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一种用于美容仪数控电源的控制电路

2021-02-17 16:54:05

一种用于美容仪数控电源的控制电路

  技术领域

  本实用新型属于美容仪控制技术领域,特别涉及一种用于美容仪数控电源的控制电路。

  背景技术

  目前在美容行业中BIO微电流,应用已经很普遍;微电流的功能主要是改善人体的新陈代谢,修补受损的细胞。然而,在设计微电流的电路各厂商采用不同的设计方式,设计的电路普遍存在不能线性调节、分立性元器件过多、集成度不高、稳定性较差,特别在客户体验微电功能时,感觉不舒适。

  实用新型内容

  本实用新型的目的在于提供一种用于美容仪数控电源的控制电路,以解决上述问题。

  为实现上述目的,本实用新型采用以下技术方案:

  一种用于美容仪数控电源的控制电路,包括MCU微处理器、电源模块电路、继电器驱动电路、外部时钟电路和信号调理电路;电源模块电路、继电器驱动电路、外部时钟电路和信号调理电路均连接到MCU微处理器;电源模块电路为MCU提供供电电源;继电器驱动电路用于对数控电源提供输入电源+24V;信号调理电路用于根据MCU的控制信号调整数模转换器的输出电压,并对输出电压进行放大;外部时钟电路用于为整个美容仪控制电路运行提供时钟频率。

  进一步的,还包括LCD显示屏;LCD显示屏与电源模块相连接,LCD显示屏和MCU微处理器通过串口相互连接通信,用于实现人机交互。

  进一步的,MCU微处理器的型号为STM32F103VET6/ST。

  进一步的,外部时钟电路包括时钟振荡电路和复位电路;

  时钟振荡电路包括:晶体振荡器X1、电容C19和电容C21;电容C19的一端接GND,另一端连接MCU管脚12;电容C21的一端接GND,另一端连接MCU管脚13;晶体振荡器X1串联在电容C19和电容C21之间;

  复位电路包括电阻R22和电容C23,电阻R22的一端与电源+3.3V连接,另一端与电容C23的正极连接,电容C23的负极接GND,电阻R22的另一端与电容C23正极的连接节点与MCU管脚14连接。

  进一步的,信号调理电路包括数模转换芯片IC1型号为TLV5620IDR、运算放大器IC3型号为LM358和线性稳压电源芯片IC2型号为LM317;数模转换芯片IC1的12管脚连接运算放大器IC3的输入端,运算放大器IC3的输出端连接线性稳压电源芯片IC2。

  进一步的,电源模块电路包括PTC自恢复保险丝F1型号为ASMD1812-300、TVS二极管为1.5SMC33CA、DC-DC电源芯片型号LM2576R-5.0、DC-DC电源芯片型号LM2576R-12和低压差线性稳压器型号为LM1117S-3.3;

  进一步的,继电器驱动电路包括由电阻R27、R28、R29,三极管、直流继电器、发光二极管LED1和通用二极管D9;电阻R27一端连接电源+12V,一端接LED1的阳极,LED1的阴极连接继电器的3管脚,二极管D9阴极连接继电器的3管脚,D9接继电器的1管脚,三极管Q3的集电极接继电器的1管脚,电阻R29一端接三极管Q3的基极,另一端接GND,电阻R28一端MCU的控制信号Power_ON/OFF信号端,另一端连接三极管Q3的基极;继电器的2管脚连接+24V电源,继电器的4管脚为输出端;当控制信号Power_ON/OFF置为高电平时,三极管Q3导通,继电器线圈被吸合,输出+24V;当控制信号Power_ON/OFF置为低电平时,三极管Q3截至,输出0V。

  与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:

  本实用新型的控制电路具有线性调节、集成性较高,选用元器件较少,连接较简单,抗干扰能力较强,驱动负载的能力较强。

  进一步的,晶体振荡器X1、电容C19和电容C21组成精准的时钟振荡电路为MCU(IC4)提供精确的时钟,R22和C23组成复位电路保证MCU有一个统一时钟步调。

  进一步的,单片机MCU通过IIC协议向数模转换芯片IC1输入信号,降数字信号转换成模拟信号,调整输入电压,经过运算放大器进行放大,调整电源芯片LM317的基准电压,从而调整输出电压。

  进一步的,单片机通过IO驱动三极管Q3来控制继电器,从接通电源为电源芯片LM317提供输入电源。

  附图说明

  图1是本实用新型的一种用于美容仪数控电源的控制电路的模块框图;

  图2是本实用新型的一种用于美容仪数控电源的控制电路的单片机MCU结构示意图;

  图3是本实用新型的一种用于美容仪数控电源的控制电路的外部时钟电路结构示意图;

  图4是本实用新型的一种用于美容仪数控电源的控制电路的信号调理电路结构示意图;

  图5是本实用新型的一种用于美容仪数控电源的控制电路的电源模块结构示意图;

