专利名称：一种水处理吸垢装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及水处理技术领域，更具体地说，本发明涉及一种水处理吸垢装置。
背景技术：
随着人们生活水平的不断提高，对用水的要求越来越高。水经过一段时间的使用后会积累许多污物，进而产生水垢，影响了水质，如果使用药物或直接排放，既浪费水资源，又污染环境。因此，必须对这类水进行处理，以达到再次利用的目的。但是现有技术采用的吸垢装置存在以下缺点:1、损耗大；2、输出电压变化范围小，适用范围小；3、要手动操作，不够智能；4、开关器件容易损坏。综上所述，研究一种新的水处理吸垢装置是必要的。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中因采用损耗大、输出电压变化范围小、不智能化以及开关器件容易损坏的技术问题，提供一种水处理吸垢装置。为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下:一种水处理吸垢装置，包括主控单元，与主控单元连接的电源转换电路、信号发生电路和限流电路，以及与信号发生电路连接的输出电路，所述电源转换电路还经限流电路与输出电路连接，且所述电源转换电路具有多档电压输出。优选的，所述电源转换电路具有继电器控制信号源，且继电器控制信号源设有第一档电压控制输入端、第二档电压控制输入端、第三档电压控制输入端以及第四档电压控制输入端。优选的，所述电源转换电路包括主变压器，设于主变压器上有四个参数相同的绕组，分别为第一绕组、第二绕组、第三绕组和第四绕组，连接于第一绕组、第二绕组、第三绕组和第四绕组之间的第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器、第六继电器、第七继电器和第八继电器，以及，电压输出端。优选的，所述继电器控制信号源与所述第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器、第六继电器、第七继电器和第八继电器之间还设有二极管(Dl、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9、D10、D11、D12)。优选的，所述继电器控制信号源的第一档电压控制输入端控制第四继电器、第五继电器和第六继电器闭合，所述第一绕组和第二绕组并联，所述第一档的输出电压为单绕组的电压；所述继电器控制信号源的第二档电压控制输入端控制第一继电器和第五继电器闭合，所述第一绕组和第二绕组串联，所述第二档的输出电压为两个绕组相加的电压；所述继电器控制信号源的第三档电压控制输入端控制第一继电器、第二继电器和第七继电器闭合，所述第一绕组、第二绕组和第三绕组串联，所述第三档的输出电压为三个绕组相加的电压；所述继电器控制信号源的第四档电压控制输入端控制第一继电器、第二继电器、第三继电器和第八继电器闭合，所述第一绕组、第二绕组、第三绕组和第四绕组串联，所述第四档的输出电压为四个绕组相加的电压。
优选的，所述限流电路为TL494限流电路，其采用PWM的隔离式步级方式控制限流。优选的，所述限流电路具有分别与第一继电器、第二继电器、第三继电器和第四继电器连接的第一继电器控制端、第二继电器控制端、第三继电器控制端和第四继电器控制端，且当第一继电器控制端、第二继电器控制端、第三继电器控制端、第四继电器控制端输出低电平时，所述第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器吸合；其中，所述第一继电器的常闭开关、第二继电器的常闭开关、第三继电器的常闭开关以及第四继电器的常闭开关还分别与第一微调电阻、第二微调电阻第三微调电阻以及第四微调电阻并联。