一种微电流指示灯电路和微电流花洒的制作方法

1.本发明涉及恒流输出电路，尤其涉及微电流恒流输出电路。


背景技术：

2.为了提升肌肤的质感，市面上出现了众多类型的美容仪。美容仪通常以外部电源，例如电池驱动，带动本体活动，从而对肌肤进行按摩，达到美容作用。
3.然而，现有的各式美容设备由于需要外部电源驱动，即，必须带有外部电源才能使美容设备运行。因此，大部分美容设备的使用环境为干燥、远离水。即便以电池驱动，并附加水密封结构，然而仍存在进水风险，因此，这样美容设备也仅允许在少量水的环境中运行，若在淋浴的同时使用，则存在很大程度的安全隐患。
4.为了解决这个问题，市面上出现了微电流花洒，就是利用人体作为导体，使得微小的电流通过人体对肌肤进行刺激和按摩，达到美容的效果。现有技术中出于安全考虑对于微电流的定义是微安级别的电流，但是微电流要起到作用并不是越小越好，而是必须达到一定的值，但是现有技术的微电流花洒只是简单地将人体连接在电源的正负极之间，这样很有可能出现微电流大小不足的情况，达不到美容的效果。并且，使用者在使用微电流花洒时是不知道微电流大小是否达到了有效值的，很多花洒上的指示灯都是只要有微电流就能点亮，这样容易对使用者造成误导。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的主要技术问题是提供一种微电流指示灯电路，能够对微电流是否达到了有效值进行指示。
6.为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种微电流指示灯电路，包括：指示灯模块、逻辑控制器；
7.所述逻辑控制器通过将微电流在采样电路上产生的采样电压与第一预设阈值电压比较，当采样电压大于第一预设阈值电压时，所述逻辑控制器输出驱动信号至所述指示灯模块，以驱动所述指示灯模块的指示灯点亮。
8.一较佳实施例中：所述逻辑控制器的输出端连接指示灯模块的开关管。
9.在一较佳实施例中：还包括外接端子，所述外接端子具有一连接所述输出电压的第一端子，和连接所述采样电路的第二端子，所述第一端子和第二端子通过外界导电介质导电连接时产生微电流。
10.在一较佳实施例中：还包括整流模块和升压模块；
11.所述整流模块的输入端连接市电，输出端连接所述升压模块的输入端，所述逻辑控制器的输出端连接所述升压模块的输出端；当采样电压小于第一预设阈值电压时，所述逻辑控制器驱动升压模块提升输出电压，直至所述采样电压大于等于所述第一预设阈值电压。
12.在一较佳实施例中：还包括电阻接入检测模块，所述电阻接入检测模块用于将所
述采样电压和第二预设阈值电压，以判断第一端子和第二端子之间是否通过导电介质电连接。
13.在一较佳实施例中：所述逻辑控制器和电阻接入检测模块分别包括第一比较器和第二比较器，所述第一比较器和第二比较器的输出端分别连接至或门。
14.在一较佳实施例中：还包括上限电压检测模块；所述上限电压检测模块用于将所述输出电压与第三预设阈值电压比较，以判断所述输出电压是否达到上限。
15.在一较佳实施例中：所述上限电压检测模块包括第三比较器，所述第三比较器的输出端连接至所述或门。
16.在一较佳实施例中：所述逻辑控制器为单片机，所述单片机的输入端连接所述采样电压，输出端连接所述升压模块。
17.在一较佳实施例中：所述单片机的输入端还连接至所述输出电压，用于将所述输出电压与第三预设阈值电压比较，以判断所述输出电压是否达到上限。
18.本发明还提供了一种微电流花洒，包括：花洒本体和设置在花洒本体上的指示灯和微电流指示灯电路；
19.所述微电流指示灯电路包括采样电路，所述采样电路连接至逻辑控制器的输入端，所述逻辑控制器可操作性地连接所述指示灯；
20.所述逻辑控制器通过将微电流在采样电路上产生的采样电压与第一预设阈值电压比较，当采样电压大于第一预设阈值电压时，所述逻辑控制器输出驱动信号至所述指示灯模块，以驱动所述指示灯模块的指示灯点亮。
21.在一较佳实施例中：所述微电流指示灯电路为如上所述的微电流指示灯电路。
22.相较于现有技术，本发明的技术方案具备以下有益效果：
23.1.本发明提供了一种微电流指示灯电路，指示灯只有在微电流达到恒流状态时才会亮起，这样就可以让用户清楚地知道当前作用在人体的微电流是有效的微电流。
24.2.本发明提供了一种微电流指示灯电路，在电路中设有采集电阻，通过逻辑控制器获取采集电阻的电压，通过采样电压和阈值电压的比较来判定该当前的微电流值是否在有效电流值范围内,如果微电流不在有效电流值范围内，则调整输出电压，始终输出的微电流在有效电流值范围内。
