅为目标用电单元供电。
57.由于不同的用电单元,其额定电压不同,因此,在通过选择输出模块300使电源模块100与目标用电单元连接以外,控制模块200还可以输出电压控制信号至电源模块100,使电源模块100能够根据该电压控制信号输出相应的驱动电压信号,再由选择输出模块300将该驱动电压信号输出至目标用电单元,可以理解,本实施例的驱动电压信号即是与目标用电单元的额定电压相匹配的电压信号,目标用电单元基于该驱动电压信号便能正常工作。
58.本技术实施例中,控制模块200可以是微控制单元(micro controller unit,mcu)、单片微型计算机或单片机,其可以集成多种输入输出接口,如内存、计数器、通用串行总线(universal serial bus,usb)、模数转换(analogue-to-digital conversion,adc)、可编辑逻辑控制器(programmable logic controller,plc)等周边接口,以为不同的应用场合做不同组合控制。
59.例如,若控制模块200为单片机,则控制模块200输出的电压控制信号可以是基于单片机的数模转换接口输出的模拟电压信号,具体的,单片机可以将数字电压信号转换为模拟电压信号,然后再将该模拟电压信号输出至电源模块100,以使电源模块100能够基于该模拟电压信号输出与目标用电单元的额定电压匹配的驱动电压信号。
60.本技术实施例中,由于电源模块100输出的驱动电压信号是用于为目标用电单元供电的,而目标用电单元是按摩器上的电子器件或模块,因此,驱动电压信号可以是直流电压信号。
61.基于此,电源模块100可以是直流电源模块,该电源模块100可以与蓄电池或太阳能电池等任一种类型的电池连接,以在控制模块200输出的电压控制信号的基础上,对电池提供的电压进行调节,从而输出驱动电压信号为目标用电单元供电。
62.需要说明的是,在一些应用场景中,电池组件也可以包括在电源模块100中,即电源模块100可以通过自身包括的电池提供电压,再基于电压控制信号对该电压进行调节,从而输出驱动电压信号为目标用电单元供电。
63.另外,在其他的一些应用场景中,电源模块100还可以是交流电源模块,此时,电源模块100可以与市电连接,将市电的交流电压信号转化为直流电压信号后,再基于电压控制信号对该直流电压信号进行调节,从而输出驱动电压信号为目标用电单元供电。此处,电源模块100将市电的交流电压信号转化为直流电压信号可以是采用现有的任一种整流电路或整流器实现,具体此处不做限定。
64.本技术实施例中,电源模块100分别与控制模块200和选择输出模块300电连接,通过控制模块200根据预设的用电单元控制时序,控制选择输出模块300依次与按摩器的多个用电单元电连接,并且控制模块200还输出选择输出模块300当前连接的目标用电单元的电
压控制信号至电源模块100,以使得电源模块100能够根据该电压控制信号,输出相应的驱动电压信号至选择输出模块300,然后选择输出模块300再将该驱动电压信号输出至目标用电单元,以为该目标用电单元提供额定电压,驱动目标用电单元工作,相较于现有技术中,为不同额定电压的发光二极管分别配置相应的电源模块来说,本技术仅通过一个电源模块便能够为不同额定电压的多个用电单元提供对应的额定电压,使各用电单元能够基于各自的额定电压正常工作,本技术电源模块数量的减少不仅减小了整个电源装置的体积,还降低了器件功耗和硬件成本,提升了按摩器节能环保的性能。
65.请参阅图2,图2是本技术实施例中提供的用于按摩器的电源装置的一个逻辑结构示意图,在本技术一些实施例中,选择输出模块300可以包括分别与控制模块200电连接的多个开关单元,其中,多个开关单元与多个用电单元一一对应,各开关单元均配置有导通状态和断开状态。
66.控制模块200可以用于控制与目标用电单元(如第一用电单元401)对应的目标开关单元301处于导通状态,以及除目标开关单元以外的开关单元处于断开状态,以使目标开关单元与目标用电单元电连接。
67.目标开关单元301可以用于将驱动电压信号输出至目标用电单元,以为目标用电单元提供额定电压。
