一种脱毛仪充电电路、放电电路及脱毛仪的制作方法

1.本发明涉及脱毛仪技术领域，特别是一种脱毛仪充电电路、放电电路及脱毛仪。


背景技术：

2.现有的一些化学脱毛和物理脱毛方法，一方面不能实现永久脱毛效果，另一方面会对人体皮肤产生影响。随着科学技术的发展和健康理念的深入人心，光学美容仪器从专业的美容机构开始进入家庭。脱毛仪的工作原理是通过给电路给大电容充电，并通过控制单片机给ipl灯管放电达到瞬间高能量脉冲光。目前市面上美容仪主要通过适配器将市电转化为隔离低压直流电(比如12v)，然后再通过升压变换电路，升压到特定电压给大电容充电，现有的方案经过两个电路转换，存在从高压降低到低压，低压升到高压，效率损失较大，前面一部分效率只有75％左右，后面部分的效率只有70％左右，效率低，同时成本较高。而且充电时间受限于脱毛仪体积，输入电流两层限制(ac转dc低压受限于变压器体积，电流限制防止饱和，效率低，dc转dc升压，也受限于变压器体积，电流也限制)不能很快的给大电容充电，充满时间较长，用户每打一次光再打下一次要等待较长时间，大大降低现在快节奏的用户体验感。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的在于提出一种脱毛仪充电电路、放电电路及脱毛仪，其克服了现有技术的美容仪器所存在的不足之处，对交流输入电压(市电)整流后，直接将整流电压升压到当前档位所需电压，无需隔离变压器和降压处理，大大提高了充放电速度和电能的使用效率，提升用户体验。
4.本发明采用如下技术方案：
5.第一方面，一种脱毛仪充电电路，包括：
6.充电电容，与脱毛仪的ipl灯管相连接；
7.电压采集电路，与所述充电电容相连接，用于采集所述充电电容的电压；
8.控制芯片，与所述电压采集电路相连接，用于根据所述充电电容的电压输出第一控制信号；
9.电压转换控制电路，与所述控制芯片相连接，用于根据所述第一控制信号的值控制输入电压的大小；
10.快速充电电路，包括设置在所述电压转换控制电路和充电电容之间的开关电源芯片，用于在所述开关电源芯片启动后给所述充电电容充电；
11.电阻充电电路，与所述快速充电电路并联连接，用于在所述输入电压大于所述充电电容的电压时通过电阻给所述充电电容充电。
12.优选的，所述电压转换控制电路，包括：
13.整流电路；
14.第一开关器件，设置在交流输入电压与所述整流电路之间，用于控制所述交流输
入电压与整流电路之间回路的通断；
15.第一开关器件控制电路，与所述控制芯片相连接，用于根据所述第一控制信号的值控制第一开关器件的通断。
16.优选的，所述第一开关器件控制电路包括：第一三极管和光耦合器；所述第一控制信号与所述第一三极管的一端相连接；所述光耦合器的发光二极管侧与所述第一三极管的另一端相连接；所述光耦合器的光敏三极管侧与所述第一开关器件相连接。
17.优选的，所述第一开关器件包括可控硅或继电器。
18.优选的，所述电阻充电电路中的电阻包括热敏电阻；所述电阻充电电路还包括与所述热敏电阻串联的第一二极管；所述第一二极管的阳极与所述电压转换控制电路相连接，所述第一二极管的阴极与所述热敏电阻的一端相连接，或者，所述第一二极管的阳极与所述热敏电阻的一端相连接，所述第一二极管的阴极与所述充电电容相连接。
19.优选的，所述电压采集电路包括一个或一个以上串联的电阻。
20.优选的，所述快速充电电路还包括串联的绕组电感和第二二极管；所述第二二极管的阳极与所述电压转换控制电路相连接，所述第二二极管的阴极与所述绕组电感的一端相连接，或者，所述第二二极管的阳极与所述绕组电感的一端相连接，所述第二二极管的阴极与所述充电电容相连接。
21.优选的，所述充电电容包括超级电容或电解电容。
22.第二方面，一种脱毛仪放电电路，基于所述的脱毛仪充电电路，包括：
23.变压器，一端与无极性电容串联后与所述ipl灯管的一端相连接，另一端与所述ipl灯管的另一端相连接；
24.ipl灯管导通电路，一端与所述控制芯片相连接，另一端与所述无极性电容相连接，用于根据所述控制芯片输出的第二控制信号控制所述充电电容放电，以控制所述ipl灯管释放强光脉冲；所述第二控制信号在接收到用户触发的放光键时输出。
25.优选的，所述的脱毛仪放电电路，还包括：充电电容释放电路；所述充电电容释放电路包括第二三极管；所述第二三极管的一端与所述控制芯片相连接，所述第二三极管的另一端与所述充电电容相连接，用于根据所述控制芯片输出的第三控制信号控制所述充电电容放电；所述第三控制信号在接收到用户触发的关机键时输出。
