一种磁流体驱动电路及磁流体驱动终端设备的制作方法

1.本实用新型涉及电子电路技术领域，特别涉及一种磁流体驱动电路及磁流体驱动终端设备。


背景技术：

2.铁磁流体又称磁性液体或者磁液，是一种新型的功能材料，它既具有液体的流动性又具有固体磁性材料的磁性。可以通过改变其周围的磁场让铁磁流体展现不同的变化，改变磁场通常用到的是电磁铁，通常情况下，电磁铁的磁力变化比较固定，只有通及断的功能，这就导致了电磁铁的功能和产品表现都比较单一，应用范围比较窄。
3.因而现有技术还有待改进和提高。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的在于提供一种磁流体驱动电路及磁流体驱动终端设备，旨在解决现有技术中电磁铁的磁力变化比较固定，只有通及断的功能，这就会造成电磁铁的功能和产品表现都比较单一，应用范围比较窄的问题。
5.为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：
6.一种磁流体驱动电路，分别与音响和磁流体连接，所述磁流体驱动电路包括：波形处理模块、供电模块和磁流体驱动模块；所述波形处理模块分别与所述供电模块和所述磁流体驱动模块连接，所述供电模块还与所述磁流体驱动模块连接；所述波形处理模块用于对所述音响提供的音频信号进行处理，并将经过处理后的音频信号传输至所述磁流体驱动模块，所述供电模块用于为所述波形处理模块和所述磁流体驱动模块提供相应的电压，所述磁流体驱动模块用于根据经过处理后的音频信号生成驱动信号后，驱动所述磁流体流动。
7.所述磁流体驱动电路中，所述波形处理模块包括：滤波单元、波形转换单元和信号放大单元；所述滤波单元、所述波形转换单元和所述信号放大单元依次连接；所述滤波单元用于对所述音频信号进行滤波处理以生成滤波信号，并传输至所述波形转换单元，所述波形转换单元用于将所述滤波信号进行波形转换处理，得到波形转换信号并传输至所述信号放大单元，所述信号放大单元用于将所述波形转换信号进行放大处理，得到放大信号并传输至所述磁流体驱动模块。
8.所述磁流体驱动电路中，所述供电模块包括：第一供电单元、第二供电单元和第三供电单元；所述第一供电单元分别与所述波形处理模块和所述第二供电单元连接，所述第二供电单元还分别与所述波形处理模块、所述第三供电单元和所述磁流体驱动模块连接，所述第三供电单元还分别与所述波形处理模块和所述磁流体驱动模块连接；所述第一供电单元用于提供第一电压至所述波形处理模块，所述第二供电单元用于提供第二电压至所述波形处理模块，所述第三供电单元用于提供第三电压至所述磁流体驱动模块。
9.所述磁流体驱动电路中，所述滤波单元包括：第一电阻和第一电容；所述第一电阻
的一端与所述音响连接，所述第一电阻的另一端分别与所述第一电容的一端和所述波形转换单元连接，所述第一电容的另一端接地。
10.所述磁流体驱动电路中，所述波形转换单元包括：第二电阻和光电耦合器；所述光电耦合器的第1脚与所述第一电阻的另一端连接，所述光电耦合器的第2脚与所述第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端接地，所述光电耦合器的第3脚与所述信号放大单元连接，所述光电耦合器的第4 脚与所述供电模块连接。
11.所述磁流体驱动电路中，所述信号放大单元包括：第三电阻、第一三极管和第二三极管；所述第三电阻的一端与所述光电耦合器的第3脚连接，所述第三电阻的另一端与所述第一三极管的基极连接，所述第一三极管的发射极与所述第二三极管的基极连接，所述第一三极管的集电极分别与所述第二三极管的集电极、所述供电模块和所述磁流体驱动模块连接，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的集电极分别与所述供电模块和所述磁流体驱动模块连接。
12.所述磁流体驱动电路中，所述第一供电单元包括：第二电容、第四电阻和第一电源端口；所述第二电容的一端分别与所述第四电阻的一端、所述第一电源端口和所述第二供电单元连接，所述第二电容的另一端接地，所述第四电阻的另一端与所述波形处理模块连接。
13.所述磁流体驱动电路中，所述第二供电单元包括：第一二极管和第五电阻；所述第一二极管的正极分别与所述第二电容的一端、所述第四电阻的一端和所述第一电源端口连接，所述第一二极管的阴极与所述第五电阻的一端连接，所述第五电阻的另一端分别与所述波形处理模块、所述第三供电单元和所述磁流体驱动模块连接。
