直流电恒压电路模块的制作方法

本发明涉及一种直流电恒压电路模块，尤指一种兼具多功能及实用性极佳直流电恒压电路模块，可维持直流马达速率恒速。

背景技术：

目前吸尘器对于家庭而言已十分普及，尤其是家中地上已铺有地毯，利用一般扫把非常难以清除的杂屑及灰尘，更需利用吸尘器来执行清洁工作，但一般的吸尘器通常受限于室内交流电插座的位置，无法自由在任何角落使用，即使加了延长线后亦受线材的牵绊，使用上仍不够便利。

此外，吸尘器虽配备有多种不同态样的吸嘴，以针对不同类型的区域进行清理，但对于较为狭窄的角落(如：大型家具下方、床底)，因为肉眼难以辨别灰尘、碎屑的位置，容易会有清扫不到的死角，若是用来找寻细小对象，由于细小对象本就难以寻找，加上处于光线不足或被室内家具(例如，床或桌椅等)遮蔽造成太过黑暗的情况下，更增加寻找的困难。

另外，一般现有的手提式或行动式的吸尘器对于电量的指示不够明确，常常在无预警的情况下，吸尘器的电池电量耗尽就无法继续工作，造成使用者的使用不便。另外，不论是一般的吸尘器、手提式的吸尘器还是行动式的吸尘器，调整直流马达的转速进而控制吸力的强弱，通常为使用二段式(例如：强与弱)或三段式开关(例如：强、中与弱)来进行调整，使用者有时会无法调整至想要的吸力强度，且市售的吸尘器往往进行充电时仍可工作，如此一来，当家中有小孩不慎误触仍在工作的吸尘器时，会产生不必要的伤害。

鉴于传统的吸尘器缺乏一套有效的调速、照明、显示与安全保护的方式，因此亟需提出一种无段速调整、照明、显示与安全保护的吸尘器。

另外，许多电子产品需要稳定动力，因此可恒定电压及定转速的电路亦极为重要，以提供高质量的直流马达输出，通过定电压定转速的特性，许多的电子产品的电池亦可计算出精确的使用时间。

技术实现要素：

本发明提供的直流电恒电压的模块可应用的电器例如为吸尘器，吸尘器的清洁原理是借助吸气作用，从地板、地毯、墙壁、家具及其他不易用扫帚清除污垢的表面吸走灰尘和干的脏物(如：食物残屑、毛发等)。它的主要部件是直流马达、过滤袋(或过滤网)、软管、延长管及各种形状不同管嘴。现代吸尘器在附件上变化多样，为清除地毯污物设计出了粗毛刷、细毛刷、转动毛刷，清理墙角用的是扁形管嘴、清理地板用磨光刷等，吸尘器还能运用于其他方面，如收藏物品、找寻细小对象及清洁电器除尘时，可提升清扫时的便利性。

本发明的目的之一在于提供一种直流电恒压电路模块，其具有多种功能与极佳的携行性。

本发明的目的之一在于提供一种直流电恒压电路模块，其用于对一马达转速开关(例如，滚轮)进行控制，以对直流马达进行无段式调速，本发明提供的直流电恒压电路模块还具有安全保护功能，当电池的电力不足或电池进行充电时，将实时控制直流马达停止运行。另外，本发明提供的直流电恒压电路模块还具有电池监控功能，可使用具有发光二极管的显示设备显示该直流电恒压电路模块的剩余电量，且本发明提供的直流电恒压电路模块还具有照明功能，任何产品均可应用设置于该直流电恒压电路模块上的照明装置来进行照明。

本发明的目的之一在于提供一种直流电恒压电路模块，其设置有两个安全保护装置，其一为电池上设置有一过充及过放稳定机板的电路模块；其二为主板亦设置有一过充及过放稳压电流的电路模块，通过该两个安全保护装置达到更安全的目的。

本发明的目的之一在于利用该无段式调速来控制直流马达转速，进而使直流马达于操作时噪音分贝降低。

本发明的目的之一在于提供可恒定电压及定转速的电路，以提供高质量的直流马达输出，通过定电压定转速的特性，许多的电子产品的电池亦可计算出精确的使用时间。

为了达到上述目的，本发明提供了一种充直流电恒压电路模块，其设置于一主控制集成电路板上，其包含一电池监控单元和一蓄电池模块，该电池监控单元和该蓄电池模块经由主控制集成电路板及一直流马达耦接；其中该蓄电池模块释出电能，该主控制集成电路板用于对该蓄电池模块进行流量侦测及控制，以使该蓄电池模块释放电压时保持在一恒电压工作区，该直流马达运行时，该主控集成电路板通过一微控制单元及一电压增补频率侦测单元对该蓄电池模块进行一电压补偿，以使该蓄电池模块达到恒电压以及该直流马达达到恒速，该主控制集成电路板控制并显示该蓄电池模块的剩余电量以及当该蓄电池模块电力不足或进行充电时，将实时控制该直流马达停止工作。

