CN222606876U - 一种高频声表面波雾化驱动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高频声表面波雾化驱动器，涉本实用新型中：稳压模块对输入的电源进行稳压降压处理后输出5V电压源；MCU分别与控制面板和频率发生器电性连接，控制面板向MCU传输控制指令，MCU输出PWM信号控制频率发生器输出频率信号；频率发生器输出的频率信号传输至高频功放进行放大处理，高频功放输出放大后的频率信号驱动声表面波芯片运行进行雾化。本实用新型通过设置MCU控制频率发生器输出高频正弦波，MCU通过调节PWM占空比调节射频功率的输出；通过放大器进行放大达到射频功率的输出，可以输出0～10W功率的0～50MHz频率的正弦波，可以驱动多种高频声表面波雾化器芯片，可以实现产品的小型化和通用化。

Description

一种高频声表面波雾化驱动器

技术领域

本实用新型属于雾化器技术领域，特别是涉及一种高频声表面波雾化驱动器。

背景技术

雾化器通过一路开关电路控制雾化器的功率输出，把液体瞬间加热达到雾化状态。但是现有的雾化器采用电阻丝或超声波，体检大，寿命短。

声表面波雾化芯片作为一种新兴的可以雾化水、药液、胶水、油等的低功率雾化器件，虽然近几年声表面波雾化芯片技术取得了很大的进步。但大多数声表面波雾化器的驱动器只能输出固定的正弦波进行驱动，无法适用多种频率的声表面波雾化器芯片。

现在设计一种高频声表面波雾化驱动器，此高频驱动板输出10W功率的0～50MHz频率的正弦波，并在范围内可分别调节。达到驱动多种频率声表面波雾化器芯片。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高频声表面波雾化驱动器，通过设置MCU控制频率发生器输出高频正弦波；通过放大器进行放大达到射频功率的输出，可以输出0～10W功率的0～50MHz频率的正弦波，解决了声表面波雾化器的驱动问题。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型为一种高频声表面波雾化驱动器，包括用于供电的电源模块，所述电源模块输出直流电至稳压模块，所述稳压模块对输入的电源进行稳压降压处理后输出5V电压源；MCU，所述MCU分别与控制面板和频率发生器电性连接，所述控制面板向MCU传输控制指令，所述MCU输出PWM信号控制频率发生器输出频率信号；所述频率发生器输出的频率信号传输至高频功放进行放大处理，所述高频功放输出放大后的频率信号驱动声表面波芯片运行进行雾化。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述电源模块采用锂电池，所述锂电池输出12V直流电压源至稳压模块。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述稳压模块包括稳压芯片U3；所述稳压芯片U3的型号为LD1117；所述稳压芯片U3的输入端VIN与12V电压源连接，所述稳压芯片U3的输出端VOUT输出5V电压源；所述稳压芯片U3的GND端接地。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述稳压芯片U3的输入端VIN分别连接有接地电容C15、C14和C2；所述稳压芯片U3的输出端VOUT连接有接地电容C12和C13。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述MCU采用型号为STM32F103的芯片U1，所述芯片U1的15脚与5V电压源连接，所述芯片U1的11脚和17脚接地；所述芯片U1的12与13脚均与串联磁珠电感B1的第一端连接，所述磁珠电感B1的第二端连接至5V电压源；所述磁珠电感B1的第一端还连接有接地电容C9；所述芯片U1的30脚依次串联电阻R10和发光二极管D1至接地；所述芯片U1的36脚输出PWM信号至频率发生器。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述频率发生器包括型号为AD9851的芯片U2；所述芯片U2的6脚、11脚、18脚和23脚均与5V电压源连接，所述芯片U2的5脚、10脚、19脚和24脚均接地；所述芯片U2的9脚与晶振连接；所述芯片U2的12脚与MOS管Q4的漏极连接，所述MOS管Q4的源极串联电阻R22至接地，所述MOS管Q4的栅极串联电阻R21至芯片U1的36脚；所述芯片U2的1-4脚、25-28脚分别与芯片U1的43-47脚、2-4脚连接；所述芯片U2的21脚输出频率信号至高频功放。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述高频功放包括信号为AG603-89的放大器Q1；所述放大器Q1的1脚依次串联电容C23、电感L3、L2、L1至芯片U2的21脚；所述放大器Q1的1脚还串联电阻R5至5V电压源，所述放大器Q1的1脚还串联电阻R4至接地；所述放大器Q1的2脚串联电阻R6接地，所述电阻R6的两端与电容C6并联连接；所述放大器Q1的3脚依次串联电感L5和电阻R17至12V电压源，所述放大器Q1的3脚还串联电阻C28至射频天线座Z1的一端，所述射频天线座Z1的另一端接地。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述电阻R21的两端分别连接有接地电容C33和C34；所述MOS管Q4的漏极与源极之间串联有一电容C22。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述电感L1与芯片U2的21脚连接的一端还连接有一接地电容C17和接地电阻R5；所述电感L1的另一端连接有一接地电容C19；所述电感L3与电感L2的中间连接点连接有一接地电容C20；所述电感L3与电容C23的中间连接点连接有一接地电阻R16；所述电感L5与电阻R17的中间连接点连接有一接地电容C27。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型通过设置MCU控制频率发生器输出高频正弦波，MCU通过调节PWM占空比调节射频功率的输出；通过放大器进行放大达到射频功率的输出，可以输出0～10W功率的0～50MHz频率的正弦波，可以驱动多种高频声表面波雾化器芯片，可以实现产品的小型化和通用化。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种高频声表面波雾化驱动器的系统框图；