14.所述磁流体驱动电路中，所述第三供电单元包括：第三电容、第二二极管和第二电源端口；所述第三电容的一端分别与所述第二二极管的阴极、所述第二电源端口和所述磁流体驱动模块连接，所述第三电容的另一端接地，所述第二二极管的阳极分别与所述第五电阻的另一端、所述波形处理模块和所述磁流体驱动模块连接。
15.一种磁流体驱动终端设备，包括pcb板，所述pcb板上设置有如上所述的磁流体驱动电路。
16.相较于现有技术，本实用新型提供的一种磁流体驱动电路及磁流体驱动终端设备，所述磁流体驱动电路分别与音响和磁流体连接，所述磁流体驱动电路包括：波形处理模块、供电模块和磁流体驱动模块；所述波形处理模块分别与所述供电模块和所述磁流体驱动模块连接，所述供电模块还与所述磁流体驱动模块连接；所述波形处理模块用于对所述音响提供的音频信号进行处理，并将经过处理后的音频信号传输至所述磁流体驱动模块，所述供电模块用于为所述波形处理模块和所述磁流体驱动模块提供相应的电压，所述磁流体驱动模块用于根据经过处理后的音频信号生成驱动信号后，驱动所述磁流体流动。通过波形处理模块将所述音频信号进行处理后输出至所述磁流体驱动模块，以便所述磁流体驱动模块驱动所述磁流体流动，从而实现了驱动所述磁流体随着所述音频信号流动，增加了磁流体驱动模块(电磁铁)的功能和表现形式，提升了用户体验。
附图说明
17.图1为本实用新型提供的磁流体驱动电路的结构框图；
18.图2为本实用新型提供的磁流体驱动电路的电路图。
19.附图标记：10：磁流体驱动电路；20：音响；30：磁流体；100：波形处理模块；110：滤波单元；120：波形转换单元；130：信号放大单元；200：供电模块；210：第一供电单元；220：第二供电单元；230：第三供电单元； 300：磁流体驱动模块；r1：第一电阻；r2：第二电阻；r3：第三电阻；r4：第四电阻；r5：第五电阻；q1：第一三极管；q2：第二三极管；v1：第一电源端口；v2：第二电源端口；u1：光电耦合器；d1：第一二极管；d2：第二二极管；c1：第一电容；c2：第二电容；c3：第三电容；l1：电磁铁； j1：接口。
具体实施方式
20.为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
21.本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
22.本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语 (包括技术术语和科学术语)，具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
23.本实用新型提供的一种磁流体驱动电路及磁流体驱动终端设备，通过波形处理模块将音频信号进行处理后输出至磁流体驱动模块，然后，磁流体驱动模块再根据经过处理后的音频信号驱动磁流体流动，从而实现了驱动磁流体随着音频信号流动，增加了磁流体驱动模块(电磁铁)的功能和表现形式，提升了用户体验。
24.下面通过具体示例性的实施例对磁流体驱动电路设计方案进行描述，需要说明的是，下列实施例只用于对实用新型的技术方案进行解释说明，并不做具体限定：
25.请参阅图1，本实用新型提供的一种磁流体驱动电路10，分别与音响 20和磁流体30连接，所述磁流体驱动电路10包括：波形处理模块100、供电模块200和磁流体驱动模块300；所述波形处理模块100分别与所述供电模块200和所述磁流体驱动模块300连接，所述供电模块200还与所述磁流体驱动模块300连接；所述波形处理模块100用于对所述音响20提供的音频信号进行处理，并将经过处理后的音频信号传输至所述磁流体驱动模块300，所述供电模块200用于为所述波形处理模块100和所述磁流体驱动模块300提供相应的电压，所述磁流体驱动模块300用于根据经过处理后的音频信号生成驱动信号后，驱动所述磁流体30流动。其中，本实施例中所述音响20与磁流体驱动电路10通过接口j1连接；所述磁流体驱动模块300就是电磁铁l1；所述磁流体30放置在所述电磁铁l1上。
