本發(fā)明涉及一種按摩器,尤其涉及一種按摩器的控制電路。
背景技術(shù):
關(guān)于按摩,是針對(duì)在人體表面施以外力,以求消除筋肉的酸痛疲勞,而達(dá)到輕松舒適的目的,乃是人類古老的健康療法之一;按摩具有各種手段或借助工具達(dá)成,如壓迫、拉伸、揉捏、捶擊、冷熱敷等,以活絡(luò)筋肉骨絡(luò)、促進(jìn)血液循環(huán)與新陳代謝,而達(dá)到解除疲勞、身心愉悅的目的。
在人類歷史進(jìn)入工業(yè)時(shí)代后,大量生產(chǎn)的機(jī)械與工具取代傳統(tǒng)的人力,給人類提供了更方便的生活,其中,按摩器即是一種提供個(gè)人不需借助他人也能自行按摩的工具。目前,各種按摩器材應(yīng)運(yùn)而生,單一功能的按摩器已不能滿足消費(fèi)者對(duì)于按摩的需求,因此,多功能按摩器受到了廣泛關(guān)注。
多功能按摩器電路通常采用繼電器控制控制電路的通斷,從而控制馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng),最終帶動(dòng)按摩頭的動(dòng)作,完成每種動(dòng)作需要一至二個(gè)繼電器。
繼電器是一種電子控制器件,它具有控制系統(tǒng)(又稱輸入回路)和被控制系統(tǒng)(又稱輸出回路),通常應(yīng)用于自動(dòng)控制電路中,實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動(dòng)開(kāi)關(guān)”,通常在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。
眾所周知,在電力拖動(dòng)系統(tǒng)中三位調(diào)節(jié)是常用的方式,例如馬達(dá)的正轉(zhuǎn)-停止-反轉(zhuǎn),啟動(dòng)-運(yùn)轉(zhuǎn)-停止等等,通常都采用兩只兩位繼電器聯(lián)合進(jìn)行控制。然而,在多功能按摩器電路中使用多個(gè)繼電器顯然會(huì)導(dǎo)致電路模塊體積大,布線多而成本高。
因此,亟待一種體積小、布線少而成本低的場(chǎng)效應(yīng)管按摩自動(dòng)控制器。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種布線簡(jiǎn)單、體積小而成本低的場(chǎng)效應(yīng)管按摩自動(dòng)控制器。
為了上述目的,本發(fā)明提供一種場(chǎng)效應(yīng)管按摩自動(dòng)控制器,包括:電源電路、與所述電源電路相連的微處理器模塊、與所述電源電路和所述微處理器模塊相連的驅(qū)動(dòng)電路及與微處理器模塊相連的功能選擇電路。所述驅(qū)動(dòng)電路接收所述微處理器模塊輸出引腳輸出的信號(hào)。所述驅(qū)動(dòng)電路包括馬達(dá)正轉(zhuǎn)回路和馬達(dá)反轉(zhuǎn)回路,所述馬達(dá)正轉(zhuǎn)回路由微處理器模塊第一輸出引腳依次串接第一晶體管、第一場(chǎng)效應(yīng)管、第一馬達(dá)、第二場(chǎng)效應(yīng)管和接地端而成,所述馬達(dá)反轉(zhuǎn)回路由微處理器模塊第二輸出引腳依次串接第二晶體管、第三場(chǎng)效應(yīng)管、第一馬達(dá)、第四場(chǎng)效應(yīng)管和接地端而成,所述第一、第二、第三、第四場(chǎng)效應(yīng)管的柵極分別通過(guò)電阻與電源電路相連。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,所述第一、第三場(chǎng)效應(yīng)管為p溝道場(chǎng)效應(yīng)管,所述第二、第四場(chǎng)效應(yīng)管為n溝道場(chǎng)效應(yīng)管。所述第一晶體管為npn型晶體管,其基極與所述微處理器模塊第一輸出引腳相連,集電極與所述第一場(chǎng)效應(yīng)管的柵極相連,發(fā)射極接地。所述第二晶體管為npn型晶體管,其基極與所述微處理器模塊第二輸出引腳相連,集電極與所述第四場(chǎng)效應(yīng)管的柵極相連,發(fā)射極接地。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中,所述控制電路還包括揉捏驅(qū)動(dòng)電路,所述揉捏驅(qū)動(dòng)電路包括:第二馬達(dá)、第三晶體管、第四晶體管、第五場(chǎng)效應(yīng)管。所述第三晶體管為npn型晶體管,其基極與所述微處理器模塊第三輸出引腳相連,集電極通過(guò)兩電阻串接到所述電源電路,發(fā)射極接地。所述第四晶體管為pnp型晶體管,其發(fā)射極通過(guò)一電阻接到電源電路,集電極串接兩電阻后接地,其基極接在所述第三晶體管集電極串接的兩電阻之間。所述第五場(chǎng)效應(yīng)管的柵極接在所述第四晶體管的集電極串接的兩電阻之間,漏極連接所述第二馬達(dá),源極接地。