优选的，所述输出电路包括辅助电源，以及与辅助电源连接的第一输出电路以及第二输出电路，且所述第一输出电路主要包括依次连接的第一光藕、第一 MOS管以及第一负偏压电路，所述第二输出电路主要包括依次连接的第二光藕、第二 MOS管以及第二负偏压电路。优选的，所述辅助电源包括辅助变压器，以及与所述辅助变压器连接的第一驱动电源电路以及第二驱动电源电路，且所述第一驱动电源电路驱动所述第一输出电路工作，所述第二驱动电源电路驱动所述第二输出电路工作。优选的，该水处理吸垢装置还包括与所述主控单元连接的通信模块以及显示模块。优选的，所述主控单元是型号为STC12C5A08S2-351-QFP44的MCU芯片。与现有技术相比，本发明的优点在于:1、采用了主控单元后操作智能化，且被控制的开关器件不易损坏；2、采用了具有多档电压输出的电源转换电路使得输出电压变化范围大，能够适应于不同的要求；3、本发明具有结构简单、损坏小的优点。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。图1是本发明的水处理吸垢装置的框架图；图2是本发明的电源转换电路的具体电路图；图3是本发明的限流电路的具体电路图；图4是本发明的输出电路的框架图；图5是本发明的输出电路中的第一驱动电源电路和第二驱动电源电路的具体电路图；图6是本发明的输出电路中的第一输出电路和第二输出电路的具体电路具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步的详细说明。参阅图1所示，本发明提供的一种水处理吸垢装置，包括主控单元1，与主控单元I连接的电源转换电路2、信号发生电路3和限流电路4，以及与信号发生电路3连接的输出电路5，而电源转换电路2还经限流电路4与输出电路5连接，且其中的电源转换电路2具有多档电压输出。而本实施例还可以包括与主控单元I连接的通信模块6以及显示模块7，这样可以对处理数据进行通信和显示，进而是本水处理吸垢装置实现更加智能化。并且，其中的主控单元I是型号为STC12C5A08S2-351-QFP44的MCU芯片。本方案从原理进行了改变，如:由于设置了具有多档电压输出电源转换电路2，使得输出电压变化范围大，能够适应于不同的要求。下面即对本发明作进一步的介绍:参阅图2所示，本发明所采用的电源转换电路2具有继电器控制信号源U，且继电器控制信号源U设有具有第一档电压控制输入端V1、第二档电压控制输入端V2、第三档电压控制输入端V3以及第四档电压控制输入端V4，此时V1、V2、V3、V4分别为CONl的5脚、4脚、3脚和2脚。且电源转换电路2包括主变压器，设于主变压器上的第一绕组L1、第二绕组L2、第三绕组L3和第四绕组L4，且其参数均是AC8V/15A，连接于第一绕组L1、第二绕组L2、第三绕组L3和第四绕组L4之间的第一继电器JD1、第二继电器JD2、第三继电器JD3、第四继电器JD4、第五继电器JD5、第六继电器JD6、第七继电器JD7和第八继电器JD8，以及，电压输出端CH1_AC。并且在继电器控制信号源U与所述第一继电器JD1、第二继电器JD2、第三继电器JD3、第四继电器JD4、第五继电器JD5、第六继电器JD6、第七继电器JD7、第八继电器 JD8 之间还设有二极管(01、02、03、04、05、06、07、08、09、010、011、012)，这主要是使继电器控制信号源的控制信号能够单向起作用。