水龍頭的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種水龍頭，包括龍頭本體以及設于龍頭本體內的水輪發電機，水輪發電機電連接有發光電路板，發光電路板包括穩壓單元、采樣控制單元以及發光單元，發光控制單元包括第一發光支路、第二發光支路、第三發光支路。水輪發電機發電，其輸出電壓通過穩壓單元穩壓，輸出發光單元發光所需的穩定電壓，采樣單元采樣水輪發電機的輸出電壓，為發光單元提供控制信號，控制不同的發光二極管發光，達到指示流量的目的。
【專利說明】水龍頭
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種流量控制裝置，更具體地說，它涉及一種水龍頭。
【背景技術】
[0002] 隨著社會的不斷進步，人們對生活質量的要求越來越高。一些水龍頭，其配備LED 發光裝置，能在黑暗中發光，即使在停電等情況下仍能正常使用，滿足了人們對生活質量的 更高要求，受到發達國家和我國經濟發達地區人們的熱捧。
[0003] 將水龍頭裝到水管上，打開水龍頭，一定壓力的水流流出，則水龍頭中的LED裝 置就會發光。其工作原理是：在水管中裝一個小型的水輪發電機，引出線兩端接在電路 板上，在電路板上焊接有LED等，當水管中有水流通過時，水流就會帶動葉輪轉動，當水 流達到一定壓力、葉輪轉速達到一定轉數，發電機產生的電流電壓就會帶動電路板上的 LED燈發光，上述技術在部分專利中已有記載，如申請號為201020541368.6以及申請號為 200710044831. 9的中國專利。
[0004] 但現有的發光水龍頭僅僅只有發光的功能，所起到的作用只是增加水龍頭的美觀 程度，或是保證水龍頭能夠在黑暗中環境使用，功能比較少，在國家倡導節約水資源的情況 下，具有流量指示功能的水龍頭是十分必須的。 實用新型內容
[0005] 針對現有技術存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種水龍頭，能根據指示 流量的大小。
[0006] 為實現上述目的，本實用新型提供了如下技術方案：
[0007] -種水龍頭，包括龍頭本體以及設于龍頭本體內的水輪發電機，所述水輪發電機 電連接有發光電路板，
[0008] 所述發光電路板包括穩壓單元、采樣控制單元以及發光單元，
[0009] 所述穩壓單元耦接于水輪發電機和發光單元之間以輸出電壓信號；
[0010] 所述采樣控制單元耦接于水輪發電機和發光單元之間以輸出控制信號；
[0011] 所述發光單元耦接于穩壓單元與采樣控制單元之間以接收電壓信號并根據控制 信號發光；
[0012] 所述發光控制單元包括
[0013] 第一發光支路，包括串聯連接的第一 NM0S管、第一發光二極管以及第一負載電 阻，所述第一發光二極管的兩端還并聯有第二NM0S管，所述第一 NM0S管的開啟電壓小于第 二NM0S管的開啟電壓；
[0014] 第二發光支路，包括串聯連接的第三NM0S管、第二發光二極管以及第二負載電 阻，所述第二發光二極管的兩端還并聯有第四NM0S管，所述第三NM0S管的開啟電壓等于第 二NM0S管的開啟電壓且小于第四NM0S管的開啟電壓；
[0015] 第三發光支路，包括串聯連接的第五NM0S管、第三發光二極管以及第三負載電 阻，所述第五NMOS管的開啟電壓等于第四NMOS管的開啟電壓；
[0016] 所述第一 NM0S管、第二NM0S管、第三NM0S管、第四NM0S管、第五NM0S管的柵極 均與采樣控制單元的輸出端耦接。
[0017] 通過采用上述技術方案，開啟水龍頭，輸出的水流帶動水輪發電機發電，其輸出 電壓通過穩壓單元穩壓，輸出發光單元發光所需的穩定電壓，所述采樣單元采樣水輪發電 機的輸出電壓，為發光單元提供控制信號，當控制信號處于第一 NM0S管的開啟電壓和第二 NM0S管的開啟電壓之間時，第一 NM0S管導通而第二NM0S管截止，第一發光二極管發光，而 其他發光二極管不發光，指示流量到達第一預設范圍，當控制信號處于第三NM0S管開啟電 壓和第四NM0S管開啟電壓之間時，第二NM0S管導通使第一發光二極管被短接熄滅，第三 NM0S管導通使得第二發光二極管發光，指示流量到達第二預設范圍，同理，當到達第三流量 預設范圍時，第三發光二極管導通而第一發光二極管、第二發光二極管熄滅，達到指示流量 的目的。