在本發(fā)明的再一實(shí)施例中,所述驅(qū)動(dòng)電路還包括加熱驅(qū)動(dòng)電路,所述加熱驅(qū)動(dòng)電路包括至少一個(gè)發(fā)光二極管、加熱器件、光電耦合器、可控硅開(kāi)關(guān)和第五晶體管。所述發(fā)光二極管串聯(lián)后與加熱器件并聯(lián),所述加熱器件一端接電源電路,另一端串接所述可控硅開(kāi)關(guān)接地。所述第五晶體管的基極與所述微處理器模塊第四輸出引腳相連,發(fā)射極接地,集電極與所述光電耦合器的發(fā)光二極管相連。所述可控硅開(kāi)關(guān)的控制端與所述光電耦合器的三極管的發(fā)射極相連,所述光電耦合器的三極管的集電極通過(guò)保護(hù)電路接電源。
在本發(fā)明的又一實(shí)施例中,所述驅(qū)動(dòng)電路還包括振動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路,所述振動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路包括第三馬達(dá)、第五晶體管、第六晶體管。所述第五晶體管的基極與所述微處理器模塊第四輸出引腳相連,集電極通過(guò)第三馬達(dá)接到電源電路,發(fā)射極通過(guò)電阻接地。所述第六晶體管基極與所述第五晶體管發(fā)射極相連,集電極與所述第五晶體管的基極相連,發(fā)射極接地。
較佳的,所述電源電路為脈寬調(diào)制開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源電路。
所述電源電路可以利用三端集成穩(wěn)壓器穩(wěn)壓。
本發(fā)明的場(chǎng)效應(yīng)管按摩自動(dòng)控制器采用場(chǎng)效應(yīng)管替代繼電器控制馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn),節(jié)省了成本,且使得電路布線簡(jiǎn)單,體積減小。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明場(chǎng)效應(yīng)管按摩自動(dòng)控制器的電路方框圖。
圖2為本發(fā)明場(chǎng)效應(yīng)管按摩自動(dòng)控制器第一實(shí)施例的電路原理圖。
圖3為本發(fā)明場(chǎng)效應(yīng)管按摩自動(dòng)控制器第二實(shí)施例的電路原理圖。
圖4為本發(fā)明場(chǎng)效應(yīng)管按摩自動(dòng)控制器第三實(shí)施例的電路原理圖。
圖5為本發(fā)明場(chǎng)效應(yīng)管按摩自動(dòng)控制器第四實(shí)施例的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1為本發(fā)明場(chǎng)效應(yīng)管按摩自動(dòng)控制器實(shí)施例的電路方框圖。該場(chǎng)效應(yīng)管按摩自動(dòng)控制器包括:電源電路1、與電源電路1相連的微處理器模塊2、與所述電源電路1和所述微處理器模塊2相連的驅(qū)動(dòng)電路3及與微處理器模塊2相連的功能選擇電路4,所述驅(qū)動(dòng)電路3接收所述微處理器模塊2輸出的信號(hào)。
本發(fā)明按摩器的基本工作原理是:首先,操作功能選擇電路4,選擇所需要的按摩頭的動(dòng)作、按摩頭的行程等。這些設(shè)定被輸入到微處理器模塊2,經(jīng)處理后向驅(qū)動(dòng)電路3輸出。電源經(jīng)過(guò)電源電路1整流濾波分壓后,提供給微處理器模塊2和驅(qū)動(dòng)電路3,根據(jù)微處理器模塊2的輸出,控制馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn),馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)與其相配合的按摩器其他機(jī)構(gòu),如齒輪、按摩頭等,完成使用者所選擇的功能。
