具有智能供电功能的智能家电的制作方法

本发明涉及家电领域，特别涉及一种具有智能供电功能的智能家电。

背景技术：

智能家电就是将微处理器、传感器技术、网络通信技术引入家电设备后形成的家电产品，具有自动感知住宅空间状态和家电自身状态、家电服务状态，能够自动控制及接收住宅用户在住宅内或远程的控制指令；同时，智能家电作为智能家居的组成部分，能够与住宅内其它家电和家居、设施互联组成系统，实现智能家居功能。传统智能家电内部的电路使用的元器件较多，布线较为复杂，由于使用的元器件较多，因此会造成硬件成本较高。另外，由于传统智能家电内部的电路缺少相应的电路保护功能，例如：缺少防止干扰和限流保护功能，造成电路的安全性和可靠性较低。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电路结构较为简单、成本较低、电路的安全性和可靠性较高的具有智能供电功能的智能家电。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种具有智能供电功能的智能家电，包括家电本体，所述家电本体内设有主控板、主控板电源、无线供电模块、无线通讯模块、智能电源模块、微控制器、备用电源和显示模块，所述主控板电源与所述主控板连接，所述主控板分别与所述无线供电模块和无线通讯模块连接，所述无线供电模块分别与所述智能电源模块和无线通讯模块连接，所述智能电源模块通过所述微控制器与所述备用电源连接，所述无线通讯模块、智能电源模块和备用电源均与所述显示模块连接；

所述主控板电源包括直流电源、第一电阻、集成运算放大器、第二电阻、时基芯片、第三电阻、第一电容、第二二极管、第一mos管、第三电容、第一二极管、第二mos管、第一电感、第二电容和第四电阻，所述集成运算放大器的同相输入端分别与所述直流电源和第一电阻的一端连接，所述集成运算放大器的反相输入端通过所述第二电阻分别与其输出端和时基芯片的第五引脚连接，所述直流电源分别与所述时基芯片的第四引脚、第八引脚、第七引脚、第三电阻的一端和第二二极管的阳极连接，所述时基芯片的第三引脚与所述第一mos管的栅极连接，所述第三电阻的另一端分别与所述时基芯片的第六引脚、第二引脚和第一电容的一端连接，所述时基芯片的第一引脚和第一电容的另一端均与所述第一电阻的另一端连接，所述第二二极管的阴极分别与所述第一mos管的漏极、第三电容的一端和第二mos管的源极连接，所述第三电容的另一端与所述第二mos管的栅极连接，所述第二mos管的漏极分别与所述第一二极管的阴极、第一电感的一端、第二电容的一端、集成运算放大器的反相输入端和第四电阻的一端连接，所述第一mos管的源极、第一二极管的阳极、第二电容的另一端和第四电阻的另一端均与所述第一电阻的另一端连接，所述第三电容的电容值为420pf，所述第二二极管的型号为s-822t。

在本发明所述的具有智能供电功能的智能家电中，所述主控板电源还包括第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第一mos管的源极连接，所述第五电阻的另一端与所述第一电阻的另一端连接，所述第五电阻的阻值为45kω。

在本发明所述的具有智能供电功能的智能家电中，所述主控板电源还包括第六电阻，所述第六电阻的一端与所述直流电源连接，所述第六电阻的另一端与所述第二二极管的阳极连接，所述第六电阻的阻值为56kω。

在本发明所述的具有智能供电功能的智能家电中，所述第一mos管和第二mos管均为n沟道mos管。

在本发明所述的具有智能供电功能的智能家电中，所述无线通讯模块为蓝牙模块、wifi模块、gsm模块、gprs模块、cdma模块、cdma2000模块、wcdma模块、td-scdma模块、zigbee模块或lora模块。

