一种无线驱动器和无线驱动饮水机的制作方法

1.本实用新型涉及饮水机技术领域，具体是指一种无线驱动器和无线驱动饮水机。


背景技术：

2.目前，宠物饮水机中使用的水泵，是通过一根导线与主控板连接，从而通过导线通电给水箱里的水泵供电驱动。
3.然而，这种驱动方式会引起水电分离效果差的问题，即导线的防水效果不好且容易破损后发生漏电，很容易出现宠物触电事故。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是针对上述现有技术的不足，提供主控板与水泵不再通过导线连接驱动，使得水泵与主控板分离，达到有效避免宠物触电事故的目的，该目的是通过以下技术方案实现的。
5.本实用新型的第一方面提供了一种无线驱动器，包括：两两互相连接的主控模块、射频发射模块和供电开关模块，以及与所述射频发射模块相对设置的射频接收模块；
6.其中，所述主控模块控制所述供电开关模块开启或关闭，以控制所述射频发射模块开启或关闭；
7.所述射频发射模块在开启状态下，向所述射频接收模块发送射频信号，所述射频接受模块感应所述射频信号，以驱动被驱动部件运行。
8.本实用新型的第二方面提供了一种无线驱动饮水机，其特征在于，包括水箱和上述第一方面所述的无线驱动器，所述被驱动部件为设置在所述水箱内的水泵。
9.基于上述第一方面和第二方面所述的无线驱动器和无线驱动饮水机，本实用新型具有如下有益效果：
10.通过在主控板上集成射频发射模块和供电开关模块，并将与射频发射模块相对设置的射频接收模连接至水泵，由于主控板上的主控模块可以通过控制供电开关模块，实现射频发射模块与射频接收模块之间的电能量传递，进而在水泵与主控板分离的情况下，便由射频接收模块实现对水泵的驱动，达到水电分离、无线驱动目的。
11.在将这种无线驱动方案应用到宠物饮水机上时，可以解决水电分离效果差的问题，有效避免宠物触电事故的发生。
附图说明
12.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
13.图1为本实用新型根据一示例性实施例示出的一种无线驱动器的结构示意图；
14.图2为本实用新型根据一示例性实施例示出的一种供电开关模块的结构示意图；
15.图3为本实用新型根据一示例性实施例示出的一种射频发射模块的结构示意图；
16.图4为本实用新型根据一示例性实施例示出的一种射频接收模块的结构示意图；
17.图5为本实用新型根据一示例性实施例示出的一种无线驱动饮水机的结构示意图。
具体实施方式
18.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
19.实施例一：
20.图1为本实用新型根据一示例性实施例示出的一种无线驱动器的结构示意图，该无线驱动器用于实现对被驱动部件的无线驱动，如图1所示，包括主控模块10、射频发射模块30、供电开关模块20、以及射频接收模块40。
21.其中，主控模块10分别与射频发射模块30、供电开关模块20连接，并且主控模块10、射频发射模块30、以及供电开关模块20这三个模块可以集成在一块电路板上，作为一个完整的主控板01。
22.进一步地，射频接收模块40与被驱动部件50连接，可以作为一个整体的被控装置02，并且视频接收模块40与射频发射模块30之间只需要相对放置即可。
23.该无线驱动器的控制原理如下：
24.主控模块10控制供电开关模块20向射频发射模块30进行供电，从而射频发射模块30在供电开关模块20提供供电的情况下，产生射频信号，进一步射频接收模块40感应到射频发射模块30产生的射频信号，并根据感应到的射频信号产生电流，以对被驱动部件50进行驱动。
25.供电开关模块20只要持续提供供电，被驱动部件50便可以得到持续的驱动。在这个持续驱动过程中，主控模块10还会实时通过射频发射模块30进行被驱动部件50的电流采样，并在采样电流出现低于阈值情况时，控制供电开关模块20关断向射频发射模块30的供电，从而关断对被驱动部件50的驱动。
26.在本实施例中，由于射频接收模块40与射频发射模块30之间只需要相对放置，无需引线连接，从而可使得被驱动部件50与上述所述的主控板01很好的分离开来，达到无线驱动的目的，由于无线驱动可以减少互连线，因此可以简化安装，实现整机成本的下降。
27.进一步地，主控模块10还会通过射频发射模块30，实时对被驱动部件50进行间接的电流采样，在采样电流小于一定阈值时，表示被驱动部件50做功需要的功率比较小，因此通过控制供电开关模块20关断对射频发射模块30的供电，以停止驱动被驱动部件50，进而可以避免被驱动部件50持续在低功率状态下运作带来的损耗。
28.需要说明的是，主控模块10包括主控芯片和用来让主控芯片正常运行的一些外围电路，并且主控芯片提供有i/o端、模数(a\d)转换端。
29.在一可选的具体实施例中，如图2所示，上述图1中的供电开关模块20包括电源模块vdd、三极管q1和mos管q2。