圖2為本發(fā)明場(chǎng)效應(yīng)管按摩自動(dòng)控制器第一實(shí)施例的電路原理圖,如圖2所示,本實(shí)施例中的電源電路1為脈寬調(diào)制開(kāi)關(guān)電源電路。
首先,市交流電通過(guò)輸入濾波電路整流濾波變?yōu)?20v高壓直流電。其中,輸入濾波電路包括由電容cx1和電感l(wèi)f1組成的輸入濾波器、二極管d1-d4構(gòu)成的橋式電路整流和由電容c1、c2構(gòu)成的平滑濾波電路。然后經(jīng)變壓器t1轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪褐绷麟姟H缓笤谳敵鲭娐防枚O管d9再次整流。從變壓器t1次極繞組通過(guò)電容c11、c12、c14、電感l(wèi)1濾波成為低壓直流電。最后用穩(wěn)壓二極管zd1和三端集成穩(wěn)壓器uv1穩(wěn)壓,分別產(chǎn)生12v和5v的低壓直流電。同時(shí),在輸出電路端通過(guò)分壓電阻r19、r20獲得取樣電壓,與tl431中的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較后產(chǎn)生誤差電壓,再經(jīng)過(guò)光電耦合器ic3a去改變pwm控制芯片ic1的控制電流,使占空比發(fā)生變化,進(jìn)而調(diào)節(jié)輸出電壓,使其保持不變。開(kāi)關(guān)場(chǎng)效應(yīng)管q1在pwm控制芯片ic1的控制下,不斷導(dǎo)通和截止,在變壓器t1初級(jí)繞組中產(chǎn)生高頻脈沖,經(jīng)變壓器t1耦合送到輸出回路。
d5、c3、r4、r5構(gòu)成浪涌吸收電路,用于泄放積蓄在變壓器t1漏感上的能量,保護(hù)開(kāi)關(guān)場(chǎng)效應(yīng)管q1不被擊穿。串聯(lián)在開(kāi)關(guān)場(chǎng)效應(yīng)管q1源極上的電阻r13組成過(guò)流保護(hù)電路,用于防止開(kāi)關(guān)電源啟動(dòng)時(shí)開(kāi)關(guān)管出現(xiàn)過(guò)電流。
如上所述,市交流電通過(guò)電源電路1后可以提供3種直流電壓:220v的高壓直流電、12v低壓直流電和5v低壓直流電。其中,220v直流電通過(guò)保護(hù)電阻r3、r3a為pwm控制芯片ic1提供啟動(dòng)電壓,5v低壓直流電為pwm控制芯片ic1和微處理器模塊芯片con1提供工作電壓,12v低壓直流電提供給驅(qū)動(dòng)電路3。
所述驅(qū)動(dòng)電路3包括行走驅(qū)動(dòng)電路3a,所述行走驅(qū)動(dòng)電路由馬達(dá)正轉(zhuǎn)回路和馬達(dá)反轉(zhuǎn)回路構(gòu)成。所述馬達(dá)正轉(zhuǎn)回路由微處理器模塊芯片con1第一輸出引腳7依次串接第一晶體管qa1、第一場(chǎng)效應(yīng)管qa2、第一馬達(dá)m1、第二場(chǎng)效應(yīng)管qb3和接地端而成。所述馬達(dá)反轉(zhuǎn)回路由微處理器模塊芯片con1第二輸出引腳6依次串接第二晶體管qb1、第三場(chǎng)效應(yīng)管qb2、第一馬達(dá)m1、第四場(chǎng)效應(yīng)管qa3和接地端而成。
所述第一場(chǎng)效應(yīng)管qa2、第三場(chǎng)效應(yīng)管qb2為p溝道場(chǎng)效應(yīng)管,所述第二場(chǎng)效應(yīng)管qb3、第四場(chǎng)效應(yīng)管qa3為n溝道場(chǎng)效應(yīng)管。第一、第二、第三、第四場(chǎng)效應(yīng)管的柵極分別通過(guò)電阻ra2、rb4、rb2和ra4接至電源電路提供的12v直流電。電阻rb3、ra3、ra5、rb5為分別為場(chǎng)效應(yīng)管的柵極保護(hù)電阻,二極管db1和da1為保護(hù)二極管。接在第一馬達(dá)m1兩端的穩(wěn)壓二極管zda和zdb反向擊穿,確保m1正常工作。與馬達(dá)m1并聯(lián)的電容cm1進(jìn)一步消除干擾,穩(wěn)定電壓。所述第一晶體管qa1為npn型晶體管,其基極串接電阻ra1和二極管da1后與所述微處理器模塊芯片con1第一輸出引腳7相連,集電極與所述第一場(chǎng)效應(yīng)管qa2的柵極相連,發(fā)射極接地。二極管da1和電阻ra1組成第一晶體管qa1的基極保護(hù)電路。所述第二晶體管qb1為npn型晶體管,其基極串接電阻rb1和二極管db1后與所述微處理器模塊芯片con1第二輸出引腳6相連,集電極與所述第四場(chǎng)效應(yīng)管qa3的柵極相連,發(fā)射極接地。二極管db1和電容rb1組成第二晶體管qb1的基極保護(hù)電路
