一种防反接与防反压水泵控制电路的制作方法

1.本实用新型涉及智能卫浴技术领域，尤其涉及一种防反接与防反压水泵控制电路。


背景技术：

2.冲水是智能坐便器最基本的功能。随着消费升级，提升智能坐便器冲水性能的大功率水泵越来越多。
3.现有智能坐便器冲水的水泵都是在线上串入二极管来实现防反接和防反灌的功能，水泵功率越大，其防反接和防反灌器件的损耗越来越大，同时因为损耗加大也限制了水泵性能的向上提升。而在水泵冲水期间，二极管上压降大，损耗和温升高，超成其需要用更大器件来提升可靠性，并且限制水泵性能继续提升。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种防反接与防反压水泵控制电路，用以解决现有的智能坐便器冲水的水泵通过线上串入二极管来实现防反接和防反灌的方式，导致损耗大且限制性能的向上提升的技术问题。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：
6.一种防反接与防反压水泵控制电路，包括：第一电源，第二电源、开关电路和水泵控制板，水泵控制板上设置有控制输出端；开关电路包括串联在第一电源输出端的二极管；
7.开关电路连接于水泵控制板的控制输出端、第一电源、第二电源以及水泵电源输入端之间；
8.当水泵控制板驱动水泵工作时，水泵控制板的控制输出端输出第一电压，开关电路导通，并短路二极管，水泵电源输入端与第一电源之间低损耗连通。
9.作为本实用新型的进一步改进：
10.优选地，开关电路，包括：第一三极管以及第二晶体管；
11.第一三极管的基极分别与第一电源的负极以及水泵控制板的控制输出端连接，第一三极管的集电极与第二晶体管的栅极连接，第一三极管的发射极与第一电源的负极连接；第二晶体管的漏极与第一电源的正极相连，第二晶体管的源极与第二电源的正极相连；二极管连接于第二晶体管的漏极与第二晶体管的源极之间且负极朝向第二晶体管的源极。
12.优选地，第一三极管为npn管，第二晶体管为p沟道的mosfet。
13.优选地，第二晶体管的衬底与第二晶体管的源极连接；第二晶体管的源极和栅极之间或者漏极和栅极之间连接有第一电阻。
14.优选地，第一三极管所的基极与第一电源的负极之间连接有第二电阻。
15.优选地，开关电路，包括：第二晶体管；第二晶体管为n沟道的mosfet；
16.第二晶体管的栅极与水泵控制板的控制输出端连接；第二晶体管的漏极与第一电源的正极相连，第二晶体管的源极与第二电源的正极相连；二极管连接于第二晶体管的漏
极与第二晶体管的源极之间且负极朝向第二晶体管的源极。
17.优选地，第二晶体管的衬底与第二晶体管的漏极连接；第二晶体管的源极和栅极之间连接有第一电阻。
18.优选地，水泵控制板的控制输出端上串联有第三电阻。
19.本实用新型具有以下有益效果：
20.本实用新型的防反接与防反压水泵控制电路，在水泵通电初期或水泵电压大于输入电压期间，其串在输入线端的开关电路截止，通过二极管来实现防反接和防灌。在水泵冲水期间，其串在输入线端的开关电路导通，其短路了串在第一电源的输入线上的二极管，减少输入压降，提升效率和水泵性能。本实用新型通过开关电路的导通，来减少水泵输入压降，提升系统效率，提升水泵输出性能。
21.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
22.构成本技术的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
23.图1是本实用新型优选实施例1的防反接与防反压水泵控制电路的原理示意图；
24.图2是本实用新型优选实施例2的防反接与防反压水泵控制电路的原理示意图；
25.图3是本实用新型优选实施例3的防反接与防反压水泵控制电路的原理示意图；
26.图4是本实用新型优选实施例4的防反接与防反压水泵控制电路的原理示意图。
27.图中各标号表示：
28.1、第一电源；2、第二电源；3、开关电路；4、二极管；5、控制输出端；6、水泵控制板；7、水泵电源输入端；8、水泵。
具体实施方式
29.以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
30.实施例1：
31.参见图1，本实用新型的防反接与防反压水泵控制电路，包括：第一电源1，第二电源2、开关电路3和水泵控制板6；水泵控制板6上设置有控制输出端5；开关电路3包括串联在第一电源输出端的二极管4；开关电路3连接于水泵控制板6的控制输出端5、第一电源1、第二电源2以及水泵电源输入端7之间；当水泵控制板6驱动水泵8工作时，水泵控制板6的控制输出端5输出第一电压，开关电路3导通，并短路二极管4，水泵电源输入端7与第一电源1之间低损耗(低电阻)连通。本实施例通过开关电路3的导通，来减少水泵8的输入压降，提升系统效率，提升水泵8的输出性能。
32.实施例2：
33.参见图2，本实用新型的防反接与防反压水泵控制电路，电路结构和工作原理与实施例1基本相同，不同之处在于，本实施例的开关电路3，包括：第一三极管q6以及第二晶体