具体的，第一继电器JD1、第二继电器JD2、第三继电器JD3、第四继电器JD4、第五继电器JD5、第六继电器JD6、第七继电器JD7和第八继电器JD8的连接关系应该符合以下的原则:即继电器控制信号源U在不同的控制信号下具有第一档电压控制端V1、第二档电压控制端V2、第三档电压控制端V3和第四档电压控制端V4，当从第一档电压控制端Vl输入继电器控制信号控制第四继电器JD4、第五继电器JD5和第六继电器JD6闭合时，第一绕组LI和第二绕组L2处于并联状态，得到第一档的输出电压为单个绕组的电压，本实施例在电压输出端CH1_AC输出电压为AC8V，而输出电流就比采用单绕组高了一倍；当从第二档电压控制端V2输入继电器控制信号控制第一继电器JDl和第五继电器JD5闭合时,使第一绕组LI和第二绕组L2处于串联状态，得到第二档的输出电压为二个绕组相加的电压，本实施例在电压输出端CH1_AC输出电压为AC16V ;当从第三档电压控制端V3输入继电器控制信号控制第一继电器JDl、第二继电器JD2和第七继电器JD7闭合时，使第一绕组L1、第二绕组L2和第三绕组L3处于串联状态，得到第三档的输出电压为三个绕组相加的电压，本实施例在电压输出端CH1_AC输出电压为AC24V ;当从第四档电压控制端V4输入继电器控制信号控制第一继电器JDl、第二继电器JD2、第三继电器JD3和第八继电器JD8闭合时,使第一绕组L1、第二绕组L2、第三绕组L3和第四绕组L4处于串联状态，得到第四档的输出电压为四个绕组相加的电压，本实施例在电压输出端CH1_AC输出电压为AC32V。以上采用的继电器进行切换主变压器绕组串并联的方法，能实现输出多档转换电压，提供给输出电路5有很宽的电压范围。而通过以上描述可知该电源转换电路2还具有输出电压越低输出电流越大的特点，进而避免单绕组承载大电流负载的现象，降低对主变压器的功率要求，也符合实际应用的需要。参阅图3所示，限流电路4为TL494限流电路，其采用PWM的隔离式步级方式控制限流，即在大电流的情况下较普通稳压电路的压降损耗大为降低，也避免在输出短路或过载的情况下对功率器件造成严重的损坏。该限流电路4具有分别与第一继电器JD1、第二继电器JD2、第三继电器JD3和第四继电器JD4连接的第一继电器控制端CAl、第二继电器控制端CA2、第三继电器控制端CA3和第四继电器控制端CA4，且当第一继电器控制端CAl、第二继电器控制端CA2、第三继电器控制端CA3、第四继电器控制端CA4输出低电平时，第一继电器JD1、第二继电器JD2、第三继电器JD3、第四继电器JD4吸合；而第一继电器JDl的常闭开关、第二继电器JD2的常闭开关、第三继电器JD3的常闭开关以及第四继电器JD4的常闭开关还分别与第一微调电阻VR2、第二微调电阻VR3第三微调电阻VR4以及第四微调电阻VR5并联。主控单元I通过二进制码形式从控制端(CAl CA4)选通继电器(JDl JD4)，分别有16级控制范围，通过继电器(JDl JD4)的开关选通微调电阻(VR2 VR5)来调节TL494的15Pin的输入电压值来达到调节的限流值控制。该电路具有扩充控制级数方便，与控制部分分离互不干扰，控制距离也可以延长。而当控制端(CAl CA4)没有控制信号时，继电器(JDl JD4)的开关处于闭合状态，与微调电阻(VR2 VR5)并联起短路作用，TL494的15Pin的对地电阻为(VR1)，此时限流值为最小；当控制端(CAl)有低电平控制信号时，第一继电器JDl吸合，微调电阻从原来的短接状态变为串联，TL494的15Pin的对地电阻为VRl与VR2相加。如此，通过不同的组合控制(CAfCA4)使继电器(JDf JD4)断开和吸合就达到改变TL494的15Pin的对地电阻，从而改变电路灯限流值。另外，限流电路4也采用了独立电源和输出电路5驱动功率管的方式驱动开关管，使限流电路输入电压可以适用在很宽的电压范围。参阅图4-6所示，输出电路5包括辅助电源8，以及与辅助电源8连接的第一输出电路9以及第二输出电路10，且该辅助电源为采用24V的独立电源，第一输出电路9主要包括依次连接的第一光藕Ul、第一 MOS管Ql以及第一负偏压电路11，所述第二输出电路10主要包括依次连接的第二光藕U2、第二 MOS管Q2以及第二负偏压电路12。辅助电源8包括辅助变压器，以及与所述辅助变压器连接的第一驱动电源电路13以及第二驱动电源电路14，且所述第一驱动电源电路驱动13所述第一输出电路9工作，所述第二驱动电源电路14驱动所述第二输出电路10工作。