用於淨飲機的增壓裝置及淨飲機的製作方法

2023-06-29 06:24:17 2

本實用新型涉及生活電器技術領域，特別是涉及一種用於淨飲機的增壓裝置及設有上述用於淨飲機的增壓裝置的淨飲機。

背景技術：

相關技術中，淨水機增壓水泵工作時只有開和關這兩種狀態，對應兩種輸出通量，一種狀態是控制板給增壓水泵供電，增壓水泵開，工作在額定通量；另一種狀態是斷開增壓水泵電源，增壓水泵關，通量為零。在需要增加通量或減小通量時無法逐級增加或減少。此外，增壓水泵的直接硬開關會使電路迴路中產生很大的開關電流衝擊和幹擾。

技術實現要素：

本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本實用新型的一個目的在於提出一種用於淨飲機的增壓裝置，所述增壓裝置在電路迴路中的開關電流衝擊和幹擾減小，使用性能提高。

本實用新型的另一個目的在於提出一種淨飲機，所述淨飲機上設有上述用於淨飲機的增壓裝置。

本實用新型的再一個目的在於提出一種增壓裝置的通量調節方法。

根據本實用新型第一方面實施例的用於淨飲機的增壓裝置，包括：開關電源；增壓水泵，所述增壓水泵的負極與所述開關電源的負極之間連接有開關，所述增壓水泵的正極與所述開關電源的正極相連；控制器，所述控制器與所述開關相連用於打開或斷開所述開關，所述控制器與所述開關電源的正極相連用於檢測所述開關電源的正極電壓值，所述控制器與所述開關電源的PWM控制端相連用於向所述開關電源發送PWM控制信號以調節所述開關電源的輸出電壓。

根據本實用新型實施例的用於淨飲機的增壓裝置，通過控制器不僅可以控制開關電源與增壓水泵之間迴路的導通或斷開，還可向開關電源發送PWM控制信號以調節開關電源的輸出電壓。由此，通過調節開關電源的輸出電壓，可以實現對增壓水泵的相應控制。

另外，根據本實用新型上述實施例的用於淨飲機的增壓裝置還具有如下附加的技術特徵：

根據本實用新型的一些實施例，所述開關為繼電器，所述開關串接在所述開關電源的負極和所述增壓水泵的負極之間，且所述控制器與所述開關的控制端相連以使所述控制器檢測到所述開關電源的正極電壓值為零時打開所述開關。

根據本實用新型的一些實施例，所述控制器內置有增壓水泵轉速-電壓對照表、增壓水泵通量-電壓對照表、增壓水泵通量-增壓水泵轉速對照表中的至少一種，所述控制器根據增壓水泵的目標通量或目標轉速查表確定所述開關電源的輸出電壓。

根據本實用新型第二方面實施例的淨飲機，所述淨飲機包括上述所述的用於淨飲機的增壓裝置。

根據本實用新型第三方面實施例的增壓裝置的通量調節方法，所述增壓裝置為前述的用於淨飲機的增壓裝置，所述通量調節方法包括：通過調節所述開關電源的輸出電壓調節所述增壓水泵的通量。

進一步地，所述通量調節方法還包括：在增大通量時，增大所述控制器的PWM控制信號的佔空比直到所述增壓水泵的通量達到目標通量；在減小通量時，減小所述控制器的PWM控制信號的佔空比直到所述增壓水泵的通量達到目標通量。

進一步地，根據目標通量確定所述開關電源的目標輸出電壓，如果所述開關電源的輸出電壓達到目標輸出電壓，則判定所述增壓水泵的通量達到目標通量。

進一步地，根據開關電源的目標輸出電壓確定所述控制器的PWM控制信號的目標佔空比，如果控制器的PWM控制信號的佔空比達到目標佔空比，則判定所述開關電源的輸出電壓達到目標輸出電壓且所述增壓水泵的通量達到目標通量。

根據本實用新型的一些實施例，所述通量調節方法還包括：在增大通量時，檢測所述開關是否閉合，如果所述開關斷開，則所述控制器的PWM控制信號的佔空比為零並檢測所述開關電源的正極電壓，直到所述開關電源的正極電壓為零時閉合所述開關；如果所述開關閉合，則增大所述控制器的PWM控制信號的佔空比直到所述增壓水泵的通量達到目標通量。

在本實用新型的一些實施例中，所述通量調節方法還包括：啟動所述增壓裝置時，檢測所述開關電源的正極電壓，如果所述開關電源的正極電壓不為零，則所述控制器的PWM控制信號佔空比為零直到所述開關電源的輸出電壓為零時逐漸增大所述控制器的PWM控制信號的佔空比到預定值。