在本发明所述的具有智能供电功能的智能家电中，所述显示模块为led显示屏或lcd显示屏。

实施本发明的具有智能供电功能的智能家电，具有以下有益效果：由于家电本体内设有主控板、主控板电源、无线供电模块、无线通讯模块、智能电源模块、微控制器、备用电源和显示模块，该家电本体的电路结构与传统智能家电的内部电路结构相比，其使用的模块较少，这样可以降低硬件成本，另外，主控板电源包括直流电源、第一电阻、集成运算放大器、第二电阻、时基芯片、第三电阻、第一电容、第二二极管、第一mos管、第三电容、第一二极管、第二mos管、第一电感、第二电容和第四电阻，该主控板电源相对于传统智能家电的内部电路结构，其使用的元器件较少，这样可以降低硬件成本，第三电容用于防止第一mos管与第二mos管之间的干扰，第二二极管用于进行限流保护，因此电路结构较为简单、成本较低、电路的安全性和可靠性较高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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获得其他的附图。

图1为本发明具有智能供电功能的智能家电一个实施例中家电本体的结构示意图；

图2为所述实施例中主控板电源的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明具有智能供电功能的智能家电实施例中，该具有智能供电功能的智能家电包括家电本体，该家电本体的结构示意图如图1所示。图1中，该家电本体内设有主控板1、主控板电源2、无线供电模块3、无线通讯模块4、智能电源模块5、微控制器6、备用电源7和显示模块8，其中，主控板电源2与主控板1连接，主控板1分别与无线供电模块3和无线通讯模块4连接，无线供电模块3分别与智能电源模块5和无线通讯模块4连接，智能电源模块5通过微控制器6与备用电源7连接，无线通讯模块4、智能电源模块5和备用电源7均与显示模块8连接。

家电主体通过无线供电模块3进行供电，家电主体通过无线通讯模块4进行数据传输。当接通主控板电源2时，家电主体内的主控板1发出信号，经由无线供电模块3通过电磁感应或电磁共振等的方式转换成电磁波，并将电磁波转换成电能，供应给智能电源模块5及无线通讯模块4，同样，通过无线通讯模块4进行信号传输，以使显示模块8工作。通过无线通讯方式，可以减少布线的麻烦。

备用电源7可以存储智能电源模块5所提供的电能，当智能电源模块5接收不到无线供电模块3提供的电能时，通过微控制器6可以随时切换到备用电源7，无需另给备用电源7提供电源，这样就可以节省成本。

在使用时，接通主控板电源2，给无线供电模块3和无线通讯模块4提供电能，无线供电模块3将无线信号转化为电能并通过智能电源模块5为显示模块8和无线通讯模块4提供电能，同时，智能电源模块5给备用电源7充电，并将电能储存于备用电源7内，显示模块8通过微控制器6来判断电量的高低，通过电量较高的一端显示模块8供电，同时切断电量较低的另一端，另外，无线通讯模块4通过进行信号传输，以使显示模块8显示。该家电本体的电路结构与传统智能家电的内部电路结构相比，其使用的模块较少，由于节省了一些模块，这样就可以降低硬件成本。

值得一提的是，本实施例中，无线通讯模块4可以是蓝牙模块、wifi模块、gsm模块、gprs模块、cdma模块、cdma2000模块、wcdma模块、td-scdma模块、zigbee模块或lora模块等。通过设置多种无线通讯方式，可以满足不同用户和不同场合的需求，尤其是采用lora模块时，其通信距离较远，且通信性能较为稳定，适用于对通信质量要求较高的场合。

本实施例中，上述显示模块8可以为led显示屏或lcd显示屏，在实际应用中，可以根据具体需求选择相应的显示屏。

图2为本实施例中主控板电源的电路原理图，图2中，该主控板电源2包括直流电源vcc、第一电阻r1、集成运算放大器u1、第二电阻r2、时基芯片u2、第三电阻r3、第一电容c1、第二二极管d2、第一mos管m1、第三电容c3、第一二极管d1、第二mos管m2、第一电感l1、第二电容c2和第四电阻r4，其中，集成运算放大器u1的同相输入端分别与直流电源vcc和第一电阻r1的一端连接，集成运算放大器u1的反相输入端通过第二电阻r2分别与其输出端和时基芯片u2的第五引脚连接，直流电源vcc分别与时基芯片u2的第四引脚、第八引脚、第七引脚、第三电阻r3的一端和第二二极管d2的阳极连接，时基芯片u2的第三引脚与第一mos管m1的栅极连接，第三电阻r3的另一端分别与时基芯片u2的第六引脚、第二引脚和第一电容c1的一端连接，时基芯片u2的第一引脚和第一电容c1的另一端均与第一电阻r1的另一端连接，第二二极管d2的阴极分别与第一mos管m1的漏极、第三电容c3的一端和第二mos管m2的源极连接，第三电容c3的另一端与第二mos管m2的栅极连接，第二mos管m2的漏极分别与第一二极管d1的阴极、第一电感l1的一端、第二电容c2的一端、集成运算放大器u1的反相输入端和第四电阻r4的一端连接，第一mos管m1的源极、第一二极管d1的阳极、第二电容c2的另一端和第四电阻r4的另一端均与第一电阻r1的另一端连接。