其具体的工作过程为:当第一光藕U1、第二光藕U2在没有信号驱动时，其VO端输出低电平，第一 MOS管Ql和第二 MOS管Q2的栅极电压为_7.5V,当有信号驱动光稱时，第一光藕U1、第二光藕U2的VO端输出高电平,第一 MOS管Ql和第二 MOS管Q2管的栅极电压为+15V。确保每个功率管处于开关状态，减少导通区间的损耗。使用独立的24V电源可以使该输出电路5在很宽的电源电压范围内工作。而在功率管关闭状态下，给第一光藕U1、第二光藕U2的栅极提供7.5V的负压，能有效避免由于干扰而造成的误导通现象。而采用光电耦合的优点在于:可避免由功率输出部分产生的干扰信号通过地线传输到控制部分电路，影响控制部分电路的正常工作。同时由于Ql和Q2均为MOSFET管，由于MOS管的导通电阻只有23mV，比起三极管的导通压降低了很多，所以能够有效的减少损耗，且减少散热器的体积。本发明的原理为，在吸垢处理中，主控单元I通过调节电源转换电路2的输出电压通过限流电路4供给输出电路5，并且主控单元I控制信号发生电路3产生特定频率的脉冲信号驱动输出电路5的输出交变电压，驱动电极进行吸垢工作，同时检测的输出状态，根据输出状况调节电源转换电路2和限流电路4，达到最佳的处理效果。采用本发明的水处理吸垢装置后，具有以下的优点:控制电路集成化、智能化，控制灵活，抗干扰能力强，可以多模式工作；输出电压变化范围大，能够适应于不同水质的要求、降低整机的能耗，提高输出效率；减少大功率耗电元件；降低整机发热程度，减少散热器体积，减低成本，延长使用寿命。虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是专利所有者可以在所附权利要求的范围之内做出各种变形或修改，只要不超过本发明的权利要求所描述的保护范围，都应当在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种水处理吸垢装置，其特征在于:包括主控单元(1)，与主控单元(I)连接的电源转换电路(2)、信号发生电路(3)和限流电路(4)，以及与信号发生电路(3)连接的输出电路(5)，所述电源转换电路(2)还经限流电路(4)与输出电路(5)连接，且所述电源转换电路(2)具有多档电压输出。
2.根据权利要求1所述的水处理吸垢装置，其特征在于:所述电源转换电路(2)具有继电器控制信号源(U)，且继电器控制信号源(U)设有第一档电压控制输入端(Vl )、第二档电压控制输入端(V2)、第三档电压控制输入端(V3)以及第四档电压控制输入端(V4)。
3.根据权利要求2所述的水处理吸垢装置，其特征在于:所述电源转换电路(2)包括主变压器，设于主变压器上的有四个参数相同的绕组，分别为第一绕组(LI)、第二绕组(L2)、第三绕组(L3)和第四绕组(L4)，连接于第一绕组(LI)、第二绕组(L2)、第三绕组(L3)和第四绕组(L4)之间的第一继电器(邛1)、第二继电器(邛2)、第三继电器(邛3)、第四继电器(JD4)、第五继电器(JD5)、第六继电器(JD6)、第七继电器(JD7)和第八继电器(JD8)，以及，电压输出端(CH1_AC)。
4.根据权利要求3所述的水处理吸垢装置，其特征在于:所述继电器控制信号源(U)与所述第一继电器(邛1)、第二继电器(邛2)、第三继电器(邛3)、第四继电器(邛4)、第五继电器(JD5)、第六继电器(JD6)、第七继电器(JD7)和第八继电器(JD8)之间还设有二极管(D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9、D10、D11、D12)。