本實用新型的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。

附圖說明

本實用新型的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據本實用新型實施例的用於淨飲機的增壓裝置的示意圖；

圖2是根據本實用新型實施例的增壓裝置的通量調節方法的流程圖。

附圖標記：

增壓裝置100，

開關電源1，PWM控制端11，增壓水泵2，開關3，開關的控制端31，控制器4，控制器的電壓檢測信號端41。

具體實施方式

下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。

下面結合圖1至圖2詳細描述根據本實用新型實施例的用於淨飲機的增壓裝置100。

參照圖1，根據本實用新型第一方面實施例的用於淨飲機的增壓裝置100，包括：開關電源1、增壓水泵2以及控制器4。

具體而言，如圖1所示，增壓水泵2的負極與開關電源1的負極之間連接有開關3，增壓水泵2的正極與開關電源1的正極相連。這樣使得電流可從開關電源1的正極，經由增壓水泵2並由增壓水泵2的負極，再經由開關3流回開關電源1的正極，從而在開關電源1與增壓水泵2之間形成閉合迴路，進而能夠更好地實現對增壓水泵2的相應控制。

控制器4與開關3相連用於打開或斷開開關3，從而有利於控制開關電源1與增壓水泵2之間迴路的導通或斷開。控制器4(參照圖1中控制器4的電壓檢測信號端41)與開關電源1的正極相連用於檢測開關電源1的正極電壓值。控制器4與開關電源1的PWM控制端11(其中，PWM是Pulse Width Modulation的縮寫，中文為脈衝寬度調製，簡稱脈寬調製)相連用於向開關電源1發送PWM控制信號以調節開關電源1的輸出電壓。由此，通過調節開關電源1的輸出電壓，可以實現對增壓水泵2的相應控制。

根據本實用新型實施例的用於淨飲機的增壓裝置100，通過控制器4不僅可以控制開關電源1與增壓水泵2之間迴路的導通或斷開，還可向開關電源1發送PWM控制信號以調節開關電源1的輸出電壓。由此，通過調節開關電源1的輸出電壓，可以實現對增壓水泵2的相應控制。

另外，還使得增壓裝置100在電路迴路中的開關電流衝擊和幹擾減小，使用性能提高。

參照圖1，根據本實用新型的一些具體實施例，開關3為繼電器，開關3串接在開關電源1的負極和增壓水泵2的負極之間，且控制器4與開關3的控制端31相連以使控制器4檢測到開關電源1的正極電壓值為零時打開開關3。由此，通過設置開關3例如繼電器等可在一定程度上提高增壓水泵2通量調節的準確性，還可提高增壓裝置100的使用安全性。

其中，控制器4檢測到開關電源1的正極電壓值為零時，開關電源1與增壓水泵2之間的通路斷開，電壓為零，增壓水泵2不工作，增壓水泵2的通量為零。此時打開開關3，使得開關電源1與增壓水泵2之間的通路導通，增壓水泵2工作，增壓水泵2的通量增加。

當然，在本實用新型的其他實施例中，開關3也可為其他的控制元件。

根據本實用新型的一些具體實施例，參照表1，控制器4內置有增壓水泵轉速-電壓對照表、增壓水泵通量-電壓對照表、增壓水泵通量-增壓水泵轉速對照表中的至少一種，控制器4根據增壓水泵2的目標通量或目標轉速查表確定開關電源1的輸出電壓。由此，通過控制開關電源1的輸出電壓可以更好地實現對增壓水泵2的通量調節，自動化程度提高。

其中，控制器4內置有增壓水泵轉速-電壓對照表、增壓水泵通量-電壓對照表、增壓水泵通量-增壓水泵轉速對照表中的一種或多種。

具體地，增壓水泵2工作時，增壓水泵2的通量與增壓水泵2的轉速成正比，增壓水泵2的轉速與開關電源1的輸出電壓成正比，因此，在額定的電壓工作範圍內，改變開關電源1的輸出電壓可以得到不同的增壓水泵2的通量，控制器4的電壓檢測信號端41檢測到控制器4設定通量的電壓值時，PWM控制信號停止增加佔空比(佔空比是指高低電平所佔的時間的比率，佔空比越大，電路開通時間就越長，整機性能就越高)，增壓水泵2的工作電壓不再變化，增壓水泵2穩定在設定的電壓工作。