68.本技术实施例中,各开关单元的一端可以与电源模块100连接,另一端可以与对应的用电单元连接,且控制端可以与控制模块200连接,当控制模块200控制开关单元处于导通状态时,则电源模块100输出的驱动电压信号可以通过导通的开关单元输出至对应的用电单元,以为该用电单元提供额定电压;当控制模块200控制开关单元处于断开状态时,则电源模块100与用电单元之间断路,用电单元不工作。
69.在本技术的一种具体实现中,开关单元可以是p沟道mosfet管,以下称为pmos管,用电单元可以是发光二极管,请参阅图3,图3是本技术实施例中提供的选择输出模块的一个电路原理示意图,图3中用电单元有三个,分别是第一发光二极管d1、第二发光二极管d2和第三发光二极管d3,可以理解,该三个发光二极管的额定电压不同,相对应的,开关单元同样有三个,分别为第一pmos管q1、第二pmos管q2和第三pmos管q3,具体的电路连接结构可以是:
70.第一pmos管q1的栅极即1端连接控制模块200的第一输入输出口,用于接收控制模块200输出的第一控制信号ls1_on,第一pmos管q1的源极即2端连接电源模块100,用于接收电源模块100输出的驱动电压信号v-ls,第一pmos管q1的漏极即3端连接第一发光二极管d1的阳极即1端,该第一发光二极管d1的阴极即2端通过第十电阻r10接地gnd,同时,第一pmos管q1的栅极与源极通过第八电阻r8连接,该第八电阻r8可以为第一pmos管q1提供偏置电压,同时还可以起到泄放电阻的作用,保护第一pmos管q1的栅极和源极。
71.同样的,第二pmos管q2的栅极即1端连接控制模块200的第二输入输出口,用于接收控制模块200输出的第二控制信号ls2_on,第二pmos管q2的源极即2端连接电源模块100,用于接收电源模块100输出的驱动电压信号v-ls,第二pmos管q2的漏极即3端连接第二发光二极管d2的阳极即1端,该第二发光二极管d2的阴极即2端通过第十一电阻r11接地gnd,同时,第二pmos管q2的栅极与源极通过第七电阻r7连接,该第七电阻r7可以为第二pmos管q2提供偏置电压,同时还可以起到泄放电阻的作用,保护第二pmos管q2的栅极和源极。
72.第三pmos管q3的栅极即1端连接控制模块200的第三输入输出口,用于接收控制模块200输出的第三控制信号ls3_on,第三pmos管q3的源极即2端连接电源模块100,用于接收电源模块100输出的驱动电压信号v-ls,第三pmos管q3的漏极即3端连接第三发光二极管d3的阳极即1端,该第三发光二极管d3的阴极即2端通过第十二电阻r12接地gnd,同时,第三pmos管q3的栅极与源极通过第九电阻r9连接,该第九电阻r9可以为第三pmos管q3提供偏置电压,同时还可以起到泄放电阻的作用,保护第三pmos管q3的栅极和源极。
73.根据图3可以知道,上述三条支路的电路结构相同,因此,此处以第一条支路为例进行原理说明,可以理解的,对于pmos管,当其栅极与源极之间的电压差小于或者等于一定的值时,pmos管会导通,因此,本实现方式中,若当前用电单元控制时序下,应该是第一发光二极管d1发光,则控制模块200可以通过降低第一控制信号ls1_on的电压幅值来拉低第一pmos管q1的栅极电压,以使第一pmos管q1的栅极与源极之间的电压差小于或者等于预设阈值,如此,便能使第一pmos管q1导通,第一pmos管q1导通后,电源模块100输出的驱动电压信号v-ls便能输出至第一发光二极管d1,使得该第一发光二极管d1发光;反之,若要使第一发光二极管d1不发光,则控制模块200可以通过增大第一控制信号ls1_on的电压幅值来拉高第一pmos管q1的栅极电压,以使第一pmos管q1的栅极与源极之间的电压差大于预设阈值,如此,便能使第一pmos管q1截止,此时,电源模块100与第一发光二极管d1的支路断路,第一发光二极管d1不发光。
74.举例来说,在不考虑第一pmos管q1的导通压降的情况下,假设预设阈值为-0.4v,第一发光二极管d1的额定电压为1.8v,则驱动电压信号v-ls的电压值为1.8v,即第一pmos管q1的源极电压为1.8v,当第一发光二极管d1不发光时,控制模块200输出的第一控制信号ls1_on的电压幅值可以是2v,即第一pmos管q1的栅极电压为2v,第一pmos管q1的栅极电压与源极电压之间的电压差为2v-1.8v=0.2v,该电压差0.2v大于预设阈值-0.4v,则此时第一pmos管q1不导通,第一发光二极管d1不发光。