26.优选的，所述ipl灯管导通电路包括第二开关器件；所述第二开关器件的一端与所述第二控制信号相连接，另一端与所述无极性电容相连接。
27.第三方面，一种脱毛仪，包括所述的脱毛仪充电电路。
28.第四方面，一种脱毛仪，包括所述的脱毛仪放电电路。
29.优选的，所述的脱毛仪，还包括：第一供电电路；所述第一供电电路包括第一降压芯片；所述第一降压芯片的输入端与所述电压转换控制电路相连接，所述第一降压芯片的输出端与所述开关电源芯片相连接以供电。
30.优选的，所述的脱毛仪，还包括：第二供电电路；所述第二供电电路包括第二降压芯片；所述第二降压芯片的输入端与所述第一降压芯片的输出端相连接，所述第二降压芯片的输出端与所述控制芯片相连接以供电。
31.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
32.(1)本发明的脱毛仪充电电路，对交流输入电压(市电)整流后，直接将整流电压升
压到当前档位所需电压，无需隔离变压器和降压处理，结合脱毛仪的放电电路，大大提高了充电电速度和电能的使用效率，进而提升了用户的使用时间，降低了电路成本；
33.(2)本发明通过电压采集电路获取充电电容的实时电压(充电电压)，并通过控制芯片进行检测，当检测到电压未达到档位需要电压时，输出高电平的第一控制信号控制交流输入电压与整流电路之间回路导通，当检测到电压达到档位需要电压时，输出低电平的第一控制信号控制交流输入电压与整流电路之间回路断开，从而实现档位电压的准确调节；
34.(3)本发明在刚开始充电时，由电阻充电电路给充电电容充电；在开关电源芯片启动后，电阻充电电路和快速充电电路同时给充电电容充电；在直流输入电压小于等于所述充电电容的电压时所述电阻充电电路停止给充电电容充电，由快速充电电路同时给充电电容充电，两种充电电路相互配合，即保证了各器件的安全(刚开始充电时，充电电容没有电压，相当于短路，如果直接升压充电，浪涌电流较大，直接流过绕组电感，相当于绕组电感短路，会导致开关电源芯片烧坏)，又实现了快速充电；
35.(4)本发明的控制芯片在接收到用户触发的放光键时，对充电电容的电压进行检测，在检测到充满电时，输出高电平的第二控制信号控制所述充电电容放电，进而控制所述ipl灯管释放强光脉冲，实现打光，满足用户快速使用的需求；
36.(5)本发明的控制芯片在接收到用户触发的关机键时，输出高电平的第三控制信号控制所述充电电容放电，以在用户不使用时释放充电电容中存储的电量，防止用户对脱毛仪进行拆卸时充电电容两端还有电流导致安全事故；
37.(6)本发明的脱毛仪包括第一供电电路和第二供电电路，分别给开关电源芯片和控制芯片等进行供电，其中第一供电电路的输入端直接与交流输入电压相连接，第二供电电路的输入端与第一供电电路的输出端相连接，从而这两路供电电路不受第一控制信号的控制，保证供电稳定。
38.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚地了解本发明的技术手段，从而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下列举本发明的具体实施方式。
39.根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述及其他目的、优点和特征。
附图说明
40.图1为本发明实施例的脱毛仪充电电路的结构框图；
41.图2为本发明实施例的脱毛仪充电电路的部分电路图；
42.图3为本发明实施例的控制芯片的电路图；
43.图4为本发明实施例的脱毛仪放电电路的结构框图；
44.图5为本发明实施例的脱毛仪放电电路的部分电路图；
45.图6为本发明实施例的脱毛仪的结构框图；
46.图7为本发明实施例脱毛仪的第一供电电路的电路图；
47.图8为本发明实施例脱毛仪的第二供电电路的电路图；
48.图9为本发明实施例脱毛仪的风扇散热电路图；
49.图10为本发明实施例脱毛仪的触摸按键感应电路图。
具体实施方式
50.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。
51.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
52.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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发明和简化描述，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发明的限制。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。
