主页 > 行业新闻 > >> 分析智能马桶盖的电子组件和电路图

  智能马桶盖起源于美国,用于医疗和老年保健,最初设置有温水洗净功能。美国最早开始制造智能马桶盖。后经韩国,日本的卫浴公司逐渐引进技术开始制造。

  日本于80年代推出全新产品,加入了集便盖加热、温水洗净、暖风干燥、杀菌等多种功能。

  韩国80年代举行的厕所革命,国家投入大量的金钱开发智能马桶盖。在韩国家庭的使用率占到20%,在日本也有越来越多的群体在使用智能马桶盖。

  在中国仅有0.1%的家庭使用智能马桶盖,因中国市场的智能马桶盖的推广仅仅始于初步,前景广阔。

  市场上的智能马桶盖大体上包括以下种:一种为带清洗、加热等的智能马桶盖。另一种为可自动更换薄膜的智能马桶盖。还有一种马桶盖是具有自动更换一次性坐垫卫生薄膜的智能马桶盖,卫生卷套是一次性的,是符合食品包装检验标准的卫生薄膜(如同家用的保鲜膜保鲜袋),智能马桶盖通过内置的微电脑控制器自动的更换卫生薄膜(卫生薄膜套准确旋转一个座位),用过的薄膜在回收时划破销毁,与未用过的卫生薄膜区分明显,达到不可重复使用的目的,也就杜绝交叉传染的可能,其功能是有形的,卫生是看得见的,这就是智能马桶盖的特点,也是普通马桶坐垫所不能达到的功能。还有另外一种是换套加清洗的智能马桶盖,即带换卫生薄膜,也可以冲洗,带有杀菌、除臭、音乐等功能的智能马桶盖。

  很多消费者都担心在国内挑不到好的马桶盖,其实近几年来国内的智能产品在技术上不断进步,在设计上更贴合国人的使用习惯。

  电子马桶盖系统框图如下图所示,电子马桶盖可分为水路、电路控制、机构及加热器部件等三部分。

  水路部分由稳压阀组件、流量计、即热组件、换向阀组件、空气泵和冲洗组件组成。下面介绍各组件的组成与功能。

  铜连接头用于连接进水管与稳压阀;电磁阀控制水的流入;稳压阀使水输出压力保持稳定。当进水口静压力为2kgf/平方厘米或8kgf/平方厘米,出水口压力稳定于0.70.1kgf/平方厘米。

  主要用于监控流量,并将结果以脉冲形式送给MCU、MCU再根据不同的流量控制即热组件以相应功率对水进行加热。

  主要功能:对冷水进行加热,使之达到设置温度,并对水温进行控制。要求出水15s后,水温达到40℃l℃,持续1min测试温度波动在2℃之内。

  其中,陶瓷加热管用于对水加热,其最大功率控制在1520W~1680W;温度传感器检测水温并送给MCU:水位开关用于防止加热管干烧;温控开关的作用是,当温度超过55℃时断开加热管的供电,防止水温过高造成的伤害。

  其作用是给换阀提供压缩空气,使水与空气混合在一起,增加清洗力度,提高清洗洁净度。有些机型没有使用空气泵,这可以通过臀洗或妇洗喷水的声音来判断:喷水时发出“吱吱”声说明装有空气泵,反之则没有。

  其作用,一是切换臀洗与妇洗,并使水路与空气混合;二是控制臀洗或妇洗的流量。该器件的优劣直接影响功能切换和流量,是一个精度要求高的很重要的组件。

  冲洗组件主要由电机、齿轮组和喷头组等组成。其工作原理是电机带动齿轮组通过与喷管组件中的齿条啮合,使喷管组件做往返运动,从而实现冲洗功能和移动按摩功能。

  采用开关电源电路。其主要功能,一是向主控板提供+5V、+12V、+24V直流电压和PWM信号:二是通过板上的可控硅控制器件向座圈加热器、进水电磁阀、烘干加热器提供220V交流电压。