75.当要使第一发光二极管d1发光时,控制模块200可以将第一控制信号ls1_on的电压幅值降低至1.3v,此时第一pmos管q1的栅极电压为1.3v,第一pmos管q1的栅极电压与源极电压之间的电压差为1.3v-1.8v=-0.5v,该电压差-0.5v小于预设阈值-0.4v,则此时第一pmos管q1导通,第一发光二极管d1发光。
76.需要说明的是,本技术实施例中,开关单元还可以是n沟道mosfet管等其他可控开关器件,在实际应用场景中,可以根据具体情况对开关单元的类型进行选择,根据开关单元的类型的不同,具体电路连接结构也可以适应性变化,具体此处不做限定。
77.请继续参阅图2,在本技术一些实施例中,控制模块200可以包括主控单元201以及与主控单元201电连接的整形稳压单元202,整形稳压单元202与电源模块100电连接;主控单元201可以用于输出与目标用电单元对应的脉宽调制信号至整形稳压单元202;整形稳压单元202可以用于将脉宽调制信号转换为电压控制信号,并将电压控制信号输出至电源模块100。
78.本技术实施例中,主控单元201可以选用单片机,由于目前带有数模转换输出的单片机的价格较为昂贵,则在单片机没有数模转换输出的情况下,本技术实施例的主控单元201可以输出与目标用电单元对应的脉宽调制信号至整形稳压单元202,此处,与目标用电单元对应即是与目标用电单元的额定电压对应。
79.可以理解的,脉宽调制信号即是脉冲宽度调制(pulse width modulation,pwm)信号,通常pwm信号是高电平和低电平交替出现的方波信号,主控单元201输出与目标用电单元的额定电压对应的pwm信号,可以是通过调节频率和占空比实现。
80.具体的,占空比是指在一个脉冲循环内,通电时间相对于总时间所占的比例,在本技术实施例中,占空比可以表征在一个周期内,输出高电平的时间相对于整个输出时间的比例,例如,在一个周期内,输出高电平的时间和输出低电平的时间相同,则占空比为50%,因此,通过调节频率与占空比,主控单元201可以输出不同的pwm信号。
81.可以理解,不同的额定电压对应的pwm信号是不同的,因此,本技术实施例中,可以根据用电单元的额定电压,确定该额定电压所对应的pwm信号的频率和占空比,然后将额定电压与频率及占空比的对应关系存储在主控单元201中,当需要为目标用电单元供电时,主控单元201可以直接根据所存储的与目标用电单元的额定电压对应的频率和占空比来输出对应的pwm信号。
82.可以理解,上述通过调节频率和占空比输出pwm信号的方式仅是本技术实施例的一种示例,其他能够生成pwm信号的方法同样适用于本技术实施例,例如,可以通过定时器结合一高一低的一系列电平组合来得到pwm信号,具体此处不做限定。
83.主控单元201输出与目标用电单元的额定电压对应的pwm信号后,整形稳压单元202可以将该pwm信号转换为电压控制信号输出至电源模块100。
84.由于pwm信号是方波信号,并非稳定的电压信号,因此,本技术实施例中,通过整形稳压单元202对pwm信号进行处理,将pwm信号转换为稳定的电压控制信号输出至电源模块100,以使电源模块100能够根据该稳定的电压控制信号输出相应的驱动电压信号,进而使目标用电单元在与其额定电压匹配的驱动电压信号的驱动下,正常工作。
85.在本技术一些实施例中,电压控制信号可以是直流电压信号,整形稳压单元202可以选用二阶滤波电路;该二阶滤波电路可以用于对脉宽调制信号进行稳压处理,得到直流电压信号输出至电源模块100。
86.本技术实施例中,二阶滤波电路可以是由电阻和电容构成的二阶rc低通滤波器,也可以是由电容和电感构成的lc滤波器,还可以是由运算放大器结合电容和电阻构成的多反馈低通滤波器等。