53.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
54.参见图1和图2所示，本发明一种脱毛仪充电电路10，包括：
55.充电电容101，与脱毛仪的ipl灯管30相连接；
56.电压采集电路102，与所述充电电容101相连接，用于采集所述充电电容101的电压；
57.控制芯片103，与所述电压采集电路102相连接，用于根据所述充电电压输出第一控制信号；
58.电压转换控制电路104，与所述控制芯片103相连接，用于根据所述第一控制信号的值控制输入电压的大小；
59.快速充电电路105，包括设置在所述电压转换控制电路104和充电电容101之间的开关电源芯片ic1，用于在所述开关电源芯片ic1启动后给所述充电电容101充电。
60.电阻充电电路106；与所述快速充电电路105并联连接，用于在所述直流输入电压大于所述充电电容101的电压时通过电阻给所述充电电容101充电。
61.具体的，充电电容的充电过程分为三种情况，分别是：
62.第一种情况：充电刚开始时，电压转换控制电路有输出直流输入电压，开关电源芯片未启动，由电阻充电电路给充电电容充电；作用是当开关电源芯片启动后，即快速充电电路开始充电时，充电电容所需的启动电压将降低，不至于烧毁开关电源芯片ic1的mos管或ic1本身。
63.第二种情况：开关电源芯片启动后，当电阻充电电路的输入电压大于充电电容两端的电压，电阻充电电路和快速充电电路同时为充电电容充电。此种情况，充电电容充电速度最快，充分体现充电的效率。
64.第三种情况：当电阻充电电路的输入电压小于等于充电电容两端的电压时，电阻充电电路停止充电，快速充电电路继续给充电电容充电。
65.两种充电电路三种充电场景相互配合进行充电，即保证了开关电源芯片及其他元器件的安全，又实现了快速充电。
66.具体的，所述电压转换控制电路104包括：
67.整流电路1041；
68.第一开关器件1042，设置在交流输入电压60与所述整流电路1041之间，用于控制所述交流输入电压60与整流电路1041之间回路的通断；
69.第一开关器件控制电路1043，与所述控制芯片103相连接，用于根据所述第一控制信号的值控制第一开关器件1042的通断。
70.本发明的脱毛仪充电电路10，对交流输入电压60(市电，cn1端的电压)整流后，直接将整流电压升压到当前档位所需电压，无需隔离变压器和降压处理，结合脱毛仪的放电电路，大大提高了充电电速度和电能的使用效率，进而提升了用户的使用时间，降低了电路成本。
71.如下以220v市电说明本发明与传统方案的优点。本发明中，将220v市电整流后电压为输入电压的1.414倍，大致等于310v，通过开关电源芯片ic1直接升压到400v，两者电压较接近，效率较高，同时只需一个绕组电感l1，磁损耗很小。而传统方案是先将整流后的电压310v降压到12v(做成隔离式)，压差较大，需要三个绕组，效率较低，再将12v升压到400v也存在压差较大，效率较低的问题。此外，传统方案做成隔离式需要至少三个绕组的变压器，三个绕组会产生三个回路，因此相应的反馈器件也会较多，导致成本大大提高。而本发明采用的非隔离方案回路少，器件少，成本也较低。
72.进一步的，所述电阻充电电路106中的电阻为热敏电阻ntc2，所述电阻充电电路106还包括与所述热敏电阻ntc2串联的第一二极管d1；所述第一二极管d1的阳极与所述整流电路1041相连接，所述第一二极管d1的阴极与所述热敏电阻ntc2的一端相连接，或者，所述第一二极管d1的阳极与所述热敏电阻ntc2的一端相连接，所述第一二极管d1的阴极与所述充电电容101相连接。
73.所述第一二极管d1为单向导通二极管，用于防反接。
74.刚开始充电时，充电电容两端没电压，相当于电阻为0，此时浪涌电流很大，有了热敏电阻ntc2，能降低浪涌电流，防止开关电源芯片ic1被烧坏，需要说明的是，目前的脱毛仪打光的时间间隔较久，为了缩短打光间隔，。
75.本实施例中，所述电压采集电路102包括三个串联的电阻r17、r23和r211，这三个电阻组成分压电路，控制芯片103的ad脚检测r211上的分压电压值，与预定电压或当前档位所需电压进行比较后控制输出高低电平的第一控制信号。
76.具体的，当所述脱毛仪未设置档位时，所述控制芯片103基于所述充电电压和预定电压的比较值控制输出第一控制信号o_l_ctrl的值；当所述脱毛仪有设置档位时，所述控制芯片103基于所述充电电压和当前档位所需电压的比较值控制输出第一控制信号号o_l_