5.根据权利要求3或4所述的水处理吸垢装置，其特征在于:所述继电器控制信号源(U)的第一档电压控制输入端(Vl)控制第四继电器(JD4)、第五继电器(JD5)和第六继电器(JD6)闭合，所述第一绕组(LI)和第二绕组(L2)并联，所述第一档的输出电压为单绕组的电压；所述继电器控制信号源(U)的第二档电压控制输入端(V2)控制第一继电器(JDl)和第五继电器(JD5)闭合，所述 第一绕组(LI)和第二绕组(L2)串联，所述第二档的输出电压为两个绕组相加的电压；所述继电器控制信号源(U)的第三档电压控制输入端(V3)控制第一继电器(JD1)、第二继电器(JD2)和第七继电器(JD7)闭合，所述第一绕组(LI)、第二绕组(L2)和第三绕组(L3)串联，所述第三档的输出电压为三个绕组相加的电压；所述继电器控制信号源(U)的第四档电压控制输入端(V4)控制第一继电器(JD1)、第二继电器(JD2)、第三继电器(JD3)和第八继电器(JD8)闭合，所述第一绕组(LI)、第二绕组(L2)、第三绕组(L3)和第四绕组(L4)串联，所述第四档的输出电压为四个绕组相加的电压。
6.根据权利要求3所述的水处理吸垢装置，其特征在于:所述限流电路(4)为TL494限流电路，其采用PWM的隔离式步级方式控制限流。
7.根据权利要求6所述的水处理吸垢装置，其特征在于:所述限流电路(4)具有分别与第一继电器(JD1)、第二继电器(JD2)、第三继电器(JD3)和第四继电器(JD4)连接的第一继电器控制端(CAl)、第二继电器控制端(CA2)、第三继电器控制端(CA3)和第四继电器控制端(CA4)，且当第一继电器控制端(CAl )、第二继电器控制端(CA2)、第三继电器控制端(CA3)、第四继电器控制端(CA4)输出低电平时，所述第一继电器(邛1)、第二继电器(邛2)、第三继电器(JD3)、第四继电器(JD4)吸合；其中，所述第一继电器(JDl)的常闭开关、第二继电器(JD2)的常闭开关、第三继电器(JD3)的常闭开关以及第四继电器(JD4)的常闭开关还分别与第一微调电阻(VR2)、第二微调电阻(VR3)第三微调电阻(VR4)以及第四微调电阻(VR5)并联。
8.根据权利要求1所述的水处理吸垢装置，其特征在于:所述输出电路(5)包括辅助电源(8)，以及与辅助电源(8)连接的第一输出电路(9)以及第二输出电路(10)，且所述第一输出电路(9)主要包括依次连接的第一光藕(U1)、第一 MOS管(Ql)以及第一负偏压电路(11)，所述第二输出电路(10)主要包括依次连接的第二光藕(U2)、第二 MOS管(Q2)以及第二负偏压电路(12)。
9.根据权利要求8所述的水处理吸垢装置，其特征在于:所述辅助电源(8)包括辅助变压器，以及与所述辅助变压器连接的第一驱动电源电路(13)以及第二驱动电源电路(14)，且所述第一驱动电源电路(13)驱动所述第一输出电路工作(9)，所述第二驱动电源电路(14)驱动所述第二输出电路工作(10)。
10.根据权利要求1所述的水处理吸垢装置，其特征在于:该水处理吸垢装置还包括与所述主控单元(I)连接的通信模块(6)以及显示模块(J)。
11.根据权利要求1-4或6-10中任一项所述的水处理吸垢装置，其特征在于:所述主控制单元(1)是型号为 STC12C5A08S2-351-QFP44的MCU芯片。
全文摘要
本发明公开了一种水处理吸垢装置，包括主控单元，与主控单元连接的电源转换电路、信号发生电路和限流电路，以及与信号发生电路连接的输出电路，所述电源转换电路还经限流电路与输出电路连接，且所述电源转换电路具有多档电压输出。本发明采用了主控单元后操作智能化，且被控制的开关器件不易损坏；同时采用了具有多档电压输出的电源转换电路使得输出电压变化范围大，能够适应于不同的要求；且本发明具有结构简单、损坏小的优点。
文档编号G05B19/042GK103149861SQ20131004716
公开日2013年6月12日 申请日期2013年2月5日 优先权日2013年2月5日
发明者陈枫 申请人:广州森下电装科技有限公司