具有流量指示功能的led水龙头的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有流量指示功能的LED水龙头，包括龙头本体以及均设置在龙头本体内的水轮发电机和发光电路板，所述发光电路板与水轮发电机电连接，所述发光电路板包括：多个LED灯、电源电路、开关电路。本实用新型的具有流量指示功能的LED水龙头，开关电路就会根据水轮发电机的输出电压来控制不同的LED灯发光，这样就可以有效的达到一个指示水龙头流量的效果。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种水龙头，更具体的说是涉及一种具有流量指示功能的LED水 龙头。 具有流量指功能的LED水龙头
【背景技术】
[0002] 随着社会的不断进步，人们对生活质量的要求越来越高。LED发光水龙头能在黑暗 中使用，能在停电等情况下正常使用，满足了人们对生活质量的更高要求，受到发达国家和 我过经济发达地区人们的热捧。
[0003] 将LED发光水龙头装到水管上，打开水管开关，一定压力的水流通过LED发光水龙 头，则水龙头中的LED就会发光。其工作原理是：在水管中装一个小型的水轮发电机，引出 线两端接在电路板上，在电路板上焊接有LED等，当水管中有水流通过时，水流就会带动叶 轮转动，当水流达到一定压力、叶轮转速达到一定转数，发电机产生的电流电压就会带动电 路板上的LED灯发光。
[0004] 目前市场上根据以上原理制造的LED水龙头有很多，但是这些水龙头都仅仅是发 光的作用，所起到的作用只是增加水龙头的美观程度，或是保证水龙头能够在黑暗中环境 使用，功能比较少，在国家倡导节约水资源的情况下，具有流量指示功能的水龙头是十分必 须的。 实用新型内容
[0005] 针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种具有流量指示功能的 LED水龙头。
[0006] 为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种具有流量指示功能的 LED水龙头，包括龙头本体以及均设置在龙头本体内的水轮发电机和发光电路板，所述发光 电路板与水轮发电机电连接，所述发光电路板包括：
[0007] 多个 LED 灯；
[0008] 电源电路；耦接于水轮发电机与LED灯之间以输出LED灯发光所需电源；
[0009] 开关电路；耦接于电源电路与LED灯之间以控制LED灯是否通电发光，还耦接于水 轮发电机以接收水轮发电机电压信号，根据该信号连通或是断开某个LED灯。
[0010] 通过采用上述技术方案，通过电源电路将水轮发电机的输出电压转变为LED灯发 光所需电压，通过开关电路根据水轮发电机的输出电压来连通电源电路和不同的LED灯， 通过不同LED灯的亮灭来达到指示水龙头流量大小的效果。
[0011] 本实用新型进一步设置为：所述电源电路包括：滤波单元，耦接于水轮发电机对 水轮发电机的输出电源进行滤波作用；稳压单元，耦接滤波单元，将经过滤波单元滤波的电 源稳压后输出至LED灯。
[0012] 通过采用上述技术方案，通过滤波单元的滤波结果，滤去水轮发电机所输出的电 压上的干扰谐波，之后再经过稳压单元的稳压作用，以供给LED灯，使其发光。
[0013] 本实用新型进一步设置为：所述开关电路包括：第一开关单元，耦接于电源电路 与一 LED灯之间，控制该LED灯的通断；第二开关单元，耦接于电源电路与一 LED灯之间，控 制该LED灯的通断；第三开关单元，耦接于电源电路与一 LED灯之间，控制该LED灯的通断。
[0014] 通过采用上述技术方案，通过三个开关单元来分别点亮三个LED灯来指示此时的 水龙头的流量是处于低流量、中流量以及高流量状态。
[0015] 本实用新型实施例中，滤波单元包括：第一电容，该电容一端耦接至水轮发电机与 电源电路输入端所形成的结点，另一端耦接到地，第二电容，该电容二端耦接至水轮发电机 与电源电路输入端所形成的结点，另一端耦接到地。
[0016] 稳压单元包括：稳压芯片，该稳压芯片的输出端耦接第一电容的同时还耦接水轮 发电机，输出端耦接第二电容的同时还耦接开关电路，接地端直接接地。
[0017] 第一开关单元包括：第一 NM0S管，该NM0S管的栅极耦接水轮发电机，漏极耦接电 源电路，第二PM0S管，该PM0S管的栅极耦接水轮发电机，漏极耦接第一 NM0S管源极，源极 耦接一 LED灯再接负载电阻后接地；其中第二PM0S管的截断电压大于第一 NM0S管的导通 电压。