管q5；第一三极管q6为npn管，第二晶体管q5为p沟道的mosfet。第一三极管q6的基极分别与第一电源的负极v-以及水泵控制板的mcu的控制输出端5连接，第一三极管q6的集电极与第二晶体管q5的栅极连接，第一三极管q6的发射极与第一电源的负极v-连接；第二晶体管q5的漏极与第一电源的正极v 相连，第二晶体管q5的源极与第二电源12v的正极相连；二极管连接于第二晶体管q5的漏极与第二晶体管q5的源极之间且负极朝向第二晶体管q5的源极。第二晶体管q5的衬底与第二晶体管q5的源极连接；第二晶体管q5的源极和栅极之间连接有第一电阻r1。第一三极管q6所的基极与第一电源的负极之间连接有第二电阻r2。水泵控制板的mcu的控制输出端5上串联有第三电阻r3。
34.本实施中，图2中，第一电源为外接直流电源v (可连接于坐便器原有的直流电源上，通过在接线端子处并接原红线(v )和黑线(v-)即可)；第二电源采用ec电池(ec1)，电压12v；水泵电源输入端为vcc ，vcc 对应的负极与第一电源和第二电源共地。第二晶体管q5的1号引脚为栅极g，2号引脚为漏极d，3号引脚为源极s。串联在第一电源输出端的二极管为第二晶体管q5的体二极管。
35.本实施例工作时：
36.在水泵上电期间或ec1电压大于输入电压(v )期间，其水泵控制板的mcu的控制输出端5输出低电平，则三极管q6截止，q5的1号引脚的电压约等于q5的3号引脚的电压，则mosfet管q5截止，此时因q5体二极管的存在，所以其电流只能由v 流向12v流向地，其他方向因二极管的存在而截止，因此输入回路可以防止输入线接反接，同样ec1电压在大于v 时，同样因二极管的存在而使电流不能往输入回路反灌的功能。
37.当水泵控制板的mcu准备驱动水泵8工作时，水泵控制板的mcu的控制输出端5提前输出高电平，让q6导通，则q5的1号引脚的电压约等于0v，则q5的3号引脚的电压约等于12v，此时mosfet管q5的g-s之间的电压差约等于-12v，mosfet管q5导通，内阻为20mω,此时回路压降为水泵工作电流7a*20mω＝0.14v；此时实现低损耗(本实施例中低损耗表示开关电路3导通时电路的阻值仅为mosfet管的内阻)和低压降的工作模式，因压降更低，所以水泵可以分到更多电压，因此水泵性能也得到提升。
38.实施例3：
39.参见图3，本实用新型的防反接与防反压水泵控制电路，电路结构和工作原理与实施例2基本相同，不同之处在于，第二晶体管q5漏极和栅极之间连接有第一电阻r1。
40.实施例4：
41.参见图4，本实用新型的防反接与防反压水泵控制电路，电路结构与实施例2基本相同，不同之处在于，开关电路3，不包括第一三极管q6，但包括：第二晶体管q5；第二晶体管q5为n沟道的mosfet管；第二晶体管q5的1号引脚为栅极g，2号引脚为漏极d，3号引脚为源极s。第二晶体管q5的栅极与水泵控制板的控制输出端v-boost连接；第二晶体管q5的漏极与第一电源的正极相连，第二晶体管q5的源极与第二电源的正极相连；二极管连接于第二晶体管q5的漏极与第二晶体管q5的源极之间且负极朝向第二晶体管q5的源极。第二晶体管q5的衬底与第二晶体管q5的漏极连接；第二晶体管q5的源极和栅极之间连接有第一电阻r1。水泵控制板的控制输出端v-boost上串联有第三电阻r3。
42.本实施例工作时：
43.在水泵上电期间或ec1电压大于输入电压(v )期间，其v-boost电平约等于12v，q5
的1号引脚的电压约等于q5的3号引脚的电压，则mosfet管q5截止，此时因q5体二极管的存在，所以其电流只能由v 流向12v流向地，其他方向因二极管的存在而截止，因此输入回路可以防止输入线接反接，同样ec1电压在大于v 时，同样因二极管的存在而使电流不能往输入回路灌的功能。
44.当水泵控制板的mcu准备驱动水泵工作时，mcu提前发出固定矢量，让v-boost电压升到24v，则q5的1号引脚的电压约等于24v，则q5的3号引脚的电压约等于12v，此时mosfet管q5的g-s之间的电压差约等于12v，mosfet管q5导通，内阻为20mω,此时回路压降为水泵工作电流7a*20mω＝0.14v；此时实现低损耗(本实施例中低损耗表示开关电路3导通时电路的阻值仅为mosfet管的内阻)和低压降的工作模式，因压降更低，所以水泵可以分到更多电压，因此水泵性能也得到提升。
45.本实施例除上述的实施方式外，还可将n沟道的mosfet放在v-(地线)，在水泵上电期间或ec1电压大于主控板输入电压期间通过电路关断mosfet管，从而实现防反接和防反灌的功能；而在水泵需要驱动的时候把mosfet管打开，从而实现低压降，低损耗功能。
46.综上可知，本实用新型通过控制开关电路的截止和导通，来减少水泵输入压降，提升系统效率，提升水泵输出性能。在水泵通电初期或水泵电压大于输入电压期间，通过二极管来实现防反接和防反灌。在水泵冲水期间，其串在输入线端的开关电路导通，其短路了串在输入线的二极管，减少输入压降，提升效率和水泵性能。
47.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。