ctrl的值，从而实现档位的快速调节。具体实施时，当用户切换到对应的档位时，即通过输出第一控制信号号o_l_ctrl调节充电电容101(ec1)的电压到对应值，如果从低档到高档，需要对充电电容101充电，具体充电电路如图2所示；如果从高档到低档，则需要对充电电容101进行部分放电，放电电路可共用或参考所述充电电容释放电路204，当检测到电压符合需要电压时，停止发送高电平的第三控制信号scr_reset或发送低电平的第三控制信号scr_reset(参见图4所示)，以停止放电。
77.本实施例中，所述第一开关器件控制电路1043包括：第一三极管q1和光耦合器u2；所述第一控制信号o_l_ctrl与所述第一三极管q1的一端相连接；所述光耦合器u2的发光二极管侧与所述第一三极管q1的另一端相连接；所述光耦合器u2的光敏三极管侧与所述第一开关器件1042(q4)相连接。
78.具体的，参见图3所示，当接收到所述控制芯片103(u3)发送的高电平的第一控制信号o_lctrl时，所述第一三极管q1导通，所述光耦合器u2的发光二极管导通，从而使得耦合器的光敏三极管输出电流，控制所述第一开关器件1042(q4)导通；当接收到所述控制芯片103(u3)发送的低电平的第一控制信号o_lctrl时，所述第一三极管q1截止，所述光耦合器u2的发光二极管截止，从而使得光耦合器u2的光敏三极管不输出电流，控制第一开关器件1042(q4)关断。
79.由于本发明的控制芯片103是低压控制高压交流可控硅，因此需要光耦合器u2对低压直流和高压交流进行隔离。
80.本实施例中，所述快速充电电路105还包括串联的绕组电感l1和第二二极管d2；所述第二二极管d2的阳极与所述整流电路1041相连接，所述第二二极管d2的阴极与所述绕组电感的一端相连接，或者，所述第二二极管d2的阳极与所述热敏电阻ntc2的一端相连接，所述第二二极管d2的阴极与所述充电电容101相连接。所述第二二极管d2为单向导通二极管，用于防反接。
81.此外，所述快速充电电路105还包括串联的电阻r5、r14、r21和r26，以给开关电源芯片ic1的v脚检测电压，当v脚电压达到启动电压后，开关电源芯片ic1启动。开关电源芯片ic1启动后，通过控制内置mos管，与绕组电感l1和第二二极管d2构成升压回路，开关电源芯片ic1通过fb脚检测输出电压，通过pwm控制内置mos管，当mos管导通后，经过整流电路1041整流后的电压给绕组电感l1充电，mos管关断后，绕组电感l1给充电电容101升压充电，通过控制mos管的开关周期，达到将充电电容101充到预定电压或当前档位所需电压。其中，快速充电电路105的电容c8、c9、c11、c12、c15、r24和c14为芯片脚使能滤波电容，电阻r10是开关电源芯片ic1供电脚，为了提升开关电源芯片ic1反应速度，此12v供电脚一直供电。电阻r3、r6、r12和r27构成分压线路，给开关电源芯片ic1的fb脚提供反馈及过压保护，控制充电电压的精准度。
82.本实施例中，所述的整流电路1041包括整流桥bd1。
83.本实施例中，所述充电电容101包括有极性超级电容或电解电容等，即所述充电电容101为大电容。
84.本实施例中，所述第一开关器件1042包括可控硅或继电器等。上述开关器件中，继电器寿命较低，大致10万次左右，由于本发明的控制芯片103会根据用户调节频繁控制(达到40万次或者更高)，因此继电器并不是最优选择。基于此，本实施例的第一开关器件1042
优选可控硅。具体的控制芯片103通过o_lctrl口输出输出第一控制信号(高电平或低电平)，仅电阻r31来控制第一三极管q1导通与否，以实现控制光耦合器u2的第1脚和第3脚通断，使第4脚和第6脚感应到通断，来控制可控硅通断，达到控制给后端电路充电与否，当达到预定电压或当前档位所需电压时，关断回路，实现档位调节。
85.需要说明的是，所述交流输入电压与整流电路1041之间还设置有滤波电路，包括如图2所示的vr1、lf2、cx1和lf1等。所述vr1为压敏电阻，用于防雷击；所述f1为熔断丝；所述lf2为共模滤波器；所述r38、r39和r40用于消除空载时的高电压；电容cx1本身对电量有储藏作用，高低变化的脉动电流流过的时候，电路电压高时向电容充电，电路电压低时，电容会向电路放电，电容充放电作用的结果，使脉动电压趋向一个中间的平均值；所述lf1为共模滤波器。
86.此外，实际连接时，充电电容101的一端与脱毛仪的ipl灯管30的一端相连接，另一端通过二极管(如图5的二极管d5)与ipl灯管30的另一端相连接。