30.其中，三极管q1的基极b通过电阻r1与主控模块10的i/o端pump_on连接，三极管q1的基极b还通过电阻r2接地，三极管q1的集电极c与mos管q2的栅极g连接，三极管q1的发射
极e接地。
31.mos管q2的源极s与电源模块vdd连接，且还通过电阻r3与栅极g连接，同时通过电容c1接地，mos管q2的漏极d,也即pump_power与射频发射模块30的电源输入端连接。
32.本领域技术人员可以理解的是，上述供电开关模块20中包括的电阻r1、电阻r2、电阻r3、以及电容c1这些元件均是根据三极管q1和mos管q2的特性，为保证实现基本的开关功能而设计的，当然对于这些元件的增加或减少也在本实用新型的保护范围之内。
33.以mos管为pmos管为例，供电开关模块20的电控原理如下：
34.主控模块10的i/o端pump_on输出高电平时，三极管q1导通，mos管q2的栅极g电压被拉低，即0v，由于mos管q2的特性，栅极g电压减去源极s电压，即0-5v＝-5v，所以mos管q2导通，电源模块vdd输出的5v电压从源极s流到漏极d，进而输出到电源输入端pump_power，以给射频发射模块30供电。
35.主控模块10的i/o端pump_on输出低电平时，三极管q1关闭，mos管q2的栅极g电压变高，即5v，此时栅极g电压减去源极s电压，即5v-5v＝0，所以mos管q2关断，电源模块vdd输出的5v电压无法从源极s流到漏极d，进而也就无法给射频发射模块30供电。因此通过主控模块10的i/o端pump_on对供电开关模块20的控制，可以实现被驱动部件50的间隙驱动，从而可以根据实际需求来对被驱动部件50进行驱动与停止。
36.在本实施例中，通过主控模块10的i/o端输出的高电平或低电平，控制mos管q2的关断与导通，以实现射频发射模块30的供电控制，进而实现被驱动部件50的驱动控制。
37.在一可选的具体实施例中，如图3所示，上述图1中的射频发射模块30包括发射芯片u1、第一振荡电路u2、采样电路u3、以及振荡频率控制电路u4。
38.其中，发射芯片u1的发射端vin与第一振荡电路u2连接，发射芯片u1的采样端lgnd与采样电路u3的输入端连接,另外，采样电路u3与主控模块10连接，发射芯片u1的控制端r与振荡频率控制电路u4连接,发射芯片u1的电源输入端n/f与供电开关模块20连接。
39.进一步地，第一振荡电路u2由并联在一起的第一电感l0和第一电容c4实现。
40.其中，并联在一起的第一电感l0和第一电容c4的振荡频率由振荡频率控制电路u4包括的电阻r6、电阻r7、以及电容c3的取值决定。
41.在一可选的具体实施例中，如图3所示，采样电路u3包括第一电阻r4、第二电阻r5、以及第二电容c2。
42.其中，第一电阻r4的一端与发射芯片u1的采样端lgnd连接，第一电阻r4的另一端(也即采样电路u3的输出端pump_check)分别与主控模块10和第二电容c2的一端连接，第二电容c2的另一端接地；第二电阻r5的一端与发射芯片u1的采样端lgnd连接，第二电阻r5的另一端接地。
43.针对采样电路u3的采样原理介绍如下：
44.基于能量守恒定律，射频发射模块30发射的能量与射频接收模块40接收到的能量是相等的，也就是发射端做了多少功，通过互感效应均会传递到接收端，所以通过采样发射端的电流，便可以间接检测到接收端的驱动电流。
45.基于此，继续如图3所示，采样电路u3中的第二电阻r5实质上是与发射芯片u1、第一振荡电路u2整体串联，因此通过实时检测采样电路u3中第二电阻r5的电流，便可间接检测到驱动电流。
46.可选的，由于采样电路u3的输出端pump_check输出的是模拟电压，因此输出端pump_check可以连接至主控模块10的a\d转换端，主控模块10通过模数转换得到电压数字信号后，将电压数字信号除以第二电阻r5的阻值，便获得流经第二电阻r5的电流，也即驱动电流。
47.值得注意的是，采样电路u3中的第一电阻r4和第二电容c2均起到限流作用，以保护主控模块10中的主控芯片和射频发射模块30中的发射芯片u1。
48.在本实施例中，通过在射频发射模块30中增加采样电路u3，间接对被驱动部件50的驱动电流进行实时采样，以供主控模块10对被驱动部件50的运作状态进行实时监控，可以避免被驱动部件50持续在低功率状态下运作带来的损耗。
49.在一可选的具体实施例中，如图4所示，上述图1中的射频接收模块40包括接收芯片u5、整流滤波电路u7、以及第二振荡电路u6。
50.其中，第二振荡电路u6与整流滤波电路u7连接,整流滤波电路u7与接收芯片u5的输入端o\f连接,并且接收芯片u5的输出端out通过由二极管d2、电感l2和电容e2组成的滤波电路与被驱动部件50连接。
51.进一步地，第二振荡电路u6由并联在一起的第二电感l1和第三电容c5实现。
52.可选的，如图4所示，整流滤波电路u7由第一二极管d1、第二二极管dw1、以及第四电容e1组成。
53.其中，第一二极管d1和第二二极管dw1的负极均与接收芯片u5的输入端o/f连接；第一二极管d1的正极与第二振荡电路u6连接，第二二极管dw1的正极接地；第四电容e1的一端与接收芯片u5的输入端o\f连接，另一端接地。