图2为稳压模块的电路图；

图3为MCU的芯片接线图；

图4为频率发生器的电路图；

图5为高频功放的电路图；

图6为实施例二的按键K1的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

请参阅图1-5所示，本实用新型为一种高频声表面波雾化驱动器，包括用于供电的电源模块和MCU，MCU接收按键的控制指令后输出信号控制时钟频率发生器输出射频信号，射频信号通过低通滤波器进行滤波处理后，再通过高频功放进行放大输出。

具体地，电源模块采用锂电池，锂电池输出12V直流电压源至稳压模块，稳压模块对输入的电源进行稳压降压处理后输出5V电压源为整个装置进行供电；MCU分别与控制面板和频率发生器电性连接，控制面板向MCU传输控制指令，MCU输出PWM信号控制频率发生器输出频率信号；频率发生器输出的频率信号传输至高频功放进行放大处理，高频功放输出放大后的频率信号驱动声表面波芯片运行进行雾化。

具体地，如图2所示，稳压模块包括稳压芯片U3；稳压芯片U3的型号为LD1117；稳压芯片U3的输入端VIN与12V电压源连接，稳压芯片U3的输出端VOUT输出5V电压源；稳压芯片U3的GND端接地；稳压芯片U3的输入端VIN分别连接有接地电容C15、C14和C2；稳压芯片U3的输出端VOUT连接有接地电容C12和C13。

具体地，如图3所示，MCU采用型号为STM32F103的芯片U1，32位MCU微控制器，具有嵌入式ARM核心，ARM Cortex^TM-M3处理器是用于嵌入式系统的最新一代ARM处理器。本驱动器采用此单片机作为主控，实现了按键操作，屏幕显示、通过IIC接口控制频率输出芯片，及输出PWM占空比调节射频功率的输出，并激励高频声表面波芯片；

芯片U1的15脚与5V电压源连接，芯片U1的11脚和17脚接地；芯片U1的12与13脚均与串联磁珠电感B1的第一端连接，磁珠电感B1的第二端连接至5V电压源；磁珠电感B1的第一端还连接有接地电容C9；芯片U1的30脚依次串联电阻R10和发光二极管D1至接地；芯片U1的36脚输出PWM信号至频率发生器。

具体地，如图4所示，频率发生器包括型号为AD9851的芯片U2；采用AD9851输出任意频率信号。作为射频激励信号源。AD公司生产的最高时钟为125MHz、采用先进的CMOS技术的直接频率合成器，主要由可编程DDS系统、高性能数模变换器(DAC)和高速比较器3部分构成，能实现全数字编程控制的频率合成。芯片U2的6脚、11脚、18脚和23脚均与5V电压源连接，其中，11脚和18脚为内部模拟电路提供电源，6脚和23脚为内部数字电路提供电源；芯片U2的5脚、10脚、19脚和24脚均接地；芯片U2的9脚为外部晶振的输入端，最大值为125MHZ，9脚与晶振连接；

芯片U2的12脚与MOS管Q4的漏极连接，MOS管Q4的源极串联电阻R22至接地，MOS管Q4的栅极串联电阻R21至芯片U1的36脚；芯片U2的12脚的外接电阻决定了器件输出端的电流大小；电阻R21的两端分别连接有接地电容C33和C34；MOS管Q4的漏极与源极之间串联有一电容C22；

芯片U2的7-8脚与芯片U1的5-6脚连接，芯片U2的7脚为控制字加载时钟，用于加载并行/串行的频率/相位控制字，芯片U2的8脚为频率更新控制，在上升沿依寄存器更新频率；芯片U2的1-4脚、25-28脚分别与芯片U1的43-47脚、2-4脚连接；芯片U2的21脚输出频率信号至高频功放，芯片U2的20脚为21脚的为互补输出，芯片U2的20脚连接有接地电阻R2；