26.具体地，首先，由所述供电模块200为所述波形处理模块100和所述磁流体驱动模块300分别提供相应的电压(第一电压、第二电压和第三电压)，以便所述波形处理模块100和所述磁流体驱动模块300均能正常工作，然后，再由所述音响20中的功放电路提供周期性的所述音频信号至所述波形处理模块100，所述波形处理模块100对所述音频信号进行滤波、转换和放大等处理，并将经过处理后的音频信号(半周期性的信号)传输至所述磁流体驱动模块300，最后，所述磁流体驱动模块300根据经过处理后的音频信号生成驱动信号后，驱动所述磁流体30流动。
27.本实用新型中通过所述磁流体处理模块先将所述音响20传输的所述音频信号进行滤波、转换和放大等处理后，然后，所述磁流体驱动模块300 根据经过处理后的音频信号驱动所述磁流体30流动，进而展现所述磁流体 30的形体变化，达到形状各异的展示，实现了所述磁流体30根据所述音频信号的频率流动，从而增加了所述磁流体30的表现形式和应用，带来了新的买点，让产品表现更加丰富，有效地提升了用户体验，增加了产品的附加值。并且，所述磁流体驱动电路10为独立的单元，可以稳定工作，更不会影响原音响的电路造成干扰；可在一个产品中复制多个独立的所述磁流体驱动电路10，从而可以同时控制多个所述磁流体30进行不同的形体变化。
28.进一步地，所述波形处理模块100包括：滤波单元110、波形转换单元120和信号放大单元130；所述滤波单元110、所述波形转换单元120和所述信号放大单元130依次连接；所述滤波单元110用于对所述音频信号进行滤波处理以生成滤波信号，并传输至所述波形转换单元120，所述波形转换单元120用于将所述滤波信号进行波形转换处理，得到波形转换信号并传输至所述信号放大单元130，所述信号放大单元130用于将所述波形转换信号进行放大处理，得到放大信号并传输至所述磁流体驱动模块300。
29.具体地，首先，由所述供电模块200为所述波形处理模块100和所述磁流体驱动模块300分别提供相应的电压，然后，再由所述音响20提供所述音频信号至所述滤波单元110，所述滤波单元110对所述音频信号进行滤波处理，将音乐频响范围外的频率过滤掉后得到所述滤波信号，所述滤波单元110再将所述滤波信号至所述波形转换单元120，接着，所述波形转换单元120将所述滤波信号进行波形转换处理，将周期性的音频信号转换为半周期性的波形转换信号，所述波形转换单元120再将所述波形转换信号传输至所述信号放大单元130，再者，所述信号放大单元130将所述波形转换信号进行放大处理，以便放大所述波形转换信号的电流和电压，从而提高驱动电磁铁l1的能力，经放大处理后得到放大信号，所述信号放大单元 130再将所述放大信号传输至所述磁流体驱动模块300，以便所述磁流体驱动模块300进行下一步操作。其中，由于所述音频信号是周期信号，其完整信号是正负交替的电流信号，并且电磁铁l1的磁极是通过电流方向来改变的，在电流方向变化时磁极将翻转，在磁极翻转的过程中，会产生涡流，造成电磁铁l1发热，这个发热对整个电路无用，同时会让磁力延时，所以需要将所述周期信号转换为半周期信号，以减少周期信号对整个电路的不良影响。
30.本实用新型中通过所述滤波单元110、波形转换单元120和信号放大单元130分别对所述音频信号进行滤波、波形转换和放大处理，从而有效地滤除了音乐频响范围外的频率，改善了电磁铁l1发热带来的不良影响，以及提高了驱动能力。并且，若在一个产品中如需要用到多个电磁铁l1时，可以将多个电磁铁l1以并联的方式连接在一起，从而实现同时
控制多个电磁铁l1驱动所述磁流体30进行相同的形体变化。
31.更进一步地，请参阅图2，所述滤波单元110包括：第一电阻r1和第一电容c1；所述第一电阻r1的一端与所述音响20连接，所述第一电阻r1 的另一端分别与所述第一电容c1的一端和所述波形转换单元120连接，所述第一电容c1的另一端接地。
32.其中，所述第一电阻r1和所述第一电容c1组成rc滤波电路，能够有效将音乐频响范围外的频率过滤掉，排出了频率以外的信号的干扰，并且高频干扰信号会通过所述第一电容c1导入到地层中。
33.更进一步地，所述波形转换单元120包括：第二电阻r2和光电耦合器 u1；所述光电耦合器u1的第1脚与所述第一电阻r1的另一端连接，所述光电耦合器u1的第2脚与所述第二电阻r2的一端连接，所述第二电阻r2 的另一端接地，所述光电耦合器u1的第3脚与所述信号放大单元130连接，所述光电耦合器u1的第4脚与所述供电模块200连接。