54.需要说明的是，图4中所示的组成整流滤波电路u7仅为一种示例性电路元件，对于采用其他能够实现整流滤波的电路元件也在本实用新型的保护范围内。
55.针对射频接收模块40的驱动原理介绍如下：
56.第二振荡电路u6感应到射频发射模块30中的第一振荡电路u2产生的射频信号后，由于互感到的射频信号属于交流电压，因此需要经过整流滤波电路u7中的二极管d1和dw1进行整流，变成直流电压，然后再经整流滤波电路u7中的电容e1滤波后，经接收芯片u5的输入端o\f输入到接收芯片u5进行处理，并由接收芯片u5的输出端out输出驱动电压给被驱动部件50。
57.需要说明的是，继续如图4所示，接收芯片u5的输出端out输出的驱动电压，还需要经二极管d2、电感l2和电容e2组成的滤波电路滤波后，传输给被驱动部件50。
58.需要进一步说明的是，继续如图4所示，射频接收模块40还包括反馈电路u8，反馈电路u8分别与接收芯片的反馈输入端va和接收芯片的输出端out连接。
59.具体地，反馈电路包括串联的电阻r8和电阻r9，电阻r8连接至电感l2，以将滤波后的驱动电压传输至电阻r8，且电阻r8和电阻r9之间连接点连接至接收芯片u5的反馈输入端va，从而接收芯片u5进一步还可以根据反馈的电压识别输出端out是否输出实际需要的驱动电压，如果否，则自动关闭输出端out的电压输出。从而，通过这种自反馈机制可以进一步保护被驱动部件50的安全运行。
60.实施例二：
61.图5为本实用新型根据一示例性实施例示出的一种无线驱动饮水机的结构示意
图，基于上述图1至图4所示实施例的基础上，在本实施例中，无线驱动器中的被驱动部件为无线驱动饮水机中的水泵50，无线驱动饮水机通常包括水箱，水泵50设置在水箱内，用来将水箱中的水抽取出去。如图5所示，为无线驱动饮水机中水泵的驱动模块结构，这个驱动模块结构包括主控板01和射频接收模块40，主控板01包括两两相互连接的主控模块10、射频发射模块30和供电开关模块20。
62.其中，为了实现水泵50的无线驱动，射频接收模块40与水泵50连接。
63.进一步地，为了避免射频接收模块40与水接触，需要将射频接收模块40放置于水泵50的机壳内，并与射频发射模块30相对设置。
64.针对水泵50的驱动原理如下：
65.主控模块10控制供电开关模块20向射频发射模块30进行供电，从而射频发射模块30在供电开关模块20提供供电的情况下，产生射频信号，进一步射频接收模块40感应到射频发射模块30产生的射频信号，并根据感应到的射频信号产生电流，以驱动水泵50运行。
66.主控模块10，用于控制供电开关模块20向射频发射模块40供电，以及还用于通过射频发射模块40进行水泵50的电流采样，并在采样电流低于阈值时，控制供电开关模块20关断向射频发射模块40的供电。
67.进一步地，在水泵50被持续驱动过程中，主控模块10还会实时通过射频发射模块30进行水泵50的电流采样，并在采样电流出现低于阈值情况时，控制供电开关模块20关断向射频发射模块30的供电，从而停止驱动水泵50。
68.其中，采样电流低于阈值表示水箱缺水，因此通过控制供电开关模块20关断对射频发射模块30的供电，以停止驱动水泵50，进而可以避免水泵50在持续缺水状态下运作带来的损耗。
69.需要说明的是，针对图5所示的供电开关模块、射频发射模块以及射频接收模块的具体实现以及具体控制原理，可以参见上述图2至图4所示实施例中的相关描述，本实用新型在此不再一一赘述。
70.在本实施例中，由于视频接收模块40与射频发射模块30之间只需要相对设置，无需引线连接，从而可使得水泵50与由主控模块10、射频发射模块30、供电开关模块20组成的主控板很好的分离开来，实现水泵与主控板的分离，达到水电分离、无线驱动的目的，由于无线驱动可以减少互连线，因此可以简化安装，实现整机成本的下降。
71.从而，在将这种无线驱动方案应用到宠物饮水机上时，可以解决水电分离效果差的问题，有效避免宠物触电事故的发生。
72.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
73.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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两
个，三个等，除非另有明确具体的限定。
74.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
75.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
76.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
77.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。