本發(fā)明按摩器第一實(shí)施例的工作原理為:當(dāng)電源電路1為微處理器模塊芯片con1提供工作電壓,功能選擇模塊4傳來(lái)的信號(hào)經(jīng)微處理器模塊芯片con1處理,其輸出引腳向驅(qū)動(dòng)電路3輸出信號(hào)。當(dāng)微處理器模塊con1第一輸出引腳7輸出電壓至第一晶體管qa1的基極,晶體管qa1導(dǎo)通,電源經(jīng)過(guò)第一場(chǎng)效應(yīng)管qa2、馬達(dá)m1、第二場(chǎng)效應(yīng)管qb3至接地端而組成馬達(dá)正轉(zhuǎn)回路,此時(shí),馬達(dá)m1正轉(zhuǎn),帶動(dòng)按摩器特定結(jié)構(gòu)驅(qū)使按摩頭正方向行走。當(dāng)按摩頭行走至預(yù)定行程,微處理器模塊con1第一輸出引腳7停止輸出電壓,第一晶體管q1截止,而其第二輸出引腳6輸出電壓至第二晶體管qb1的基極,晶體管qb1導(dǎo)通,電源經(jīng)第三場(chǎng)效應(yīng)管qb2、馬達(dá)m1、第四場(chǎng)效應(yīng)管qa3至接地端而組成馬達(dá)反轉(zhuǎn)回路,此時(shí),馬達(dá)m1反轉(zhuǎn),帶動(dòng)按摩器特定結(jié)構(gòu)驅(qū)使按摩頭反方向行走。如此反復(fù),實(shí)現(xiàn)馬達(dá)的往復(fù)行走功能。
圖3為本發(fā)明場(chǎng)效應(yīng)管按摩自動(dòng)控制器的第二實(shí)施例的電路圖。該實(shí)施例與第一實(shí)施例的差別在于其驅(qū)動(dòng)電路3還包括一個(gè)加熱電路3b,如圖所示,所述加熱驅(qū)動(dòng)電路3b包括四個(gè)發(fā)光二極管led1-4和一個(gè)加熱器件heat。所述發(fā)光二極管led1-4串接保護(hù)電阻rp后與加熱器件heat并聯(lián)。所述加熱器件heat一端接電源電路1,另一端串接可控硅開(kāi)關(guān)tr后接地。所述第五晶體管qp1的基極與所述微處理器模塊芯片con1第四輸出引腳8相連,發(fā)射極接地,集電極與所述光電耦合器up1的發(fā)光二極管相連。所述可控硅開(kāi)關(guān)tr的控制端與所述光電耦合器up1的三極管的發(fā)射極相連,所述光電耦合器up1的三極管的集電極通過(guò)保護(hù)電路接電源電路。
其工作原理為:當(dāng)電源電路1為微處理器模塊芯片con1提供工作電壓,且微處理器模塊2收到功能選擇模塊4的加熱信號(hào),其第四輸出引腳8輸出電壓至第五晶體管qp1的基極,第五晶體管qp1導(dǎo)通,從而光電耦合器up1的發(fā)光二極管所在回路導(dǎo)通,使其三極管器件導(dǎo)通,從而使可控硅開(kāi)關(guān)tr獲得驅(qū)動(dòng)電壓,交流電源輸入濾波后經(jīng)二極管dp3、dp4整流,通過(guò)電阻rp、發(fā)光二極管led1-4及加熱器件heat接地而組成回路,從而實(shí)現(xiàn)加熱功能。其行走驅(qū)動(dòng)電路3a的工作原理與第一實(shí)施例相同,在此不再贅述。
圖4為本發(fā)明場(chǎng)效應(yīng)管按摩自動(dòng)控制器第三實(shí)施例的電路圖。該實(shí)施例與第二實(shí)施例的差別在于其驅(qū)動(dòng)電路3還包括揉捏驅(qū)動(dòng)電路3c,如圖所示,所述揉捏驅(qū)動(dòng)電路3c包括:第二馬達(dá)m2、第三晶體管qc1、第四晶體管qc2、第五場(chǎng)效應(yīng)管qc3,所述第三晶體管qc1為npn型晶體管,其基極與所述微處理器模塊芯片con1第三輸出引腳5相連,集電極通過(guò)分壓電阻rc4、rc6串接到所述電源電路1,發(fā)射極接地。所述第四晶體管qc2為pnp型晶體管,其發(fā)射極通過(guò)電阻rc5接到電源電路1,集電極串接電阻rc3、rc2后接地,其基極接在分壓電阻rc4、rc6之間;所述第五場(chǎng)效應(yīng)管qc3的柵極接在所述第四晶體管qc2的集電極串接的兩電阻rc3、rc2之間,漏極連接所述第二馬達(dá)m2,源極接地。第二馬達(dá)m2并聯(lián)一電容cm2,消除干擾。