87.请参阅图4,图4是本技术实施例中提供的二阶滤波电路的一个电路原理示意图,在一种具体实现中,该二阶滤波电路可以包括对地的第四电容c4和第五电容c5以及第四电阻r4,二阶滤波电路的输入端与主控单元201连接,用于接收主控单元201输出的脉宽调制信号pwm_ls,该二阶滤波电路的输入端连接有第六电阻r6的一端,第六电阻r6的另一端分别与第四电容c4和第四电阻r4连接,第四电阻r4的另一端连接第四二极管d4的阳极,第四二极管的阴极与电源模块100连接,通过第四二极管的阴极将电压控制信号out_ls输出至电源模块100。
88.本实施例中,第四电容c4、第五电容c5以及第四电阻r4构成一个π型rc滤波电路,由于电容具有隔直通交的作用,因此,脉宽调制信号pwm_ls输入该二阶滤波电路后,直流电流不能流过第四电容c4和第五电容c5,只能从第四电阻r4输出,因此,该二阶滤波电路的输出端能够达到稳定的电压,即输出至电源模块100的电压控制信号out_ls为直流电压信号。
89.本技术实施例中,通过单片机输出pwm信号与二阶滤波电路结合,实现了直流电压
信号的输出,相较于通过单片机的数模转换输出直流电压信号来说,由于单片机的pwm输出引脚较多,可用资源丰富,因此,降低了对所采用的单片机性能的要求,同时也降低了单片机选型成本。
90.在本技术一些实施例中,主控单元201可以配置有定时器203,该定时器203可以用于根据用电单元控制时序生成时间片,其中,时间片用于表征选择输出模块300与目标用电单元的连接时间。
91.由于本技术实施例中的多个用电单元依次轮流工作,因此,本技术实施例中,pwm信号的输出以及选择输出模块300的状态均是基于用电单元控制时序来确定的。
92.可以理解的,时间片的作用是用于分时控制的,换句话说,即是电源模块100产生的驱动电压信号在何时输出至哪一个用电单元是由时间片来控制的,举例来说,假设用电单元控制时序描述的是第一用电单元401最先工作,且工作时间为5s,然后停止工作,第二用电单元402开始工作,该第二用电单元402工作5s之后,停止工作,第三用电单元403开始工作,该第三用电单元403工作5s之后,停止工作,第一用电单元401再一次开始工作,循环往复,则生成的时间片均为5s,且第一个时间片到来时,控制模块200根据该时间片控制与第一用电单元401连接的开关单元导通,且控制电源模块100输出与第一用电单元401的额定电压匹配的驱动电压信号至第一用电单元401,使其正常工作5s,然后下一个时间片到来时,控制与第一用电单元401连接的开关单元断开,并控制与第二用电单元402连接的开关单元导通,且控制电源模块100输出与第二用电单元402的额定电压匹配的驱动电压信号至第二用电单元402,使其正常工作5s,在下一个时间片到来时,又控制与第二用电单元402连接的开关单元断开,并控制与第三用电单元403连接的开关单元导通,且控制电源模块100输出与第三用电单元403的额定电压匹配的驱动电压信号至第三用电单元403,使其正常工作5s后,基于前述的控制逻辑循环往复。
93.如此便可以基于定时器203生成的时间片,对整个电源装置进行分时控制,使其与多个用电单元的控制逻辑相适配。
94.在本技术一些实施例中,时间片还可以包括静默时间片,当当前时间片为静默时间片时,关断电源模块100。
95.具体的,若前一用电单元工作结束后,后一工作单元可以不用立即工作,此时,便可以将静默时间片插入到前一时间片和后一时间片之间,即前一用电单元工作结束后,静默时间片到来,此时,电源模块100不需要为任何用电单元提供额定电压,因此可以关断电源模块100,以节约能耗,然后再在下一时间片到来时,开启电源模块100为后一用电单元提供相应的额定电压。
96.在一种应用场景中,用电单元为三个发光二极管,该三个发光二极管共同构成一个电源指示灯,当按摩器充电时,该电源指示灯常亮,因此,该三个发光二极管可以形成三个工作分支按顺序连续发光,则可以根据一个发光循环的总时间,生成相应的时间片。例如由于人眼视觉暂留时间为0.1s,因此每个发光循环的总时间不能大于0.1s,本实施例将总时间设定为0.1s,然后基于工作分支的数量将0.1s平均分成三个时间片,便可以通过该三个时间片对电源装置进行控制,使其按顺序依次为该三个发光二极管提供相应的额定电压。
97.在另一种应用场景中,若三个发光二极管间隔发光,此时,便可以插入静默时间