34.其中，所述光电耦合器u1是一种光电输出器件，不仅用于波形转换，将周期性的所述音频信号转换为半周期性的所述波形转换信号，还用于隔离，将电信号的所述音频信号转换为光信号，然后由转换为电信号的所述波形转换信号，有效地隔离了输入的其他电信号对所述波形转换信号的影响；并且所述通过控制调节所述第二电阻r2的大小，可以控制所述光电耦合器u1输出的所述波形转换信号的强度大小，用于与电路进行匹配。
35.更进一步地，所述信号放大单元130包括：第三电阻r3、第一三极管 q1和第二三极管q2；所述第三电阻r3的一端与所述光电耦合器u1的第3 脚连接，所述第三电阻r3的另一端与所述第一三极管q1的基极连接，所述第一三极管q1的发射极与所述第二三极管q2的基极连接，所述第一三极管q1的集电极分别与所述第二三极管q2的集电极、所述供电模块200 和所述磁流体驱动模块300连接，所述第二三极管q2的发射极接地，所述第二三极管q2的集电极分别与所述供电模块200和所述磁流体驱动模块 300连接。
36.其中，所述第一三极管q1和所述第二三极管q2均为电流放大器件，经过所述第一三极管q1和所述第二三极管q2放大的电流与电压可以驱动电磁铁l1产生变化的磁力，可以根据电磁铁l1所需要的电流和电压进行组合，以便达到对所述磁流体30进行驱动的最好效果。
37.进一步地，所述供电模块200包括：第一供电单元210、第二供电单元 220和第三供电单元230；所述第一供电单元210分别与所述波形处理模块 100和所述第二供电单元220连接，所述第二供电单元220还分别与所述波形处理模块100、所述第三供电单元230和所述磁流体驱动模块300连接，所述第三供电单元230还分别与所述波形处理模块100和所述磁流体驱动模块300连接；所述第一供电单元210用于提供第一电压至所述波形处理模块100，所述第二供电单元220用于提供第二电压至所述波形处理模块 100，所述第三供电单元230用于提供第三电压至所述磁流体驱动模块300。
38.具体地，要想所述波形处理模块100和所述磁流体驱动模块300均能正常的工作，首先需要提供相应的电压给所述波形处理模块100和所述磁流体驱动模块300，那么，会由所述第一供电单元210提供所述第一电压至所述光电耦合器u1，以供所述光电耦合器u1能正常工作，同时由所述第二供电单元220提供第二电压至所述第一三极管q1和所述第二三极管q2，以便所述第一三极管q1和所述第二三极管q2能够处于饱和区，以及所述第三供电单元230则会提供第三电压至所述磁流体驱动模块300，以便所述磁流体驱动模块300能够
正常工作。本是实用新型中通过所述第一供电单元 210、所述第二供电单元220和所述第三供电单元230分别提供所述第一电压、所述第二电压和所述第三电压至所述光电耦合器u1，所述第一三极管 q1和所述第二三极管q2，以及所述磁流体驱动模块300，从而让所述光电耦合器u1，所述第一三极管q1和所述第二三极管q2均能够正常的工作，有效地保障了元器件的供电安全，使得电路的工作能够正常进行。
39.更进一步地，所述第一供电单元210包括：第二电容c2、第四电阻r4 和第一电源端口v1；所述第二电容c2的一端分别与所述第四电阻r4的一端、所述第一电源端口v1和所述第二供电单元220连接，所述第二电容c2 的另一端接地，所述第四电阻r4的另一端与所述波形处理模块100连接。其中，所述第一电源端口v1输入的电压一般与所述音响20的功放电路的供电电压相同；所述第二电容c2对所述第一电源端口v1输入的电压进行滤波处理。
40.具体地，所述第四电阻r4对所述第一电源端口v1输入的电压进行分压得到所述第一电压，并传输至所述光电耦合器u1的第4脚，以供所述光电耦合器u1中的受光器工作。
41.更进一步地，所述第二供电单元220包括：第一二极管d1和第五电阻 r5；所述第一二极管d1的正极分别与所述第二电容c2的一端、所述第四电阻r4的一端和所述第一电源端口v1连接，所述第一二极管d1的阴极与所述第五电阻r5的一端连接，所述第五电阻r5的另一端分别与所述波形处理模块100、所述第三供电单元230和所述磁流体驱动模块300连接。其中，所述第一二极管d1可以防止第三供电单元230提供的第三电压串扰到所述第一电源端口v1。
42.具体地，所述第五电阻r5对所述第一电源端口v1输入的电压进行分压得到所述第二电压，并传输至所述第一二极管d1的集电极和所述第二二极管d2的集电极，以便所述第一三极管q1和所述第二三极管q2能够处于饱和区。