附图说明
25.图1为本发明优选实施例1中恒流电路的升压部分的电路图；
26.图2为本发明优选实施例1中恒流电路的检测部分的电路图；
27.图3为本发明优选实施例1中上限电压检测部分的电路图；
28.图4为本发明优选实施例2中恒流电路的检测部分的电路图；
29.图5为本发明优选实施例2中单片机部分的电路图；
30.图6为本发明优选实施例2中指示灯部分的电路图；
31.图7为本发明优选实施例3中微电流花洒的示意图。
具体实施方式
32.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。
33.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。
34.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”，可以是壁挂连接，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。
35.实施例1
36.参考图1-3，本发明提供了一种微电流指示灯电路，包括：整流模块、升压模块u2、逻辑控制器和指示灯模块；
37.所述整流模块的输入端连接市电，输出端连接所述升压模块u2的输入端，所述逻辑控制器的输出端连接所述升压模块u2的输出端；所述逻辑控制器通过将微电流在采样电路上产生的采样电压与第一预设阈值电压vref1比较，当采样电压达到第一预设阈值电压vref1时，认为当前的微电流达到了有效值。本实施例中，所述采样电路具体为采样电阻r28。所述逻辑控制器输出控制信号至指示灯模块的开关管q1，驱动开关管q1导通，进而使得指示灯点亮。这样用户就可以知晓当前的微电流大小达到了有效值。
38.本实施例中，为了在微电流没有达到有效值时，能够自动增加微电流的大小，设计了上述的升压模块u2，当采样电压小于第一预设阈值电压vref1时，所述逻辑控制器驱动升压模块u2提升输出电压vcc hv，直至所述采样电压大于等于所述第一预设阈值电压vref1。通过提升输出电压vcc hv，就可以提升微电流的大小。
39.为了实现微电流，本实施例还包括外接端子j2，所述外接端子j2具有一连接所述输出电压vcc hv的第一端子，和连接所述采样电路r28的第二端子，所述第一端子和第二端子通过外界导电介质导电连接时产生微电流。
40.本实施例中，为了更好地将采样电压与第一预设阈值电压vref1比较，所述逻辑控制器包括运算放大器u5a和第一比较器u4，其中运算放大器的+端通过电阻r24连接至采样电阻r28的一端，-端通过电阻r29连接至采样电阻r28的另一端。当微电流通过时，r28上的电压为oa_i n，通过运算放大器u5a将oa_i n放大至oa_out，放大倍数为r30/r29，从而得到采样电压。
41.运算放大器u5a的输出端连接至第一比较器的+端，第一比较器的-端连接至所述第一预设阈值电压vref1。
42.本实施例中还包括电阻接入检测模块，所述电阻接入检测模块用于将所述采样电压和第二阈值电压vref2比较，以判断第一端子和第二端子之间是否通过导电介质电连接。
43.具体来说，所述电阻接入检测模块包括第二比较器u6，其-端连接至所述采样电
压，+端连接至所述第二阈值电压vref2。所述第一比较器u4和第二比较器u6的输出端分别连接至或门。
44.本实施例中还包括上限电压检测模块；所述上限电压检测模块用于将所述输出电压vcc hv与第三预设阈值电压vref3比较，以判断所述输出电压vcc hv是否达到上限。具体的，所述上限电压检测模块包括第三比较器u3，所述第三比较器u3的输出端也连接至所述或门。
45.工作时分成以下几种情况：
46.1)当人体电阻未接入时，vref1》oa_out且vref2》oa_out，所以第一比较器u4输出低电平信号且第二比较器u6输出高电平信号，则或门输出高电平信号vfb，此时升压模块u2不升压；
47.2)当人体电阻接入时(电阻增大)，vref1》oa_out且vref2《oa_out，所以第一比较器u4和第二比较器u6分别输出低电平信号，则或门输出低电平信号vfb，此时升压模块u2持续升压，微电流回路的微电流持续增大；