87.当输入为电压230v频率50hz的交流电时，用示波器电压探头测试输出电解电容两端电压从0到400v充电时间，测试结果如表1所示，从表1可知，使用本发明充电路的脱毛仪能够实现快速充电，且充电时间远远小于市面上现有的产品。
88.表1
[0089][0090]
参见图4和图5所示，本发明一种脱毛仪放电电路20，基于所述的脱毛仪充电电路10，包括：
[0091]
变压器201，一端与无极性电容202串联后与所述ipl灯管30的一端相连接，另一端与所述ipl灯管30的另一端相连接；
[0092]
ipl灯管导通电路203，一端与所述控制芯片103相连接，另一端与所述无极性电容202相连接，用于根据所述控制芯片103输出的第二控制信号flash控制所述充电电容101放电，以控制所述ipl灯管30释放强光脉冲；所述第二控制信号flash在接收到用户触发的放光键时输出。
[0093]
本实施例中，所述的脱毛仪放电电路20，还包括：充电电容释放电路204；所述充电电容释放电路204包括第二三极管q2；所述第二三极管q2的一端与所述控制芯片103相连接，所述第二三极管q2的另一端与所述充电电容101相连接，用于根据所述控制芯片103(u3)输出的第三控制信号(scr_reset)控制所述充电电容101放电；所述第三控制信号(scr_reset)在接收到用户触发的关机键时输出。
[0094]
进一步的，所述ipl灯管导通电路203包括第二三极管q3；所述第二三极管q3的一端与所述第二控制信号flash相连接，另一端与所述无极性电容202(c7)相连接。
[0095]
所述第二三极管q3包括可控硅或继电器，如前所述，本实施例优选为可控硅。
[0096]
具体的，当hv+有电压时(hv+连接所述充电电容101正端)，通过电阻r1、r2、r8、r22给无极性电容202充电，当触摸感应芯片感应到用户按下放光键时，发送信号给控制芯片103，控制芯片103检测到充电电容101充满电后，发送高电平的第二控制信号flash一个高电平信号给ipl灯管导通电路203，控制第二三极管q3导通，变压器201(包括两个线圈的小变压器tr1)的2.3线圈与无极性电容202和第二三极管q3构成放电回路，同时变压器201(tr1)的另一个回路通过匝比产生一个1万伏左右高压电，导致ipl灯管内气体导通，从而ipl灯管两端通电，产生强大脉冲波，充电电容101放电。电阻r1、r2、r7和第二三极管q2构成放电回路，当用户不使用时，按下关机键，此回路构成放电回路，泄放充电电容101里面储存的电量，防止用户因拆卸脱毛仪导致的安全隐患，保证用户使用安全。
[0097]
参见图6所示，一种脱毛仪，包括所述的脱毛仪充电电路10和所述的脱毛仪放电电路20。
[0098]
参见图7所示，所述的脱毛仪，还包括：第一供电电路40；所述第一供电电路40包括第一降压芯片ic2；所述第一降压芯片ic2的输入端与所述交流输入电压相连接，所述第一降压芯片ic2的输出端与所述开关电源芯片ic1相连接以供电。
[0099]
具体的，市电的另一路输出首先经过bd2和电解电容ec3进行半桥整流滤波，再通过第一降压芯片ic2自身mos关断，跟电感l3和二极管d9构成降压回路，将交流输入电压降到dc12v，给开关电源芯片ic1供电。二极管d6，电解电容ec4主要给用于给第一降压芯片ic2供电，电解电容ec2用于滤波，电阻r45起到负载稳定电压作用。
[0100]
参见图8所示，所述的脱毛仪，还包括：第二供电电路50；所述第二供电电路50包括第二降压芯片u4；所述第二降压芯片u4的输入端与所述第一降压芯片ic2的输出端相连接，所述第二降压芯片u4的输出端与所述控制芯片103相连接以供电。
[0101]
具体的，所述第二供电电路50为dc转dc电路，通过第二降压芯片u4、电感l2和二极管d7构成降压回路，将12v直流电压转换成5v直流电压，给所述控制芯片103供电。
[0102]
参见图9所示，所述脱毛仪还包括风扇散热电路。所述第一降压芯片ic2的输出端与所述风扇散热电路相连接以供电。
[0103]
参见图10所示，所述脱毛仪还包括触摸按键感应电路。所述第二降压芯片u4的输出端与所述触摸按键感应电路相连接以供电。
[0104]
由于本实施例的第一供电电路40的输入端直接与交流输入电压相连接，第二供电电路50的输入端与第一供电电路40的输出端相连接，从而这两路供电电路不受第一控制信号o_l_ctrl的控制，保证供电稳定。
[0105]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。