  具体实施方式

  下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

  参考图1至图5,本实用新型的一种用于美容仪数控电源的控制电路,包括:MCU微处理器IC4,通过IIC控制外部器件数字模拟信号转换器输出电压,用户设计不同的等级,单片机程序根据接收的的指令,调整数字模拟信号器输出电压;运算放大器对电压信号进行放大,进而调整电源芯片的基准电压,从而可以调整输出电压。电源模块为系统和外部器件提供所需要的合适电源;继电器驱动电路,通过MCU控制三极管的导通,继而控制继电器打开,为输出电源芯片提供输入电源;外部时钟电路,为系统运行提供精确的8M时钟频率;信号调理电路,从单片机出来的信号,经过数字模拟转换器IC1转换成模拟信号,通过运算放大器IC3,放大1.8倍,再通过电源芯片IC2,进行调节输出电压。

  外部时钟电路包括时钟振荡电路和复位电路;时钟振荡电路包括:两脚晶体振荡器X1、电容C19和电容C21;电容C19的一端接地,另一端连接MCU;电容C21的一端接地,另一端连接MCU;复位电路包括电阻R64和电容C23,电阻R22的一端与电源模块连接,另一端与电容C23的正极连接,电容C23的负极接地,电阻R22与电容C23正极的连接节点与MCU连接。X1、C19、C21组成精准的时钟振荡电路为MCU(IC4)提供精确的时钟,R22和C23组成复位电路保证MCU(IC4)有一个统一时钟步调。

  信号调理电路包括DCA转换模块、放大电路、电源转换电路;DAC转换模块由电容C1、C4、C5、C6、C8,电感L1、电阻R5、R10、R11和DAC转换芯片IC1。电感L1一端连接+3.3V,另一端接电阻R5、C5、C8的一端,C8、C5的另一端连接GND。电阻R5的另一端连接电容C4、C6、DAC转化芯片的2、3、4、5管脚,作为IC1的参考电压,IC1的6管脚连接单片机的DCA_Data信号端口,作为串口的数据输入端,IC1的7管脚连接单片机的DAC_CLK信号端口,作为串行时钟输入端。IC1的14管脚连接到+3.3V,作为数模转换器芯片的工作电源,IC1的13管脚连接单片机MCU的DAC_LDAC的信号端,作为串行数据装载端,IC1的12管脚为通道A模拟输出端,连接电阻R9端。IC1的管脚9、10、11分别为通道B、通道C、通道D的模拟输出端,连接电阻R10、R11的一端,电阻R10、R11的另一端连接到GND。IC1的8管脚连接到单片机MCU的DAC_LOAD的信号端,作为串行数据装载控制端。放大电路由电阻运算放大器IC3、电阻R1、R2、R3、R6、R9。电阻R9一端连接到IC1管脚12,另一端连接运算放大器的管脚3,电阻R6一端连接运算放大器管脚2,另一端连接到GND,电阻R3一端连接运算放大器管脚2,另一端连接运算放大器管脚1,运算放大器管脚1连接到运算放大器的管脚5,电阻R2的一端连接到电位器R1的一端,一端连接到GND,电位器R1的另一端连接到运算放大器的管脚7,电位器的调节端运算放大器管脚6端。

  电源转换电路由电源稳压芯片IC2、电阻R4、电容C9、C3、C7和二极管D1组成。电容C9一端连接IC2的1管脚,另一端连接到GND。电阻R4的一端连接IC2管脚1,另一端连接IC2管脚4,二极管D1的阳极一端连接IC2管脚1,阴极一端连接IC2管脚4,电容C3、C7的同一端连接到IC2的管脚4,另一端连接到GND。

  继电器驱动电路包括由电阻R27、R28、R29,三极管、直流继电器、发光二极管LED1和通用二极管D9。电阻R27一端连接电源+12V,一端接LED1的阳极,LED1的阴极连接继电器的3管脚,二极管D9阴极连接继电器的3管脚,D9接继电器的1管脚,三极管Q3的集电极接继电器的1管脚,电阻R29一端接三极管Q3的基极,另一端接GND,电阻R28一端MCU的控制信号Power_ON/OFF信号端,另一端连接三极管Q3的基极;继电器的2管脚连接+24V电源,继电器的4管脚为输出端。当控制信号Power_ON/OFF置为高电平时,三极管Q3导通,继电器线圈被吸合,输出+24V;当控制信号Power_ON/OFF置为低电平时,三极管Q3截至,输出0V。

  本实用新型的控制电路具有线性调节、集成性较高,选用元器件较少,连接较简单,抗干扰能力较强,驱动负载的能力较强。

  本实用新型的工作过程:

  通过显示屏LCD,设置相应的电源等级,单片机MCU通过串口获取数据,单片机程序根据程序调整数模转换器的输入数据,数模转换器将数字信号装换成模拟信号,运算放大器将模拟信号进行放大处理,被放大的电压信号,作为电源转化芯片的基准电压,通俗一点就是说,通过调整电源转化芯片的基准电压,来控制最终的输出电压。

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