[0018] 本實用新型進一步設置為：所述采用控制單元包括串聯連接的多個分壓電阻，所 述分壓電阻間的中間節點作為采樣控制單元的輸出端。
[0019] 通過采用上述技術方案，水輪發電機的輸出電壓遠大于NM0S管開啟所需的控制 電壓，通過分壓電阻分壓，取中間節點電壓作為控制信號，完成信號間的轉化，拓撲結構簡 單實用。
[0020] 本實用新型進一步設置為：所述穩壓單元包括耦接的穩壓器以及電容。
[0021] 通過采用上述技術方案，對水輪發電機輸出的變化的電壓進行穩壓和濾波，為發 光二極管提供穩定的工作電壓。
[0022] 與現有技術相比，本實用新型的優點在于：利用NM0S管的電子開關特性，根據流 量大小切換發光二極管發光以指示流量大小，拓撲結構簡單實用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023] 圖1為本實用新型水龍頭實施例的結構示意圖；
[0024] 圖2為本實用新型水龍頭實施例的發光電路板電路原理圖；
[0025] 圖3為本實用新型水龍頭實施例的穩壓單元電路原理圖；
[0026] 圖4為本實用新型水龍頭實施例的采樣控制單元電路原理圖。
[0027] 附圖標記說明：1、龍頭本體；2、水輪發電機；3、發光電路板；31、穩壓單元、32、采 樣控制單元；33、發光單元；331、第一發光支路；332、第二發光支路；333、第三發光支路。
【具體實施方式】
[0028] 參照附圖對本實用新型水龍頭實施例做進一步詳細說明。
[0029] 根據【背景技術】所提出的水輪發電機2的工作原理，可以有效的得出水輪發電機2 的輸出電壓與其運行時的轉速成正比，其轉速越快，水輪發電機2的輸出電壓也就越高，相 應的，水龍頭的流量與其轉速也成正比，因而當水龍頭的流量越大的時候，其水輪發電機2 的輸出電壓也就越大，因此可以通過檢測水輪發電機2的輸出電壓大小判斷水龍頭流量的 作用。
[0030] 參照圖1，一種水龍頭，包括龍頭本體1以及設于龍頭本體1內的水輪發電機2,所 述水輪發電機2電連接有發光電路板3,水輪發電機2設置于水龍頭的管路中，在水流到達 一定流量時，就帶動水輪發電機2發電，發光電路板3優選地設置在水龍頭管路的內壁內或 水龍頭外壁，與管路內的流體相互隔離，水輪發電機2和發光電路板3通過導線連接。
[0031] 本實施例采用的水輪發電機2的輸出電壓為直流電壓，采用直流水輪發電機2即 可。
[0032] 由于水輪發電機2的設置屬于現有技術，故不作贅述，以下對發光電路板3做詳細 說明。
[0033] 參照圖2,所述發光電路板3包括穩壓單元31、采樣控制單元32以及發光單元33，
[0034] 所述穩壓單元31耦接于水輪發電機2和發光單元33之間以輸出電壓信號；
[0035] 所述采樣控制單元32耦接于水輪發電機2和發光單元33之間以輸出控制信號；
[0036] 所述發光單元33耦接于穩壓單元31與采樣控制單元32之間以接收電壓信號并 根據控制信號發光；
[0037] 所述發光控制單元包括
[0038] 第一發光支路331，包括串聯連接的第一 NM0S管Q1、第一發光二極管LED1以及第 一負載電阻R1，所述第一發光二極管LED1的兩端還并聯有第二NM0S管Q2,所述第一 NM0S 管Q1的開啟電壓小于第二NM0S管Q2的開啟電壓；
[0039] 第二發光支路332,包括串聯連接的第三NM0S管Q3、第二發光二極管了 LED2以 及第二負載電阻R2,所述第二發光二極管LED2的兩端還并聯有第四NM0S管Q4,所述第三 NM0S管Q3的開啟電壓等于第二NM0S管Q3的開啟電壓且小于第四NM0S管Q4的開啟電壓；
[0040] 第三發光支路333,包括串聯連接的第五NM0S管Q5、第三發光二極管LED3以及第 三負載電阻R3,所述第五NM0S管Q5的開啟電壓等于第四NM0S管Q4的開啟電壓；
[0041] 所述第一 NM0S管Q1、第二NM0S管Q2、第三NM0S管Q3、第四NM0S管Q4、第五NM0S 管Q5的柵極（分別對應圖2中所示的gl、g2、g3、g4、g5)均與采樣控制單元32的輸出端 奉禹接。