该主控板电源2相对于传统智能家电的内部电路结构，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，由于节省了一些元器件，这样就可以降低硬件成本。第三电容c3为耦合电容，用于防止第一mos管m1与第二mos管m2之间的干扰。第二二极管d2为限流二极管，用于进行限流保护，因此电路的安全性和可靠性较高。值得一提的是，本实施例中，第三电容c3的电容值为420pf，第二二极管d2的型号为s-822t。当然，在实际应用中，第三电容c3的电容值可以根据具体情况进行相应调整，第二二极管d2也可以采用其他型号具有类似功能的二极管。

本实施例中，时基芯片u2的型号为ne555，当然，在实际应用中，，时基芯片u2也可以采用其他型号具有类似功能的时基芯片。上述集成运算放大器u1采用现有技术中的结构。

本实施例中，第一电阻r1上的电压作为集成运算放大器u1的同相输入电压，集成运算放大器u1的同向输入端输出的pwm信号控制第一mos管m1，驱动第一mos管m1、第二mos管m2交替工作在开关状态；第一mos管m1的工作频率和占空比等于集成运算放大器u1的同向输入端输出电压信号的频率和占空比。第二mos管m2导通时，第一二极管d1处于截止状态，直流电压vcc加在第一二极管d1的两端，经第一电感l1和第二电容c2构成的lc滤波后进行供电，第二mos管m2截止时，输入电压为0，第一二极管d1在回路第一电感l1的作用下导通，构成续流回路，第一二极管d1还可以削弱输出信号电压从高电平跳变到低电平时在感性负载两端产生的反电动势。加在第四电阻r4上的电压还反馈到集成运算放大器u1的反相输入端。所以，控制电压经集成运算放大器u1后，控制时基芯片u2输出脉冲信号的占空比，改变第一mos管m1、第二mos管m2的开关时间，从而控制输出电流的大小。

值得一提的是，本实施例中，第一mos管m1和第二mos管m2均为n沟道mos管。当然，在实际应用中，第一mos管m1和第二mos管m2也可以均为p沟道mos管，但这时电路的结构也要相应发生变化。

本实施例中，该主控板电源2还包括第五电阻r5，第五电阻r5的一端与第一mos管m1的源极连接，第五电阻r5的另一端与第一电阻r1的另一端连接。第五电阻r5为限流电阻，用于对第一mos管m1的源极电流进行限流保护，以进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第五电阻r5的阻值为45kω，当然，在实际应用中，第五电阻r5的阻值可以根据具体情况进行相应调整。

本实施例中，该主控板电源2还包括第六电阻r6，第六电阻r6的一端与直流电源vcc连接，第六电阻r6的另一端与第二二极管d2的阳极连接。第六电阻r6为限流电阻，用于进行限流保护，以更进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第六电阻r6的阻值为56kω，当然，在实际应用中，第六电阻r6的阻值可以根据情况进行相应调整。

总之，本实施例中，该家电本体的电路结构与传统智能家电的内部电路结构相比，其使用的模块较少，且做成了一体化，由于节省了一些模块，这样就可以降低硬件成本。另外，该主控板电源2相对于传统智能家电的供电部分，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，由于节省了一些元器件，这样就可以降低硬件成本。该主控板电源2中设有耦合电容和限流二极管，因此电路的安全性和可靠性较高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。