另外，開關電源1的輸出電壓設定為與控制器4的PWM控制信號佔空比大小成正比。這樣當增加PWM控制信號佔空比時，開關電源1的輸出電壓相應增加，增壓水泵2的通量增加；當減小PWM控制信號佔空比時，開關電源1的輸出電壓相應減小，增壓水泵2的通量減小。

此外，調節增壓水泵2通量時，如果需要增大過水通量，則提高增壓水泵2的轉速；如果需要減小過水通量時，則降低增壓水泵2的轉速。

表1控制器內置表(部分)

根據本實用新型實施例的用於淨飲機的增壓裝置100，不僅可以實現對增壓水泵2通量的無級調節，以適應不同通量的需求，節能。另外，增壓水泵2的啟動和停止採用軟開關技術，增壓水泵2從停止到正常工作時，轉速慢慢增大直到設定值；增壓水泵2從工作到停止時，轉速慢慢減小直至零，減小衝擊電流和幹擾。

根據本實用新型第二方面實施例的淨飲機(圖中未示出)，所述淨飲機包括上述的用於淨飲機的增壓裝置。由此，通過在所述淨飲機上設置上述第一方面實施例的用於淨飲機的增壓裝置，使得所述淨飲機的通量可調節，還可減小衝擊電流和幹擾，從而提高所述淨飲機的使用性能。

根據本實用新型第三方面實施例的增壓裝置的通量調節方法，增壓裝置為前述的用於淨飲機的增壓裝置，所述通量調節方法包括：通過調節所述開關電源的輸出電壓調節所述增壓水泵的通量。由此，易於實現對所述增壓水泵的通量無級的調節，另外，還可減小所述增壓水泵工作時的衝擊電流和幹擾。

其中，由於所述開關電源的輸出電壓與所述增壓水泵的通量成正比，因此，通過增加所述開關電源的輸出電壓可相應增加所述增壓水泵的通量；通過減小所述開關電源的輸出電壓可相應減小所述增壓水泵的通量，從而更好地實現對所述增壓水泵通量的無級調節。

根據本實用新型實施例的增壓裝置的通量調節方法，通過調節所述開關電源的輸出電壓調節所述增壓水泵的通量。由此，易於實現對所述增壓水泵的通量無級的調節，從而解決相關技術中所述增壓水泵的通量無法無級調節的問題。

另外，還可減小所述增壓水泵工作時的衝擊電流和幹擾，延長增壓裝置的使用壽命，從而更好地滿足用戶的需求。

進一步地，所述通量調節方法還包括：在增大通量時，增大所述控制器的PWM控制信號的佔空比直到所述增壓水泵的通量達到目標通量；在減小通量時，減小所述控制器的PWM控制信號的佔空比直到所述增壓水泵的通量達到目標通量。由此，通過調節所述控制器的PWM控制信號的佔空比，可實現對所述開關電源的輸出電壓的相應調節，又因所述開關電源的輸出電壓與所述增壓水泵的通量成正比，因此，通過調節所述控制器的PWM控制信號的佔空比可實現對所述增壓水泵的通量的相應調節。

進一步地，根據目標通量確定所述開關電源的目標輸出電壓，如果所述開關電源的輸出電壓達到目標輸出電壓，則判定所述增壓水泵的通量達到目標通量。由此，通過判斷所述開關電源的目標輸出電壓，可進一步判斷所述增壓水泵的目標通量。

更進一步地，根據開關電源的目標輸出電壓確定所述控制器的PWM控制信號的目標佔空比，如果控制器的PWM控制信號的佔空比達到目標佔空比，則判定所述開關電源的輸出電壓達到目標輸出電壓且所述增壓水泵的通量達到目標通量。由此，通過調節控制器的PWM控制信號的佔空比，可進一步判斷開關電源的目標輸出電壓，又因當開關電源的輸出電壓達到目標輸出電壓時，所述增壓水泵的通量達到目標通量，因此，通過調節控制器的PWM控制信號的佔空比，可進一步實現對增壓水泵的通量的調節。

根據本實用新型的一些具體實施例，所述通量調節方法還包括：在增大通量時，檢測所述開關是否閉合，如果所述開關斷開，則所述控制器的PWM控制信號的佔空比為零並檢測所述開關電源的正極電壓，直到所述開關電源的正極電壓為零時閉合所述開關，這樣可在一定程度上提高所述增壓水泵的通量調節的準確性。如果所述開關閉合，則增大所述控制器的PWM控制信號的佔空比直到所述增壓水泵的通量達到目標通量。由此，通過調節所述控制器的PWM控制信號的佔空比，可實現對所述增壓水泵的通量的調節，從而進一步實現對所述增壓水泵的通量的無級調節。