可以理解的是，低通滤波后的信号比较小，无法驱动声表面波负载，因此必须对输出信号进行功率放大；具体地，如图5所示，本实用新型中的高频功放包括信号为AG603-89的放大器Q1；放大器Q1的1脚依次串联电容C23、电感L3、L2、L1至芯片U2的21脚；放大器Q1的1脚还串联电阻R5至5V电压源，放大器Q1的1脚还串联电阻R4至接地；放大器Q1的2脚串联电阻R6接地，电阻R6的两端与电容C6并联连接；放大器Q1的3脚依次串联电感L5和电阻R17至12V电压源，放大器Q1的3脚还串联电阻C28至射频天线座Z1的一端，射频天线座Z1的另一端接地，电感L1与芯片U2的21脚连接的一端还连接有一接地电容C17和接地电阻R5；电感L1的另一端连接有一接地电容C19；电感L3与电感L2的中间连接点连接有一接地电容C20；电感L3与电容C23的中间连接点连接有一接地电阻R16；电感L5与电阻R17的中间连接点连接有一接地电容C27。

实施例二：

作为本实用新型提出的一种高频声表面波雾化驱动器补充方案，如图6所示，控制面板包括按键K1，按键K1的第一端接地，按键K1的第二端串联电阻R1至5V电压源；按键K1的第二端还与芯片U1的1脚连接，用于向MCU输入开关信号。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.一种高频声表面波雾化驱动器，其特征在于，包括

用于供电的电源模块，所述电源模块输出直流电至稳压模块，所述稳压模块对输入的电源进行稳压降压处理后输出5V电压源；

MCU，所述MCU分别与控制面板和频率发生器电性连接，所述控制面板向MCU传输控制指令，所述MCU输出PWM信号控制频率发生器输出频率信号；

所述频率发生器输出的频率信号传输至高频功放进行放大处理，所述高频功放输出放大后的频率信号驱动声表面波芯片运行进行雾化。

2.根据权利要求1所述的一种高频声表面波雾化驱动器，其特征在于，所述电源模块采用锂电池，所述锂电池输出12V直流电压源至稳压模块。

3.根据权利要求2所述的一种高频声表面波雾化驱动器，其特征在于，所述稳压模块包括稳压芯片U3；所述稳压芯片U3的型号为LD1117；

所述稳压芯片U3的输入端VIN与12V电压源连接，所述稳压芯片U3的输出端VOUT输出5V电压源；所述稳压芯片U3的GND端接地。

4.根据权利要求3所述的一种高频声表面波雾化驱动器，其特征在于，所述稳压芯片U3的输入端VIN分别连接有接地电容C15、C14和C2；所述稳压芯片U3的输出端VOUT连接有接地电容C12和C13。

5.根据权利要求1所述的一种高频声表面波雾化驱动器，其特征在于，所述MCU采用型号为STM32F103的芯片U1，所述芯片U1的15脚与5V电压源连接，所述芯片U1的11脚和17脚接地；

所述芯片U1的12与13脚均与串联磁珠电感B1的第一端连接，所述磁珠电感B1的第二端连接至5V电压源；所述磁珠电感B1的第一端还连接有接地电容C9；

所述芯片U1的30脚依次串联电阻R10和发光二极管D1至接地；所述芯片U1的36脚输出PWM信号至频率发生器。

6.根据权利要求5所述的一种高频声表面波雾化驱动器，其特征在于，所述频率发生器包括型号为AD9851的芯片U2；所述芯片U2的6脚、11脚、18脚和23脚均与5V电压源连接，所述芯片U2的5脚、10脚、19脚和24脚均接地；所述芯片U2的9脚与晶振连接；

所述芯片U2的12脚与MOS管Q4的漏极连接，所述MOS管Q4的源极串联电阻R22至接地，所述MOS管Q4的栅极串联电阻R21至芯片U1的36脚；

所述芯片U2的1-4脚、25-28脚分别与芯片U1的43-47脚、2-4脚连接；所述芯片U2的21脚输出频率信号至高频功放。

7.根据权利要求6所述的一种高频声表面波雾化驱动器，其特征在于，所述高频功放包括信号为AG603-89的放大器Q1；所述放大器Q1的1脚依次串联电容C23、电感L3、L2、L1至芯片U2的21脚；所述放大器Q1的1脚还串联电阻R5至5V电压源，所述放大器Q1的1脚还串联电阻R4至接地；

所述放大器Q1的2脚串联电阻R6接地，所述电阻R6的两端与电容C6并联连接；

所述放大器Q1的3脚依次串联电感L5和电阻R17至12V电压源，所述放大器Q1的3脚还串联电阻C28至射频天线座Z1的一端，所述射频天线座Z1的另一端接地。

8.根据权利要求6所述的一种高频声表面波雾化驱动器，其特征在于，所述电阻R21的两端分别连接有接地电容C33和C34；

所述MOS管Q4的漏极与源极之间串联有一电容C22。

9.根据权利要求7所述的一种高频声表面波雾化驱动器，其特征在于，所述电感L1与芯片U2的21脚连接的一端还连接有一接地电容C17和接地电阻R5；所述电感L1的另一端连接有一接地电容C19；

所述电感L3与电感L2的中间连接点连接有一接地电容C20；所述电感L3与电容C23的中间连接点连接有一接地电阻R16；

所述电感L5与电阻R17的中间连接点连接有一接地电容C27。