本實(shí)用新型屬于電解設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種富氫水杯電解控制器。

背景技術(shù)：

醫(yī)學(xué)研究表明，造成人體細(xì)胞病態(tài)或者老化的主要元兇是過剩的氧自由基。氧氣通過人的呼吸進(jìn)入到體內(nèi)，又經(jīng)血液中的紅血球運(yùn)輸?shù)礁鱾€(gè)細(xì)胞中，為了讓其在各細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生能量，人體內(nèi)糖分和脂肪在燃燒消耗時(shí)氧氣也會(huì)發(fā)生燃燒，其中有2％會(huì)變成活性氧，另外，因?yàn)槭称诽砑觿⒑葰獾娘嬃纤仍?，腸內(nèi)微生物菌群失調(diào)引起腸胃內(nèi)異常發(fā)酵會(huì)大量產(chǎn)生活性氧，此外還有，在激烈運(yùn)動(dòng)后、處于紫外線或電磁輻射環(huán)境中、吸煙、飲酒、精神壓力大、接觸到細(xì)菌、病毒、大氣污染、放射線、透視、抗癌劑、染料等時(shí)候，人體內(nèi)都會(huì)產(chǎn)生大量活性氧。為了降低活性氧對(duì)人體健康的影響，市面上出現(xiàn)一種受到廣泛關(guān)注的富含氫離子的水素水，又稱富氫水，其利用氫離子能夠與活富含氫離子的水素水性氧中和的特性，選擇性的中和羥基自由基，亞硝酸陰離子等，減少體內(nèi)氧化物。為了在日常生活中能便利的享用到富氫水，故開發(fā)一種電離水產(chǎn)生氫離子的控制器，適用于便攜式富氫水杯。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種富氫水杯電解控制器。

本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案，一種富氫水杯電解控制器，用于為正負(fù)電解電極提供工作電壓，包括電源輸入電路、DC-DC升壓電路、電壓正負(fù)轉(zhuǎn)換電路、MCU芯片和開關(guān)控制電路；電源輸入電路輸出直流電，包括充電電路和鋰電池，充電電路可通過AC適配器電源為鋰電池充電；DC-DC升壓電路的輸入端接鋰電池，用于將鋰電池提供的直流電壓升高到所需電壓；電壓正負(fù)轉(zhuǎn)換電路，具有五個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出端，五個(gè)輸入端分別連接DC-DC升壓電路的輸出端和MCU芯片的三個(gè)IO管腳；兩個(gè)輸出端分別接正負(fù)電解電極；MCU芯片分別與電源輸入電路和電壓正負(fù)轉(zhuǎn)換電路連接；MCU芯片根據(jù)電源輸入電路的電壓大小，判斷電壓狀態(tài)，從而對(duì)鋰電池進(jìn)行保護(hù)防止過充；MCU芯片控制所述電壓正負(fù)轉(zhuǎn)換電路的通斷，使其驅(qū)動(dòng)電解電極在正負(fù)極之間進(jìn)行定時(shí)切換；開關(guān)控制電路與MCU芯片連接，用于接收用戶的操作信息并把數(shù)據(jù)發(fā)送給MCU芯片。

優(yōu)選的，還包括蜂鳴器電路，所述蜂鳴器電路與MCU芯片連接，用于聲音提示工作完成或電量不足。

優(yōu)選的，所述蜂鳴器電路包括蜂鳴器BUZ1、三極管Q2、二極管D6、電阻R18、電阻R19和電阻R48，蜂鳴器BUZ1的一端接二極管D6的負(fù)極、通過電阻R18接MCU芯片的20腳、通過電阻R48分別接三極管Q2的集電極、接二極管D6的正極和接蜂鳴器BUZ1的另一端，三極管的基極通過電阻R19接MCU芯片的14腳，其發(fā)射極接地。

優(yōu)選的，還包括指示燈電路，所述指示燈電路與MCU芯片連接，用于燈光提示工作狀態(tài)或充電狀態(tài)。

優(yōu)選的，所述指示燈電路包括電阻R28、電阻R15、電阻R16、電阻R17、發(fā)光二極管RG1、發(fā)光二極管BG1和發(fā)光二極管GG1,發(fā)光二極管RG1和GG1的正極分別通過電阻R15和R17接MCU芯片的8腳和9腳，發(fā)光二極管BG1的正極依次通過電阻R16和R28接MCU芯片的6腳，三個(gè)發(fā)光二極管的負(fù)極接地。