片,以关断电源模块100,例如,本实施例依旧将总时间设定为0.1s,然后基于工作分支的数量的两倍将0.1s平均分成六个时间片,该六个时间片有三个静默时间片和三个工作时间片,一个工作时间片后接一个静默时间片,一个静默时间片后又接一个工作时间片,即静默时间片和工作时间片间隔设置,当第一个发光二极管发光结束后,静默时间片到来,关断电源模块100,然后再在下一个工作时间片到来时,开启电源模块100为第二个发光二极管提供额定电压。
98.值得注意的是,上述对总时间进行均分得到时间片的方式仅是本技术实施例的一种示例,在其他的应用场景中,每一时间片的时长也可以是不相同的,具体的时长可以根据对应用电单元的工作时长进行确定。
99.请继续参阅图2,在本技术一些实施例中,电源模块100还可以包括单电源单元101和分压单元102,控制模块200通过分压单元102与单电源单元101的控制端电连接,单电源单元101与选择输出模块300电连接;分压单元102可以用于根据电压控制信号调整控制端的分压比例;单电源单元101可以用于根据分压比例,输出驱动电压信号至选择输出模块300。
100.本技术实施例中,电源模块100可以是直流变换器,其可以将某一电压等级的直流电压信号变换为其他电压等级的直流电压信号,因此,本技术实施例中,单电源单元101可以根据分压单元102的分压比例,将其输入端输入的直流电压信号变换为驱动电压信号输出至选择输出模块300。
101.由于控制模块200输出的电压控制信号与用电单元的额定电压相对应,因此,不同的电压控制信号所对应的分压比例不同,而基于不同的分压比例,单电源单元101便可以输出不同的驱动电压信号。
102.请参阅图5,图5是本技术实施例中提供的电源模块的一个电路原理示意图,在本技术一些实施例中,单电源单元101可以是直流变换芯片u1,分压单元102可以包括第二电阻r2和第五电阻r5,具体的,该直流变换芯片u1的输入端in即2脚可以连接蓄电池bat,用于接收蓄电池bat的输出电压信号bat_out,该输出电压信号bat_out便是用于电压变换的直流电压信号,该直流变换芯片u1的反馈控制端fb即5脚可以通过一个反馈电阻r3与控制模块200连接,以接收控制模块200输出的电压控制信号out_ls,该直流变换芯片u1的输出端sw即7脚和8脚短接后连接串联的第二电阻r2和第五电阻r5,且输出驱动电压信号v-ls,另外,第二电阻r2和第五电阻r5的连接处还连接反馈电阻r3。
103.本实施例中,该直流变换芯片u1可以将蓄电池bat的输出电压信号bat_out降压为不同的驱动电压信号v-ls输出至选择输出模块300,具体的,直流变换芯片u1的输出端sw的输出电压经第二电阻r2和第五电阻r5分压后,通过反馈电阻r3输入到直流变换芯片u1的反馈控制端fb,同时,由于电压控制信号out_ls也经过反馈电阻r3连接反馈控制端fb,因此,该电压控制信号out_ls可以调整第二电阻r2和第五电阻r5的分压比例,例如,若电压控制信号out_ls的电压幅值为u,则可以确定此时第五电阻r5两端的电压为u,根据第二电阻r2和第五电阻r5的阻值比例关系,便可以得到第二电阻r2的1脚的电压,该电压则是此时直流变换芯片u1的输出电压,因此,通过电压控制信号out_ls调整第二电阻r2和第五电阻r5的分压比例便可以调整直流变换芯片u1输出的驱动电压信号v-ls,以通过不同的驱动电压信号v-ls为不同的用电单元提供额定电压。
104.请继续参阅图2,在本技术一些实施例中,电源模块100还可以包括稳压单元103,该稳压单元103可以分别与单电源单元101和选择输出模块300电连接;稳压单元103可以用于对驱动电压信号进行稳压处理,以输出稳压处理后的驱动电压信号至选择输出模块300。
105.本技术实施例中,为了确保用电单元能够基于驱动电压信号稳定运行,可以对驱动电压信号进行稳压处理,即过滤驱动电压信号中混杂的干扰信号。可以理解,稳压单元103可以是现有的滤波器件或滤波电路,例如rc滤波电路、lc滤波电路等。
106.请继续参阅图5,在一种具体实现中,稳压单元103可以是lc滤波电路,该稳压单元103可以包括第一电感l1和第三电容c3,该第一电感l1串联在直流变换芯片u1的输出端sw且还与对地的第三电容c3连接,由于电容具有通高频阻低频的特性,电感具有通低频阻高频的特性,因此,本实施例中,利用第三电容c3吸收驱动电压信号v-ls中的高频成分以及阻隔驱动电压信号v-ls中的低频成分,利用第一电感l1阻隔驱动电压信号v-ls中的高频成分以及使驱动电压信号v-ls中的低频成分通过,则可以对驱动电压信号v-ls起到稳压作用。