43.更进一步地，所述第三供电单元230包括：第三电容c3、第二二极管 d2和第二电源端口v2；所述第三电容c3的一端分别与所述第二二极管d2 的阴极、所述第二电源端口v2和所述磁流体驱动模块300连接，所述第三电容c3的另一端接地，所述第二二极管d2的阳极分别与所述第五电阻r5 的另一端、所述波形处理模块100和所述磁流体驱动模块300连接。
44.其中，所述第三电容c3对所述第二电源端口v2输入的电压进行滤波处理；所述第二三极管q2是保护二极管，防止反峰电压(反峰电压是整流管的参数之一。例如二极管用作整流时，当阳极电位相对于阴极电位为负，无工作电流通过的期间，加于二极管的电压即是反向电压。反向电压的大小随外加交流电压的变化而变化。当外加交流电压变到峰值时，反向电压也达到最大值；此时的反向电压称为反峰电压)损坏驱动电路。所述第二电源端口v2输入的电压为所述磁流体驱动模块300的供电电压，需要根据所述磁流体驱动模块300的工作需求来决定其大小。
45.进一步地，所述磁流体驱动模块300包括：电磁铁l1；所述电磁铁l1 的一端分别与所述第三电容c3的一端、所述第二二极管d2的阴极和所述第二电源端口v2连接，所述电磁铁l1的另一端分别与所述第一三极管q1 的集电极、所述第二三极管q2的集电极、所述第五电阻r5的另一端和所述第二二极管d2的阳极连接。
46.具体地，所述磁流体磁铁就放置在电磁铁l1的磁力线上方，通过所述第一三极管q1和所述第二三极管q2对所述波形转换信号的电流和电压进行放大后，得到所述放大信号至所述电磁铁l1，从而驱动所述电磁铁l1产生变化的磁力，最后，所述电磁铁l1根据所述放
大信号生成所述驱动信号 (变化的磁力)，以驱动所述磁流体磁铁的形状发生相应的变化。通过根据所述音频信号来改变所述电磁铁l1的磁力，从而相应地改变所述磁流体磁铁的形状，可以有效实现所述磁流体磁铁的形状随所述音频信号的频率变化而变化。
47.为了更好的理解本实用新型，以下结合图2对本实用新型的磁流体驱动电路10的工作原理进行详细的说明：
48.首先，由所述第四电阻r4对所述第一电源端口v1输入的电压进行分压得到所述第一电压，并传输至所述光电耦合器u1的第4脚，同时由所述第五电阻r5对所述第一电源端口v1输入的电压进行分压得到所述第二电压，并传输至所述第一二极管d1的集电极和所述第二二极管d2的集电极，以及由所述第一电源端口v1输入的电压直接提供第三电压至所述电磁铁 l1；然后，再由所述音响20中的功放电路提供周期性的所述音频信号至所述第一电阻r1和所述第一电容c1，由所述第一电阻r1和所述第一电容c1 组成rc滤波电路对所述音频信号进行滤波处理得到所述滤波信号，并将所述滤波信号传输至所述光电耦合器u1的第1脚；接着，所述光电耦合器u1 先将电信号的所述滤波信号转换为电信号，然后转换为电信号的波形转换信号，也即半周期性的所述波形转换信号，所述光电耦合器u1再将所述波形转换信号依次传输至所述第一三极管q1和所述第二三极管q2，经所述第一三极管q1和所述第二三极管q2对所述波形转换信号进行放大，得到所述放大信号，并将所述放大信号传输至所述电磁铁l1，最后，所述电磁铁 l1根据所述放大信号生成所述驱动信号，以驱动所述磁流体磁铁的形状发生相应的变化。
49.进一步地，本实用新型还相应提供了一种磁流体驱动终端设备，包括 pcb板，所述pcb板上设置有如上所述的磁流体驱动电路10；由于上述对该所述磁流体驱动电路10进行了详细的描述，在此不再赘述。
50.综上所述，本实用新型提供的一种磁流体驱动电路及磁流体驱动终端设备，所述磁流体驱动电路分别与音响和磁流体连接，所述磁流体驱动电路包括：波形处理模块、供电模块和磁流体驱动模块；波形处理模块用于对音响提供的音频信号进行处理，并将经过处理后的音频信号传输至磁流体驱动模块，供电模块用于为波形处理模块和磁流体驱动模块提供相应的电压，磁流体驱动模块用于根据经过处理后的音频信号生成驱动信号后，驱动磁流体流动。通过波形处理模块将音频信号进行处理后输出至磁流体驱动模块，以便磁流体驱动模块驱动磁流体流动，从而实现了驱动磁流体随着音频信号流动，增加了磁流体驱动模块(电磁铁)的功能和表现形式，提升了用户体验。
51.可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。