優(yōu)選的，所述所述充電電路包括充電管理芯片U2、電阻R9、電阻R31、電阻R32、三極管Q11、場(chǎng)效應(yīng)管Q12及其他外圍電路，其中充電管理芯片U2的7腳通過電阻R9接地，其6腳通過電阻R31接三極管Q11的基極、依次通過電阻R31和電阻R32接三極管Q11的發(fā)射極，三極管Q11的集電極接MCU芯片的10腳，場(chǎng)效應(yīng)管Q12的漏極接鋰電池正極。

優(yōu)選的，所述DC-DC升壓電路包括升壓芯片U3、工字電感L2、二極管D5、電阻R41、電阻R42、電阻R43、電阻R47,電容E3、電容E4及其他外圍電路，其中工字電感L2的一端分別接升壓芯片U3的7腳、通過電阻R41接升壓芯片U3的8腳、通過電阻R42分別接升壓芯片U3的6腳、接充電電路的BAT+節(jié)點(diǎn)和接電容E4的一端，工字電感L2的另一端分別接升壓芯片U3的1腳和接二極管D5的正極，二極管D5的負(fù)極分別接34V電壓輸出節(jié)點(diǎn)、依次通過電阻R47和電阻R43接地和接電容E3的一端，電容E3的另一端、電容E4的另一端、升壓芯片U3的2腳和4腳分別接地。

優(yōu)選的，所述電壓正負(fù)轉(zhuǎn)換電路包括三極管Q3、三極管Q4、三極管Q5、三極管Q6、三極管Q7、三極管Q8、三極管Q9、二極管D2、二極管D3、二極管D4、電阻R1、電阻R7、電阻R10、電阻R20、電阻R21、電阻R22、電阻R34、電阻R35、電阻R40，其中三極管Q7、Q8的發(fā)射極分別接所述DC-DC升壓電路的34V電壓輸出節(jié)點(diǎn)，三極管Q8的集電極、三極管Q9的發(fā)射極分別接電解電極的一極，三極管Q7的集電極、三極管Q6的發(fā)射極分別接電解電極的另一極，三極管Q5的集電極接MCU芯片的7腳，電阻R40的一端MCU芯片的12腳，另一端接三極管Q3的基極，電阻21一端接MCU芯片的11腳，另一端接三極管Q4的基極，三極管Q3的集電極分別接二極管D3的負(fù)極、通過電阻R34接三極管Q6的基極和通過電阻R20接二極管Q8的基極，三極管Q4的集電極分別接二極管D4的負(fù)極、通過電阻R22接三極管Q7的基極和通過電阻R2035接二極管Q9的基極，二極管D3的正極、二極管D4的正極分別接充電電路的BAT ON節(jié)點(diǎn)，三極管Q6的集電極分別接三極管Q9的集電極、通過電阻R10接三極管Q5的基極、通過電阻R1接二極管D2的正極和依次通過電阻R1和電阻R7接三極管Q5的發(fā)射極，三極管Q3的發(fā)射極、三極管Q4的發(fā)射極、三極管Q5的發(fā)射極和二極管D2的負(fù)極分別接地。

優(yōu)選的，所述開關(guān)控制電路包括開關(guān)SW1、電阻R44和電阻R53,開關(guān)SW1的一端接地，另一端分別通過電阻R44和電阻R53接MCU芯片的15腳和20腳。

本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果是：

1.采用電池供電，無需外接電源，方便攜帶，且電池的充電配有充電電路，保證了寬電池電壓輸入情況下水杯電離的工作電壓和電流穩(wěn)定性。

2.根據(jù)水質(zhì)的不同，DC-DC升壓電路通過自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出電壓來控制輸出功率，從而節(jié)省電能降低功耗，適用于多種水質(zhì)的電離。

【附圖說明】

圖1實(shí)施例一中的富氫水杯電解控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2實(shí)施例一中的富氫水杯電解控制器的充電電路原理圖。

圖3實(shí)施例一中的富氫水杯電解控制器的DC-DC升壓電路原理圖。

圖4實(shí)施例一中的富氫水杯電解控制器的MCU芯片電路圖。

圖5實(shí)施例一中的富氫水杯電解控制器的電壓正負(fù)轉(zhuǎn)換電路原理圖。

圖6實(shí)施例一中的富氫水杯電解控制器的蜂鳴器電路原理圖。

圖7實(shí)施例一中的富氫水杯電解控制器的指示燈電路原理圖。

圖8實(shí)施例一中的富氫水杯電解控制器的開關(guān)控制電路原理圖。

【具體實(shí)施方式】

為了使本專利的技術(shù)方案和技術(shù)效果更加清楚，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本專利的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。