在本實用新型的一些具體實施例中，所述通量調節方法還包括：啟動所述增壓裝置時，檢測所述開關電源的正極電壓，如果所述開關電源的正極電壓不為零，則所述控制器的PWM控制信號佔空比為零，直到所述開關電源的輸出電壓為零時逐漸增大所述控制器的PWM控制信號的佔空比到預定值。這樣不僅可提高所述增壓水泵的通量調節的準確性，還可通過調節所述控制器的PWM控制信號的佔空比，實現對所述增壓水泵的通量的調節，從而進一步實現對所述增壓水泵的通量的無級調節。

根據本實用新型實施例的增壓裝置的通量調節方法中，開關電源的輸出電壓在硬體連接時已設定與控制器的PWM控制信號佔空比大小成正比，增壓水泵從停止到正常工作時：首先控制器先檢測開關電源的正極與增壓水泵的正極之間的正電壓是否為零，如果不為零，PWM控制信號輸出佔空比減小，直至開關電源輸出電壓為零。然後控制器發出控制信號開通開關例如繼電器，增壓水泵的正負極與開關電源形成迴路，此時由於沒有電壓差，增壓水泵不會轉動。逐步增大PWM控制信號佔空比，開關電源的輸出電壓同時提高，增壓水泵工作；增壓水泵的通量與增壓水泵的轉速成正比關係，增壓水泵的轉速與開關電源的工作電壓成正比關係，因此在額定的電壓工作範圍內改變電壓可以得到不同的增壓水泵的通量。電壓檢測信號端檢測到控制器設定通量的電壓值時，PWM控制信號停止增加佔空比，增壓水泵工作電壓不再變化，增壓水泵穩定在設定的電壓工作。

增壓水泵從正常工作到停止時，控制器會逐步減小PWM控制信號佔空比，直至開關電源的輸出電壓為零，控制器發出信號關閉開關例如繼電器，增壓水泵與開關電源之間的迴路斷開，增壓水泵停止轉動。

當需要增加增壓水泵的通量時，控制器增大PWM控制信號佔空比，增大開關電源的輸出電壓，從而增大通量；需要減小增壓水泵的通量時，減小PWM的控制信號佔空比，減小開關電源的輸出電壓。

根據本實用新型實施例的增壓裝置的通量調節方法，在不改變所述增壓水泵結構的前提下，利用外部的電子控制電路以及軟體方法無級調節所述增壓水泵的轉速，以適用需要增加或減小述增壓水泵的通量的應用場合。方案可靠性高，調節靈活，對外部電路的產生的幹擾小。

另外，根據本實用新型實施例的增壓裝置的通量調節方法，也可用於無級控制直流的有刷或無刷的電機的轉速以控制出風量，無級控制加熱模塊的發熱功率，無級製冷模塊的製冷功率或其它直流的負載模塊等。

下面結合圖1至圖2詳細描述根據本實用新型實施例的增壓裝置的通量調節方法的工作過程。

具體而言，啟動增壓水泵通量無級調節，首先判斷增壓水泵的通量是否需要增加，如果需要，則繼續判斷繼電器信號是否開通；如果增壓水泵的通量不需要增加，則繼續判斷增壓水泵的通量是否需要減小，如果否，則退出；如果是，則電壓檢測預設值設定減小。繼電器信號如果開通，則使電壓檢測預設值設定增大；繼電器信號如果未開通，則使PWM控制信號值等於零，打開繼電器，以使電壓檢測預設值設定增大。當電壓檢測預設值設定增大時，將PWM控制信號與電壓檢測預設值進行比較，如果PWM控制信號大於電壓檢測預設值，則退出；如果PWM控制信號小於電壓檢測預設值，則使PWM佔空比增加，再繼續將PWM控制信號與電壓檢測預設值進行比較，如此循環，直至PWM控制信號大於電壓檢測預設值，退出。當電壓檢測預設值設定減小時，判斷PWM控制信號是否小於電壓檢測預設值，如果是，則退出；如果PWM控制信號大於電壓檢測預設值，則使PWM控制信號佔空比減小，如此循環，直至PWM控制信號小於電壓檢測預設值，退出。至此完成根據本實用新型實施例的增壓裝置的通量調節方法的工作過程。

在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特徵進行結合和組合。

儘管上面已經示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領域的普通技術人員在本實用新型的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。