48.3)当人体达到微电路有效值时，vref1《oa_out且vref2《oa_out，所以第一比较器u4输出高电平信号且第二比较器u6输出低电平信号，则或门输出高电平信号vfb，此时升压模块u2不再升压，微电流电路保持有效值输出；
49.4)当人体因为潮湿等原因(电阻减小)时，vref1《oa_out且vref2《oa_out，所以第一比较器u4输出高电平信号且第二比较器u6输出低电平信号，则或门输出高电平信号vfb，此时升压模块u2不再升压，输出电压vcc_hv慢慢回落，直到vref1》oa_out且vref2《oa_out，电路回到状态2继续工作；
50.5)当人体电阻再次变化时，电路维持在2-4的状态循环，直到人体电阻离开，电路回到1的状态。
51.6)当输出电压vcc_hv大于第三预设阈值电压vref3时，vcc_hv*r14/
52.(r13+r14)》vref3，此时第三比较器输出高电平信号hv_limit。则或门输出高电平信号vfb，此时升压模块u2不再升压。
53.7)当输出电压vcc_hv小于第三预设阈值电压vref3时，此时第三比较器输出低电平信号hv_limit。
54.8)当微电流回路达到设置的有效值时，oa_out》vref1，第一比较器u4输出高电平信号至指示灯模块的开关管q1，控制开关管q1导通，则指示灯点亮。
55.9)当微电流回路未达到设置的有效值时，oa_out《vref1，第一比较器u4输出低电平信号至指示灯模块的开关管q1，控制开关管q1截止，则指示灯熄灭。
56.需要说明的是，对人体而言，安全电流是10ma以下，而设置的微电流有效值仅为50-1000μa，所以输出到人体的微电流是非常安全的。
57.实施例2
58.参考图4-图6，实施例是通过比较器实现采样电压和设定阈值电压的比较，属于纯硬件的方式。本实施例采样软件方式实现上述的效果，具体来说，所述逻辑控制器为单片机u4，所述单片机u4的输入端连接所述采样电压，输出端连接所述升压模块u2。通过单片机u4读取采样电压的adc数值和预设的阈值电压进行比较，同样可以达到实施例1的效果。
59.同时，所述单片机u4的输入端还连接至所述输出电压vcc hv，用于将所述输出电
压vcc hv与第三预设阈值电压vref3比较，以判断所述输出电压vcc hv是否达到上限。
60.使用时包括以下几种情况：
61.1)当人体电阻未接入时，单片机u4检测到oa_out为0v，则fb输出高电平，此时升压模块u2不升压；
62.2)当人体电阻接入时(电阻增大)，单片机u4检测到微小电压差且小于第一预设阈值电压，则fb输出低电平，此时升压模块u2持续升压，微电流回路电流持续增大；
63.3)当人体达到微电路有效值时，单片机u4检测oa_out的电压等于第一预设阈值电压，则fb输出3.3v，此时u2不再升压，微电流电路保持有效值；
64.4)当人体(电阻减小)时，单片机u4检测oa_out的电压大于第一预设阈值电压，则fb输出高电平，此时升压模块u2不再升压，输出电压vcc_hv慢慢回落，直到oa_out的电压小于第一预设阈值电压，电路回到状态2继续工作；
65.5)当人体电阻再次变化时，电路维持在2-4的状态循环，直到人体电阻离开，电路回到1的状态。
66.6)当输出电压vcc_hv大于设置的第三预设阈值电压时，此时hv_limit输出高电平，则fb输出高电平，此时升压模块u2不再升压；
67.7)当输出电压vcc_hv小于设置的第三预设阈值电压时，hv_limit输出低电平。
68.8)当微电流回路达到设置的有效值时，则led_blue输出高电平至指示灯模块的开关管q1的控制极，控制开关管q1导通，则指示灯点亮。
69.9)当微电流回路未达到设置的有效值时，led_blue输出低电平至指示灯模块的开关管q1的控制极，控制开关管q1截止，则指示灯熄灭。
70.实施例3
71.参考图7，本发明还提供了一种微电流花洒，使用了如上所述微电流恒流输出电路。其中外接端子j2的第一端子连接花洒的出水水流，第二端子连接人体，当水覆盖人体表面时，第一端子和第二端子就导电连接产生微电流了。
72.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，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，利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均属于侵犯本发明保护范围的行为。