實(shí)施例一：

如圖1所示，本實(shí)施例中的富氫水杯電解控制器，用于為正負(fù)電解電極提供工作電壓，使其在正負(fù)極之間的強(qiáng)電場(chǎng)作用下，將水分子強(qiáng)制電離成氫離子和氫氧根離子，該電解控制器包括電源輸入電路、DC-DC升壓電路、電壓正負(fù)轉(zhuǎn)換電路、MCU芯片、開關(guān)控制電路、蜂鳴器電路和指示燈電路。優(yōu)選的,MCU芯片型號(hào)為MC96F8216D封裝(SOP20)。

如圖2所示，電源輸入電路包括鋰電池和充電電路。因鋰電池的結(jié)構(gòu)特性，最高充電截止電壓為4.2V,在電池電壓快到保護(hù)電壓時(shí)須恒壓充電，否則容易過充導(dǎo)致電池失效，故鋰電池的充電要求較高，該充電電路包括充電管理芯片U2、電阻R9、電阻R31、電阻R32、三極管Q11、場(chǎng)效應(yīng)管Q12及其他外圍電路，其中充電管理芯片U2的7腳通過電阻R9接地，其6腳通過電阻R31接三極管Q11的基極、依次通過電阻R31和電阻R32接三極管Q11的發(fā)射極，三極管Q11的集電極接MCU芯片的10腳，場(chǎng)效應(yīng)管Q12的漏極接鋰電池正極，充電管理芯片可通過AC適配器電源為鋰電池充電，通過與MCU芯片連接使其可以根據(jù)電源輸入電路的電壓大小，判斷鋰電池的電壓狀態(tài)，從而通過控制場(chǎng)效應(yīng)管Q12的通斷實(shí)現(xiàn)對(duì)鋰電池的充電保護(hù)，防止過充。優(yōu)選的,充電管理芯片U2型號(hào)為SC9017封裝(SOP8)。

如圖3所示，DC-DC升壓電路包括升壓芯片U3、工字電感L2、二極管D5、電阻R41、電阻R42、電阻R43、電阻R47,電容E3、電容E4及其他外圍電路，其中工字電感L2的一端分別接升壓芯片U3的7腳、通過電阻R41接升壓芯片U3的8腳、通過電阻R42分別接升壓芯片U3的6腳、接充電電路的BAT+節(jié)點(diǎn)和接電容E4的一端，工字電感L2的另一端分別接升壓芯片U3的1腳和接二極管D5的正極，二極管D5的負(fù)極分別接34V電壓輸出節(jié)點(diǎn)、依次通過電阻R47和電阻R43接地和接電容E3的一端，電容E3的另一端、電容E4的另一端、升壓芯片U3的2腳和4腳分別接地。DC-DC升壓電路能的輸入端接鋰電池，升壓芯片按照設(shè)定的頻率周期開啟，電源經(jīng)由工字電感L2-升壓芯片U3形成回路，電流在電感中轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存，升壓芯片周期閉合后，L2產(chǎn)生反向感應(yīng)電壓，通過二極管D5把儲(chǔ)存的電能釋放到輸出電容E3中，此電壓疊加在電源端，完成升壓功能。為適應(yīng)不同水質(zhì)的電離要求，真正做到降低能耗，所述DC-DC升壓電路最大能輸出34V直流電壓。優(yōu)選的,升壓芯片U3型號(hào)為MC34063封裝(DIP8)。

如圖4所示，MCU芯片MC96F8216D包括20個(gè)引腳，分別與電源輸入電路、電壓正負(fù)轉(zhuǎn)換電路、開關(guān)控制電路、蜂鳴器電路和指示燈電路連接。