  电路框图如下图所示。AC220V市电经电源输入滤波电路滤除高频杂波。而后进行整流、滤波,获得300V的直流电压。再通过电开关变换器、开关管和IC芯片组成的+5V、+12V、+24V交流变换器电路,在开关器次级产生所需的脉冲交流电压;最后经过整流、滤波电路产生+5V、+12V和+24V直流电压。+5V主要为系统控制电路及一般电路供电,+12V为烘干电机、除臭电机、冲洗电机、换向阀电机和空气泵电机及报警电路供电,+24V为自动翻盖电机供电。+5V采用次级采样稳压方式。

  在电源电路中有两个电路比较特殊,一是可控硅控制电路,二是PWM产生电路。下图所示为某一支路的可控硅控制电路,CTL信号来自MCU,该信号通过光耦Ul(MOC3043)控制双向可控硅Ql进行启动控制,从而控制交流电自A端输入,从B端输出。R4、Cl是Ql的保护电路。

  下图为PWM产生电路。AC220V市电经Dl、D2整流,R5、R6、R7分压及Zl稳压,在Zl阴极产生22V脉动电压,该电压经过R8、R9分压,三极管Tl驱动,控制光耦U2(OPTOISO1),使光耦中的光敏三极管输出随光强弱而变化,从而形成PWM信号供主控板MCU使用。

  板主控板是系统的控制中心。单片机PIC16F946I/PT对可控硅、喷嘴换向阀电机、空气增压泵、喷嘴摆动电机、烘干电机、除臭电机、自动翻盖、座圈和报警蜂鸣器等进行控制。主控板上还包括上述器件的驱动电路。下图为主控板电路框图。

  下图是其中的典型驱动电路,主要是通过U3驱动管来实现对电机转动的控制。当输入高电平时,U3导通,电机转动;输入低电平时,U3截止,电机停转。

  即热控制板用于控制印热组件中陶瓷加热管对水的加温时间和功率,控制即热体水箱中的水温,便于满足用户的需求。所用的主芯片也是单片机PIC16F688。下图为即热控制板电路框图。系统通过三个温度传感器采集温度信息,并转换为电压值,经放大后送给单片机,由其判断并输出控制信号到可控硅控制电路,最后由可控硅控制电路对陶瓷加热管进行控制,以达到所需的水温。

  按键板由按键和状态显示LED组成。主要按键有电源POWER、臀洗WASH和妇洗BIDET,下图所示按键电路,分别实现开机、臀洗、妇洗等功能。

  遥控接收板接收遥控器发出的红外信号,并将其数字信号传给MCU。下图为红外接收电路、IR301是遥控接收头。

  座圈组件主要由盖板、加热器、温度传感器、温度保险丝、人体感应器和座圈组成。其主要作用是对座圈进行加热,功率为48W~53W。座圈温度一般控制在37℃3℃。人体感应器则用于保证在没有感应到人坐上之前,冲洗开关不会启动,不必担心错按开关造成的危险。

  其主要功能是,通过对加热器的通电,借助鼓风机产生热风,功率300W~400W。

  主要功能是自动翻盖,由直流电机、蜗杆、上盖齿轮、三层齿轮、上盖轴、双联齿轮限位器和斜齿轮等组成。

  主要由活性碳、吸风机组成,用于将臭气吸人活性碳中予以消除,从而实现除臭功能。

  按POWER键,系统打开进水电磁阀,自来水通过稳压组件稳压后进人流量计、即热组件、换向阀组件的自洁水支路至冲洗组件,对冲洗组件的喷管进行自动清洁:当按WASH键时,系统按设定的温度对水进行加温,换向阀切换至臀洗支路,而后驱动冲洗组件电机使喷管伸出,实现臀洗功能;当按BIDET键时,过程同臀洗,不同的是换向阀切换到妇洗支路。使用完后,可以按烘干键进行烘干或按除臭键进行除臭。系统还可以根据设定,实现自动翻盖、座圈加热等功能。