在本发明的一实施例中，该电压增补频率侦测单元为一韧体，该韧体内储存有直流马达的转速及该蓄电池模块的对应参数。

在本发明的一实施例中，该主控制集成电路板还包括：

一马达转速调控单元，耦接该直流马达，用以控制该直流马达的转速，其中该马达转速调控单元通过一脉波宽度调变模块控制该直流马达的转速为恒速；

一电池监控单元，耦接该电池，用以显示该蓄电池模块的充放电情况，进而使用一电容量显示设备显示该电池进行供电后的剩余电量；

一充电断电安全保护单元，耦接该马达转速调控单元与该电池监控单元，当该电池监控单元监测到该蓄电池模块的电量不足或进行充电时，将通过该充电断电安全保护单元控制该马达转速调控单元，进而控制该直流马达停止工作；以及

一照明控制单元，用以独立控制一照明装置。

在本发明的一实施例中，直流电恒压电路模块还包括：

一DC直流充电单元，耦接该蓄电池模块，用以接收一AC交流电源，进而对该蓄电池模块进行充电，且当该DC直流充电单元进行充电时，该安全保护装置控制直流马达停止工作。

在本发明的一实施例中，该马达转速调控单元为一滚轮或一电子开关，且该电容量显示设备与该照明装置包括至少一发光二极管。

在本发明的一实施例中，该马达转速调控单元通过一滚轮或一电子开关调整电流的大小，进而控制该直流马达恒速工作。

在本发明的一实施例中，脉波宽度调变模块包括至少一二极管、至少一电容、至少一电阻与一集成芯片。

在本发明的一实施例中，该电池监控单元包括至少一晶体管、至少一二极管、至少一电容、至少一电阻与一集成芯片。

在本发明的一实施例中，该充电断电安全保护单元包括至少一晶体管、至少一二极管、至少一电阻与一集成芯片。

在本发明的一实施例中，该照明控制单元包括至少一晶体管、至少一二极管、至少一电容、至少一电阻与一集成芯片。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例并配合所附图式做详细说明。

附图说明

图1为为本发明提供的直流电恒压电路模块的功能方块示意图；

图2为电压增补频率侦测单元将一大波段区分为五小波段的示意图。

附图标记说明：1-主控制集成电路板；11-微控制单元；111-微控制单元对应参数；12-马达转速调控单元；121-马达转速开关；13-电池监控单元；14-充电断电安全保护单元；141-电容量显示设备；15-照明控制单元；151-照明装置；16-电压增补频率侦测单元；17-DC直流充电单元；171-AC交流电源；2-蓄电池模块；3-直流马达。

具体实施方式

为使审查员能对本发明的特征、目的及功能有更进一步的认知与了解，下文特将本发明的装置的相关细部结构以及设计的理念原由进行说明如下：

图1为本发明一实施例的一直流电恒压电路模块的内部方块图。该直流电恒压电路模块具有一主控制集成电路板1，该主控制集成电路板上1设置有：一微控制单元11、一马达转速调控单元12、一电池监控单元13、一充电断电安全保护单元14、一电容量显示设备141、一照明控制单元15、一照明装置151、一电压增补频率侦测单元16及一DC直流充电单元17，该电池监控单元耦接有一直流马达3。该电压增补频率侦测单元16与该蓄电池模块2及该直流马达3耦接，该蓄电池模块2包含电池压过充安全保护单元；微控制单元11包含微控制单元对应参数111，不同的直流电产品需要不同的微控制单元对应参数111。

上述电压增补频率侦测单元16与蓄电池模块2及直流马达3耦接；其中，该直流马达3运行时，该主控集成电路板1通过微控制单元11中的微控制单元对应参数111及电压增补频率侦测单元16对该蓄电池模块2进行一电压补偿，以达到电压恒流电机恒速的目的，主控制集成电路板1监控并显示该蓄电池模块2的剩余电量以及当该蓄电池模块2的电力不足或进行充电时，将断电以控制该直流马达3停止运行。

承上述，进一步详细说明电压增补频率侦测单元，如图2所示，该电池监控单元13将一大波段区分为五小波段侦测放电电压，于前四个小波段电压不断进行补偿，故能保持正常的恒电压，但由于蓄电池模块已无法继续提供电力，故第五个小波段进行终止工作，通过将该大波段切割成多个小波段，且分段控制电压，从而达到恒速的目的。