[0042] 第一發光二極管LED1、第二發光二極管LED2、第三發光二極管殼采用不同色的 LED，可采用不同色的LED，但因為不同色的LED需要的電壓有微小差別，因此需要負載電阻 配合分壓，此外，由于NM0S管的導通阻抗很小，當LED被短接時，負載電阻還起到防止通過 的電流過大的問題。
[0043] 參照圖3,穩壓單兀31米用以LM7805穩壓器為核心構成的穩壓電路，以輸出穩定 的+5V電壓，濾波電容Cl、C2對電壓進行濾波穩壓，提高抗干擾能力。
[0044] 參照圖4,采樣控制單元32采用串聯的多個分壓電阻，本實施例優選地設置串聯 連接的分壓電阻R4和R5,兩者的中間節點作為控制單元的輸出端耦接至gl、g2、g3、g4、g5， 其輸出端的電壓為R5兩端的電壓，該電壓由R4和R5兩者的比值決定，以對水流發電機的 輸出電壓進行降壓，并能準確對輸出電壓的變化進行采樣，向發光單元33輸出控制信號。
[0045] 開啟水龍頭，輸出的水流帶動水輪發電機2發電，其輸出電壓通過穩壓單兀31穩 壓，輸出+5V的電源電壓至各個發光支路，在NM0S管選型上，第一 NM0S管可選用型號為 A03414的NM0S管，其開啟電壓為IV，第二NM0S管以及第三NM0S管均可選用型號為A03400 的NM0S管，其開啟電壓為1. 5V，第四NM0S管以及第五NM0S管可選用型號為A03422的NM0S 管，由此得到的開啟電壓區間為1至1. 5V、1. 5至2V、2V以上，若將分壓電阻R4與R5的比 值設置為4:1，則水輪發電機2的輸出電壓的變化區間則分別為5-7. 5V、7. 5-10V、10V以上， 由此得知的是，當水流量達到使水輪電機的輸出電壓處于上述變化區間范圍時，則分別指 示不同的發光二極管發光，達到指示流量大小的目的。
[0046] 由上述推導可得出，通過改變開啟電壓區間以及分壓電阻的比例，可以調節水輪 發電機2輸出電壓的變化區間，由此可指示不同大小范圍的流量。
[0047] 以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，本實用新型的保護范圍并不僅局限于 上述實施例，凡屬于本實用新型思路下的技術方案均屬于本實用新型的保護范圍。應當指 出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理前提下的若干改進和 潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1. 一種水龍頭，包括龍頭本體以及設于龍頭本體內的水輪發電機，所述水輪發電機電 連接有發光電路板，其特征在于， 所述發光電路板包括穩壓單元、采樣控制單元以及發光單元， 所述穩壓單元耦接于水輪發電機和發光單元之間以輸出電壓信號； 所述采樣控制單元耦接于水輪發電機和發光單元之間以輸出控制信號； 所述發光單元耦接于穩壓單元與采樣控制單元之間以接收電壓信號并根據控制信號 發光； 所述發光控制單元包括 第一發光支路，包括串聯連接的第一 NMOS管、第一發光二極管以及第一負載電阻，所 述第一發光二極管的兩端還并聯有第二NMOS管，所述第一 NMOS管的開啟電壓小于第二 NMOS管的開啟電壓； 第二發光支路，包括串聯連接的第三NMOS管、第二發光二極管以及第二負載電阻，所 述第二發光二極管的兩端還并聯有第四NMOS管，所述第三NMOS管的開啟電壓等于第二 NMOS管的開啟電壓且小于第四NMOS管的開啟電壓； 第三發光支路，包括串聯連接的第五NMOS管、第三發光二極管以及第三負載電阻，所 述第五NMOS管的開啟電壓等于第四NMOS管的開啟電壓； 所述第一 NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第四NMOS管、第五NMOS管的柵極均與 采樣控制單元的輸出端耦接。
2. 根據權利要求1所述的水龍頭，其特征是：所述采用控制單元包括串聯連接的多個 分壓電阻，所述分壓電阻間的中間節點作為采樣控制單元的輸出端。
3. 根據權利要求1或2所述的水龍頭，其特征是：所述穩壓單元包括耦接的穩壓器以 及電容。
【文檔編號】F16K51/00GK203907006SQ201420336556
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年6月23日 優先權日:2014年6月23日
【發明者】錢慶節 申請人:瑞安市米勒衛浴有限公司