107.基于上述实施例中的用于按摩器的电源装置,本技术实施例还提供一种电压控制方法,如图6所示,图6是本技术实施例中提供的电压控制方法的一个流程示意图。需要说明的是,虽然在流程示意图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。该电压控制方法可以应用于上述任一实施例中的用于按摩器的电源装置,电压控制方法可以包括以下多个步骤。
108.步骤s601、控制模块根据预设的用电单元控制时序,控制选择输出模块依次与按摩器的多个用电单元电连接,以及输出选择输出模块当前连接的目标用电单元对应的电压控制信号至电源模块,其中,多个用电单元的额定电压不同。
109.步骤s602、电源模块根据电压控制信号,输出相应的驱动电压信号至选择输出模块。
110.步骤s603、选择输出模块将驱动电压信号输出至目标用电单元,以为目标用电单元提供额定电压。
111.本技术实施例中,电源模块分别与控制模块和选择输出模块电连接,通过控制模块根据预设的用电单元控制时序,控制选择输出模块依次与按摩器的多个用电单元电连接,并且控制模块还输出选择输出模块当前连接的目标用电单元的电压控制信号至电源模块,以使得电源模块能够根据该电压控制信号,输出相应的驱动电压信号至选择输出模块,然后选择输出模块再将该驱动电压信号输出至目标用电单元,以为该目标用电单元提供额定电压,驱动目标用电单元工作,相较于现有技术中,为不同额定电压的发光二极管分别配置相应的电源模块来说,本技术仅通过一个电源模块便能够为不同额定电压的多个用电单元提供对应的额定电压,使各用电单元能够基于各自的额定电压正常工作,本技术电源模块数量的减少不仅减小了整个电源装置的体积,还降低了器件功耗和硬件成本,提升了按摩器节能环保的性能。
112.需要说明的是,本技术中,电压控制方法的相关内容与上述一一对应,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的电压控制方法及其相应单元模块的具体工作过程,可以参考如图1至图5对应任意实施例中用于按摩器的电源装置的说明,具体在此不再赘述。
113.如图7所示,图7是本技术实施例中提供的按摩器的一个功能模块示意图,为了更
好实施本技术的用于按摩器的电源装置,本技术实施例还提供一种按摩器,该按摩器700集成了本技术所提供的任一种用于按摩器的电源装置,本技术实施例中,通过该电源装置可以为按摩器700上不同额定电压的电子器件如不同波长的发光二极管或灯珠供电,可以在确保各电子器件正常工作的同时,降低按摩器700的生产成本、优化功耗,有利于提升按摩器700节能环保的性能。
114.在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见上文针对其他实施例的详细描述,此处不再赘述。
115.具体实施时,以上各个单元或结构可以作为独立的实体来实现,也可以进行任意组合,作为同一或若干个实体来实现,以上各个单元或结构的具体实施可参见前面的实施例,在此不再赘述。
116.以上对本技术所提供的一种用于按摩器的电源装置、电压控制方法及按摩器进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述,以上说明只是用于帮助理解本技术的装置、方法及其核心思想;同时,对于本领域的技术人员,依据本技术的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上,本说明书内容不应理解为对本技术的限制。
技术特征:
1.一种用于按摩器的电源装置,其特征在于,所述电源装置包括电源模块、控制模块和选择输出模块,所述电源模块分别与所述控制模块和所述选择输出模块电连接,所述控制模块与所述选择输出模块电连接;所述控制模块,用于根据预设的用电单元控制时序,控制所述选择输出模块依次与所述按摩器的多个用电单元电连接,以及输出所述选择输出模块当前连接的目标用电单元对应的电压控制信号至所述电源模块,其中,所述多个用电单元的额定电压不同;所述电源模块,用于根据所述电压控制信号,输出相应的驱动电压信号至所述选择输出模块;所述选择输出模块,用于将所述驱动电压信号输出至所述目标用电单元,以为所述目标用电单元提供额定电压。2.根据权利要求1所述的用于按摩器的电源装置,其特征在于:所述选择输出模块包括分别与所述控制模块电连接的多个开关单元,其中,所述多个开关单元与所述多个用电单元一一对应,各所述开关单元均配置有导通状态和断开状态;所述控制模块,用于控制与所述目标用电单元对应的目标开关单元处于所述导通状态,以及除所述目标开关单元以外的开关单元处于所述断开状态,以使所述目标开关单元与所述目标用电单元电连接;所述目标开关单元,用于将所述驱动电压信号输出至所述目标用电单元,以为所述目标用电单元提供额定电压。3.根据权利要求1所述的用于按摩器的电源装置,其特征在于,所述控制模块包括主控单元以及与所述主控单元电连接的整形稳压单元,所述整形稳压单元与所述电源模块电连接;所述主控单元,用于输出与所述目标用电单元对应的脉宽调制信号至所述整形稳压单元;所述整形稳压单元,用于将所述脉宽调制信号转换为所述电压控制信号,并将所述电压控制信号输出至所述电源模块。4.根据权利要求3所述的用于按摩器的电源装置,其特征在于,所述电压控制信号为直流电压信号,所述整形稳压单元为二阶滤波电路;所述二阶滤波电路,用于对所述脉宽调制信号进行稳压处理,得到所述直流电压信号输出至所述电源模块。5.根据权利要求3所述的用于按摩器的电源装置,其特征在于,所述主控单元配置有定时器,所述定时器用于根据所述用电单元控制时序生成时间片,其中,所述时间片用于表征所述选择输出模块与所述目标用电单元的连接时间。6.根据权利要求5所述的用于按摩器的电源装置,其特征在于,所述时间片包括静默时间片,当当前时间片为静默时间片时,关断所述电源模块。7.根据权利要求1所述的用于按摩器的电源装置,其特征在于,所述电源模块包括单电源单元和分压单元,所述控制模块通过所述分压单元与所述单电源单元的控制端电连接,所述单电源单元与所述选择输出模块电连接;所述分压单元,用于根据所述电压控制信号调整所述控制端的分压比例;所述单电源单元,用于根据所述分压比例,输出所述驱动电压信号至所述选择输出模
块。8.根据权利要求7所述的用于按摩器的电源装置,其特征在于,所述电源模块还包括稳压单元,所述稳压单元分别与所述单电源单元和所述选择输出模块电连接;所述稳压单元,用于对所述驱动电压信号进行稳压处理,以输出稳压处理后的驱动电压信号至所述选择输出模块。9.一种电压控制方法,其特征在于,所述电压控制方法应用于权利要求1-8任一项所述的用于按摩器的电源装置,所述电压控制方法包括:控制模块根据预设的用电单元控制时序,控制选择输出模块依次与所述按摩器的多个用电单元电连接,以及输出所述选择输出模块当前连接的目标用电单元对应的电压控制信号至电源模块,其中,所述多个用电单元的额定电压不同;电源模块根据所述电压控制信号,输出相应的驱动电压信号至所述选择输出模块;选择输出模块将所述驱动电压信号输出至所述目标用电单元,以为所述目标用电单元提供额定电压。10.一种按摩器,其特征在于,所述按摩器包括权利要求1-8任一项所述的用于按摩器的电源装置。
技术总结
本申请公开了一种用于按摩器的电源装置、电压控制方法及按摩器,该电源装置包括控制模块用于根据预设的用电单元控制时序,控制选择输出模块依次与按摩器的多个用电单元电连接,以及输出选择输出模块当前连接的目标用电单元对应的电压控制信号至电源模块;电源模块用于根据电压控制信号,输出相应的驱动电压信号至选择输出模块;选择输出模块用于将驱动电压信号输出至目标用电单元,以为目标用电单元提供额定电压。本申请仅通过一个电源模块便能够为不同额定电压的多个用电单元提供对应的额定电压,电源模块数量的减少不仅减小了整个电源装置的体积,还降低了器件功耗和硬件成本,提升了按摩器节能环保的性能。提升了按摩器节能环保的性能。提升了按摩器节能环保的性能。
技术研发人员:许朝定
受保护的技术使用者:未来穿戴技术股份有限公司
技术研发日:2021.12.06
技术公布日:2022/3/8