由于该直流马达3是靠该蓄电池模块2进行供电，当该蓄电池模块2电压下降时，该直流马达3的转速(rmp)亦随着下降，该电压增补频率侦测单元16可于该直流马达3转速下降时，实时利用一脉波宽度调变模块(PWM)来提升该蓄电池模块2的电压，以使该直流马达3能恢复至蓄电池模块2电压未下降前的转速，以达到恒电压目的。该电压增补频率侦测单元16为一韧体，该韧体内储存有调控直流马达的转速及蓄电池模块2的对应参数。

上述的电路模块，除了可应用在吸尘器之外，亦可应用于各种直流电相关产品，例如果汁机或遥控车、船、飞机等需要定电压定转速的产品中。

该蓄电池模块2耦接该直流电恒压电路模块，该蓄电池模块2接收一AC交流电源，用以进行充电，进而提供电能予该主控制集成电路板1，且该蓄电池模块2可为具有充放电功能的电池，例如，锂电池以及该直流马达3，其耦接该主控制集成电路板1。其中，该主控制集成电路板1用以对该直流马达3进行无段式调速、监控并显示该蓄电池模块2的剩余电量以及当该蓄电池模块2的电力不足或进行充电时，将实时控制直流马达3停止工作。前述的该直流电恒压电路模块的主控制集成电路板1还包括:一马达转速调控单元12、一电池监控单元13、一充电断电安全保护单元14以及一照明控制单元15。该马达转速调控单元12耦接该直流马达3，用以控制该直流马达3的转速，其中该马达转速调控单元12进一步通过一马达转速开关121对该直流马达3进行无段式调速，且该马达转速开关121可为一滚轮或一电子开关，该马达转速调控单元12可通过该滚轮或该电子开关调整电流的大小，进而控制该直流马达3工作，以控制该直流马达3的无段式调速及开、关电源。

该电池监控单元13耦接该蓄电池模块2，用以监控该蓄电池模块2的充放电情况，进而使用一电容量显示设备141显示该蓄电池模块2进行供电后的剩余电量。该充电断电安全保护单元14耦接马达转速调控单元12与该电池监控单元13，当该电池监控单元13监测到该蓄电池模块2的电量不足或进行充电时，将通知该充电断电安全保护单元14，该充电断电安全保护单元14将控制该马达转速调控单元12，进而控制该直流马达3停止工作以及控制该照明控制单元15，该照明控制单元15用以控制一照明装置151。

其DC直流充电单元17耦接该蓄电池模块2，用以接收该AC交流电源171，该AC交流电源171可为一交流电源(AC)或一直流(DC)充电器，进而对该蓄电池模块2进行充电，且当该DC直流充电单元17进行充电时，该充电断电安全保护单元14将会实时控制直流马达3停止工作以及控制该照明控制单元15，该照明控制单元15用以切换该照明装置151的亮度。

其中马达转速调控单元12可用来控制该直流马达3的转速，且该马达转速调控单元12可进一步通过马达转速开关121对该直流马达3进行无段式调速，且该马达转速开关121可为一滚轮或一电子开关，该马达转速调控单元12可通过该滚轮或一电子开关调整电流的大小，进而控制该直流马达3工作，且该马达转速调控单元12包括至少一二极管、至少一电容、至少一电阻与一集成芯片。其电池监控单元13可用来监控该蓄电池模块2的充放电情况，进而使用一电容量显示设备141显示该蓄电池模块2进行供电后的剩余电量，且该电池监控单元13包括至少一晶体管、至少一二极管、至少一电容、至少一电阻与一集成芯片。其中，当电池监控单元13监测到该蓄电池模块2的电量不足或该蓄电池模块2通过AC交流电源171进行充电时，充电断电安全保护单元14将通知该充电断电安全保护单元14，该充电断电安全保护单元14将控制该马达转速调控单元12，进而控制该直流马达3停止工作，且该充电断电安全保护单元14包括至少一晶体管、至少一二极管、至少一电阻与一集成芯片。照明控制单元15可用来控制设置于本发明的直流电恒压电路模块的照明装置，且该照明控制单元15包括至少一晶体管、至少一二极管、至少一电容、至少一电阻与一集成芯片。

于本发明中，该主控制集成电路板内设有电池接入口及“充电”控制模块，达到约95％电流缓充至约100％电能，以确保电池使用更安全持久。该主控制集成电路板更设有“放电”控制模块，若充电式吸尘器(DC)恒压电路模块只残余约20％的电力便通过安全保护装置自行启动断电功能保护，以确保电池使用更安全持久。该主控制集成电路板内设有发光二极管(LED)以具有照明功能，当该主控制集成电路板之该电池的运作电压保持在补偿电压工作区，且侦测到充电器接入该直流电恒压电路模块时，直流马达将无法启动。本发明的主控制集成电路板内具有安全防护功能，在充电时设有阻断运转的机制，确保安全，且更设有无段(极)微调，控制该直流马达转速的电流功率，制擎总电源开关的集成。

虽然本发明已以较佳实施例揭露于上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此项技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求范围所界定为准。