如圖5所示，電壓正負(fù)轉(zhuǎn)換電路包括三極管Q3、三極管Q4、三極管Q5、三極管Q6、三極管Q7、三極管Q8、三極管Q9、二極管D2、二極管D3、二極管D4、電阻R1、電阻R7、電阻R10、電阻R20、電阻R21、電阻R22、電阻R34、電阻R35、電阻R40，其中三極管Q7、Q8的發(fā)射極分別接所述DC-DC升壓電路的34V電壓輸出節(jié)點(diǎn)，三極管Q8的集電極、三極管Q9的發(fā)射極分別接電解電極的一極，三極管Q7的集電極、三極管Q6的發(fā)射極分別接電解電極的另一極，三極管Q5的集電極接MCU芯片的7腳，電阻R40的一端MCU芯片的12腳，另一端接三極管Q3的基極，電阻21一端接MCU芯片的11腳，另一端接三極管Q4的基極，三極管Q3的集電極分別接二極管D3的負(fù)極、通過電阻R34接三極管Q6的基極和通過電阻R20接二極管Q8的基極，三極管Q4的集電極分別接二極管D4的負(fù)極、通過電阻R22接三極管Q7的基極和通過電阻R2035接二極管Q9的基極，二極管D3的正極、二極管D4的正極分別接充電電路的BAT ON節(jié)點(diǎn)，三極管Q6的集電極分別接三極管Q9的集電極、通過電阻R10接三極管Q5的基極、通過電阻R1接二極管D2的正極和依次通過電阻R1和電阻R7接三極管Q5的發(fā)射極，三極管Q3的發(fā)射極、三極管Q4的發(fā)射極、三極管Q5的發(fā)射極和二極管D2的負(fù)極分別接地。電壓正負(fù)轉(zhuǎn)換電路具有五個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出端，五個(gè)輸入端分別連接DC-DC升壓電路的輸出端和MCU芯片的三個(gè)IO管腳，兩個(gè)輸出端分別接正負(fù)電解電極，MCU芯片控制電壓正負(fù)轉(zhuǎn)換電路的通斷，使其驅(qū)動(dòng)電解電極在正負(fù)極之間進(jìn)行定時(shí)切換，從而完成電解工作。

如圖6所述，蜂鳴器電路包括蜂鳴器BUZ1、三極管Q2、二極管D6、電阻R18、電阻R19和電阻R48，蜂鳴器BUZ1的一端接二極管D6的負(fù)極、通過電阻R18接MCU芯片的20腳、通過電阻R48分別接三極管Q2的集電極、接二極管D6的正極和接蜂鳴器BUZ1的另一端，三極管的基極通過電阻R19接MCU芯片的14腳，其發(fā)射極接地。當(dāng)富氫水杯當(dāng)前工作完成或電池電量不足時(shí)，MCU芯片控制蜂鳴器發(fā)出聲音提示。

如圖7所示，指示燈電路包括電阻R28、電阻R15、電阻R16、電阻R17、發(fā)光二極管RG1、發(fā)光二極管BG1和發(fā)光二極管GG1,發(fā)光二極管RG1和GG1的正極分別通過電阻R15和R17接MCU芯片的8腳和9腳，發(fā)光二極管BG1的正極依次通過電阻R16和R28接MCU芯片的6腳，三個(gè)發(fā)光二極管的負(fù)極接地。結(jié)合MCU芯片的控制，LED燈用來提示富氫水杯的工作狀態(tài)或充電狀態(tài)。

如圖8所示，開關(guān)控制電路包括開關(guān)SW1、電阻R44和電阻R53,開關(guān)SW1的一端接地，另一端分別通過電阻R44和電阻R53接MCU芯片的15腳和20腳。MCU芯片控制開關(guān)控制電路，通過接收來自用戶的操作信息來判定是否開始工作和選擇其中一種模式開始工作，富氫水杯的工作模式包括開啟，關(guān)閉及清洗。

本實(shí)用新型的工作過程如下：

啟動(dòng)開關(guān)，LED燈亮提示開啟工作模式，富氫水杯由鋰電池供電，杯內(nèi)裝入水，MCU芯片根據(jù)水質(zhì)通過DC-DC升壓電路對(duì)電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，將電壓升高達(dá)到電離水的條件后輸出給電壓正負(fù)轉(zhuǎn)換電路，MCU芯片控制電壓正負(fù)轉(zhuǎn)換電路的通斷，使其驅(qū)動(dòng)電解電極在正負(fù)極之間按照設(shè)定的時(shí)間進(jìn)行定時(shí)切換對(duì)水進(jìn)行充分電解，電解生成氫氣和氧氣，從而使杯體內(nèi)的水變成富氫水。當(dāng)電池電量不足時(shí)，蜂鳴器會(huì)發(fā)出聲音提示用戶充電，將外部電源接入充電電路對(duì)鋰電池進(jìn)行充電，當(dāng)充電完成時(shí)蜂鳴器鳴響提示充電完成。當(dāng)需要清洗水杯時(shí)，長(zhǎng)按開關(guān)10秒，LED燈亮提示清洗工作模式。工作完成后，關(guān)閉開關(guān)，LED燈滅提示關(guān)閉工作模式。

以上所述僅為本專利的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本專利，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本專利可以有各種更改和變化。凡在本專利的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本專利的保護(hù)范圍之內(nèi)。