其工作原理為:當(dāng)電源電路1為微處理器模塊芯片con1提供工作電壓,且微處理器模塊2收到功能選擇模塊4的揉捏信號(hào),其第三輸出引腳5輸出高電平至第三晶體管qc1的基極,晶體管qc1導(dǎo)通,從而電源經(jīng)分壓電阻rc4、rc6、第三晶體管qc1至接地端而組成回路。此時(shí),第四晶體管qc2的基極通過(guò)分壓電阻,獲得驅(qū)動(dòng)電壓,從而第四晶體管qc2導(dǎo)通,電源經(jīng)電阻rc5、第四晶體管qc2、電阻rc3、rc2至接地端而組成回路,此時(shí),第五場(chǎng)效應(yīng)管qc3柵極獲得驅(qū)動(dòng)電壓,電源經(jīng)第二馬達(dá)m2、第五場(chǎng)效應(yīng)管qc3至接地端而組成回路,驅(qū)使第二馬達(dá)m2轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)按摩頭進(jìn)行揉捏動(dòng)作。本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電路3的行走驅(qū)動(dòng)電路3a和加熱驅(qū)動(dòng)電路3b的工作原理與第二實(shí)施例相同,在此不再贅述。
圖5為本發(fā)明場(chǎng)效應(yīng)管按摩自動(dòng)控制器第四實(shí)施例的電路圖。該實(shí)施例與第三實(shí)施例的差別在于其驅(qū)動(dòng)電路3用振動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路3d代替了加熱驅(qū)動(dòng)電路3c。如圖所示,所述振動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路3d包括第三馬達(dá)m3、第五晶體管qp1、第六晶體管qp2。所述第五晶體管qp1的基極與所述微處理器模塊芯片con1的第四輸出引腳8相連,集電極通過(guò)第三馬達(dá)m3接到電源電路1,發(fā)射極通過(guò)電阻rp3接地。所述第六晶體管qp2基極與所述第六晶體管qp1發(fā)射極相連,集電極與所述第六晶體管qp1的基極相連,發(fā)射極接地。
本實(shí)施例中的第七晶體管qp2可為場(chǎng)效應(yīng)管。
其工作原理為:當(dāng)微處理器模塊芯片con1接通電源且微處理器模塊2接收到功能選擇模塊4傳來(lái)的振動(dòng)信號(hào),其第四輸出引腳8輸出電壓至第五晶體管qp1的基極,第五晶體管qp1導(dǎo)通,電源經(jīng)第三馬達(dá)m3、第五晶體管qp1、電阻rp3至接地端而組成回路,此時(shí),第三馬達(dá)m3轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)?shù)诹w管qp2的基極電壓達(dá)到其驅(qū)動(dòng)電壓,第六晶體管qp2導(dǎo)通,此時(shí),由微處理器模塊芯片con1第四輸出引腳8輸出的電壓經(jīng)第六晶體管qp2接地,第五晶體管qp1截至,第三馬達(dá)m3停止。通過(guò)控制第五晶體管qp1的導(dǎo)通和截止來(lái)控制第三馬達(dá)m3,從而完成按摩頭的振動(dòng)功能。
參考圖2-5,本發(fā)明的實(shí)施例中,pwm控制芯片ic1采用ncp1203集成芯片,光耦合器件采用pc817集成芯片,基準(zhǔn)源采用三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源集成芯片tl431,但并不僅限于這些芯片,可以使用任何相同功能的芯片替代。二極管da1、db1、dc1為開(kāi)關(guān)二極管,rp1、ra1、rb2、rc1為限流電阻。
本發(fā)明的場(chǎng)效應(yīng)管按摩自動(dòng)控制器可以采用任何合適的電源電路,并不僅限于本發(fā)明實(shí)施例中揭露的開(kāi)關(guān)電源電路。
以上所揭露的僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,當(dāng)然不能以此來(lái)限定本發(fā)明之權(quán)利范圍,因此依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所作的等同變化,仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。