[0018] 第二开关单元包括：第三NM0S管，该NM0S管的栅极耦接水轮发电机，漏极耦接电 源电路；第四PM0S管，该PM0S管的栅极耦接水轮发电机，漏极耦接第三NM0S管源极，源极 耦接一 LED灯再接负载电阻后接地；其中第三NM0S管的导通电压等于第二PM0S管的截断 电压，第四PM0S管的截断电压大于第三NM0S管的导通电压。
[0019] 第三开关单元包括：第五NM0S管，该NM0S管的栅极耦接水轮发电机，漏极耦接电 源电路；第六PM0S管，该PM0S管的栅极耦接水轮发电机，漏极耦接第五NM0S管源极，源极 耦接一 LED灯再接负载电阻后接地；其中第五NM0S管的导通电压等于第四PM0S管的截断 电压，第六PM0S管的截断电压大于第五NM0S管的导通电压。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 图1为本实用新型具有流量指示功能的LED水龙头的整体结构图；
[0021] 图2为图1中发光电路板的电路图。
[0022] 图中：1、龙头本体；2、水轮发电机；3、发光电路板；31、LED灯；32、电源电路；321、 滤波单元；322、稳压单元；33、开关电路；331、第一开关单元；332、第二开关单元；333、第三 开关单元；Q1、第一 NM0S管；Q2、第二PM0S管；Q3、第三NM0S管；Q4、第四PM0S管；Q5、第五 NM0S管；Q6、第六PM0S管；C1、第一电容；C2、第二电容；R、负载电阻。
【具体实施方式】
[0023] 根据【背景技术】所提出的水轮发电机2的工作原理，可以有效的得出水轮发电机2 的输出电压与其运行时的转速成正比，其转速越快，水轮发电机2的输出电压也就越高，相 应的，水龙头的流量与其转速也成正比，因而当水龙头的流量越大的时候，其水轮发电机2 的输出电压也就越大，因此可以通过检测水轮发电机2的输出电压大小来达到检测水龙头 流量的作用。
[0024] 参照图1至2所示，本实施例中一种具有流量指示功能的LED水龙头，包括龙头本 体1以及均设置在龙头本体1内的水轮发电机2和发光电路板3,所述发光电路板3与水轮 发电机2电连接，其特征在于：所述发光电路板3包括：
[0025] 多个 LED 灯 31;
[0026] 电源电路32 ;耦接于水轮发电机2与LED灯31之间以输出LED灯31发光所需电 源；
[0027] 开关电路33 ;稱接于电源电路32与LED灯31之间以控制LED灯31是否通电发 光，还耦接于水轮发电机2以接收水轮发电机2电压信号，根据该信号连通或是断开某个 LED 灯 31。
[0028] 在开关电路33内设有若干个电压导通档，不同的电压导通档分别连接一个LED灯 31，这样在水轮发电机2电压升高或降低的过程中，就会出现不同LED灯31亮的效果，即达 到检测水轮发电机2的输出电压的效果，本实施例中所采用的LED灯31为3个，一个为红 色LED灯31表示最大流量，相对应的连接开关电路33的最高电压档，一个为黄色LED灯31 表示中等流量，相对应的连接开关电路33的中部电压档，一个为绿色LED灯31表示最低流 量，相对应的连接开关电路33的最低电压档。
[0029] 以下对以上所提及的电源电路32和开关电路33的工作原理及过程详细说明，而 水轮发电机属于现有的公知技术，因而不做详细介绍。
[0030] 当水轮发电机2运作输出电压时，该电压首先经过第一电容C1的充放电作用，达 到一个初次滤波的效果，滤去水轮发电机2输出电压所附带的干扰谐波，该电压经过第一 电容C1滤波之后，施加到稳压芯片7805 (由于水轮发电机2的功率不是很大，相应的其输 出电压也不是很高，约12V左右，而大多数LED灯31的驱动电压为5V，因此这里采用7805 稳压芯片)上，经过该芯片的内作用之后在其输出端输出电压为5V的稳定电源，之后该稳定 电源经过第二电容C2的再次滤波，以增强其抗干扰性能。
[0031] 当随着流量的增加，使水轮发电机2的电压上升到最低电压档时，即在第一 NM0S 管Q1的导通电压与第二PM0S管Q2的截断电压之间，这时第一 NM0S管Q1和第二PM0S管 就会导通，电源电路32所输出的5V电源就会施加到耦接第一开关单元331的绿色LED灯 31上，第三、第五NM0S管Q6均不导通，因此只有绿色LED灯31亮，表示此时水龙头的水量 处于最低流量状态，当流量继续增加，使水轮发电机2的电压上升到中部电压档的时候，即 在第三PM0S管Q2的导通电压与第四PM0S管Q4的截断电压之间，这时第一、第三NM0S管 Q3均导通，而第二PM0S管截断，首先在第一开关单元331上，由于第二PM0S管Q2截断，所 以电流就无法通过第二PM0S管Q2到达绿色LED灯，因此绿色LED灯31不发光，同时由于 第三NM0S管Q3导通，而第四PM0S管Q4未被截断，所以5V电源就会施加到耦接在第二开 关单元332上的黄色LED灯31上，该LED灯31发光，表示此时水龙头处于中等流量状态， 当流量继续增加，使水轮发电机2的电压上升到最高电压档的时候，即在第五PM0S管Q4的 导通电压与第六PM0S管Q6的截断电压之间，这时第一、第三、第五NM0S管Q5就会导通，第 二、第四PM0S管被截断，绿色LED灯31和黄色LED灯31与电源电路之间的通路均被截断， 所以都不会发光，由于第六PM0S管Q6未截断，第五NM0S管Q5导通，所以红色LED灯31与 电源电路32导通，所以红色LED灯31发光，表示此时水龙头处于最大流量状态，其中负载 电阻R只设置一个，其中绿色LED灯、黄色LED灯以及红色LED灯均与电阻耦接后接地。
[0032] 综上所述，通过第一、第二、第三开关单元333控制的绿色LED灯31、黄色LED灯 31及红色LED灯31亮灭的就可以有效的达到一个指示水龙头流量的作用，以便于提醒人们 在使用水龙头时根据其实际情况来控制水龙头的流量，有效的减少水资源的浪费。
[0033] 以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于 上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指 出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和 润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1. 一种具有流量指示功能的LED水龙头，包括龙头本体以及均设置在龙头本体内的水 轮发电机和发光电路板，所述发光电路板与水轮发电机电连接，其特征在于：所述发光电路 板包括： 多个LED灯； 电源电路；耦接于水轮发电机与LED灯之间以输出LED灯发光所需电源； 开关电路；耦接于电源电路与LED灯之间以控制LED灯是否通电发光，还耦接于水轮发 电机以接收水轮发电机电压信号，根据该信号连通或是断开某个LED灯； 所述开关电路包括： 第一开关单元，耦接于电源电路与一 LED灯之间，控制该LED灯的通断； 第二开关单元，耦接于电源电路与一 LED灯之间，控制该LED灯的通断； 第三开关单元，耦接于电源电路与一 LED灯之间，控制该LED灯的通断； 所述第一开关单元包括： 第一 NMOS管，该NMOS管的栅极耦接水轮发电机，漏极耦接电源电路； 第二PMOS管，该PMOS管的栅极耦接水轮发电机，漏极耦接第一 NMOS管源极，源极耦接 一 LED 灯； 其中第二PMOS管的截断电压大于第一 NMOS管的导通电压； 所述第二开关单元包括： 第三NMOS管，该NMOS管的栅极耦接水轮发电机，漏极耦接电源电路； 第四PMOS管，该PMOS管的栅极耦接水轮发电机，漏极耦接第三NMOS管源极，源极耦接 一 LED 灯； 其中第三NMOS管的导通电压等于第二PMOS管的截断电压，第四PMOS管的截断电压大 于第三NMOS管的导通电压； 所述第三开关单元包括： 第五NMOS管，该NMOS管的栅极耦接水轮发电机，漏极耦接电源电路； 第六PMOS管，该PMOS管的栅极耦接水轮发电机，漏极耦接第五NMOS管源极，源极耦接 一 LED 灯； 其中第五NMOS管的导通电压等于第四PMOS管的截断电压，第六PMOS管的截断电压大 于第五NMOS管的导通电压。
2. 根据权利要求1所述的具有流量指示功能的LED水龙头，其特征在于：所述电源电 路包括： 滤波单元，耦接于水轮发电机对水轮发电机的输出电源进行滤波作用； 稳压单元，耦接滤波单元，将经过滤波单元滤波的电源稳压后输出至LED灯。
3. 根据权利要求2所述的具有流量指示功能的LED水龙头，其特征在于：所述滤波单 元包括： 第一电容，耦接于水轮发电机与稳压单元之间； 第二电容，耦接于稳压单元与开关电路之间。
4. 根据权利要求2所述的具有流量指示功能的LED水龙头，其特征在于：所述稳压单 元包括： 稳压芯片，该稳压芯片的输入端耦接第一电容，输出端耦接第二电容，接地端接地。
【文档编号】F21V23/00GK203880208SQ201420323272
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年6月17日 优先权日:2014年6月17日
【发明者】钱庆节 申请人:瑞安市米勒卫浴有限公司