一种便携式制氧机的主控电路以及便携式制氧机的制作方法

1.本实用新型属于制氧设备技术领域，具体涉及一种便携式制氧机的主控电路以及便携式制氧机。


背景技术：

2.制氧机是制取氧气的一类机器，它的原理是利用空气分离技术制取氧气。其中便携式制氧机所用电路板设计参差不齐，现有的便携式制氧机电路板常用结构为双面电路板，电路板上设有显示装置和呼吸检测装置。
3.现有便携式制氧机的电路板设计参差不齐，导致有些电路板布局不合理，从而产生发热元器件影响其他元器件工作的问题；电路板在制作时多采用焊接机器自动完成，双面电路板在制作时对焊接机器要求较高，焊接时也需要多走几遍焊接程序，这就造成了电路板制作成本高的问题；现有的每种便携式制氧机的电路板上显示装置和呼吸检测装置一般只提供一种，不能根据情况选择，这也造成了电路板的扩展性不够的问题，由此，亟需一种元器件布局合理、制作成本低且可扩展性高的便携式制氧机的电路。


技术实现要素：

4.为此，本实用新型提供一种便携式制氧机的主控电路以及便携式制氧机，以解决现有技术中便携式制氧机的主控电路中元器件布局不合理的问题，以及制作成本较高且可扩展性低的问题。
5.为实现以上目的，本实用新型采用如下技术方案：
6.第一方面，本实用新型提供一种便携式制氧机的主控电路，设置在制氧机本体内，包括：电路板及布设在所述电路板上的主控单元，及分别与所述主控单元电连接的电源单元、开关驱动单元、按键单元、显示单元和呼吸检测单元，其中，
7.所述开关驱动单元还与所述制氧机本体相连；所述主控单元、电源单元、开关驱动单元、按键单元、显示单元布设在所述电路板的顶层，所述呼吸检测单元布设在所述电路板的底层；
8.所述呼吸检测单元，连接所述制氧机本体的出气口，用于检测所述出气口的人体呼吸信号；所述主控单元，用于根据所述人体呼吸信号，通过所述开关驱动单元控制所述制氧机本体的工作状态。
9.进一步地，所述显示单元包括：led显示单元和lcd显示单元，所述电路板的顶层包括：
10.位于所述电路板左上角的led显示区，其内设置有用于焊接所述led显示单元的led焊盘，和/或，插接所述led显示单元的led插接件；
11.位于所述电路板左下角的lcd显示区，其内设置有用于焊接所述lcd显示单元的lcd焊盘，和/或，插接所述lcd显示单元的lcd插接件。
12.进一步地，所述呼吸检测单元包含有呼吸检测传感器，所述电路板的底层设置有
多个不同类型的呼吸检测传感器焊盘，每个所述呼吸检测传感器焊盘对应一种呼吸检测传感器。
13.进一步地，所述电源单元包括：供电单元、带有快充接口的充电单元及分别与所述供电单元和充电单元电连接的电压检测单元；所述电路板的顶层包括：
14.供电区，设置在所述led显示区的右侧，用于承载所述供电单元；
15.充电区，设置在所述供电区的右侧，用于承载所述充电单元；
16.电压检测区，设置在所述充电区的下方，用于承载所述电压检测单元。
17.其中，所述供电区和充电区中间空置有电气隔离区。
18.进一步地，所述开关驱动单元包括：
19.至少一个大功率开关驱动单元，集中布设在所述电路板的右侧边缘区域的上部，每个所述大功率开关驱动单元配置有第一防呆接插件，所述第一防呆接插件沿所述电路板的右侧边缘纵向排布，每个所述第一防呆接插件的开口朝向电路板的外侧；
20.至少一个小功率开关驱动单元，集中布设在所述电路板的右侧边缘区域的下部，每个所述小功率开关驱动单元配置有第二防呆接插件，所述第二防呆接插件沿所述电路板的右侧边缘纵向排布，每个所述第二防呆接插件的开口朝向电路板的外侧。
21.进一步地，所述主控单元设置在所述led显示单元和lcd显示单元之间。
22.进一步地，所述电路板呈上宽下窄的枪型结构，所述按键单元设置在所述枪型结构的枪托位置处，所述电源单元、开关驱动单元、显示单元、呼吸检测单元皆设置在所述枪型结构的枪管位置处。
23.进一步地，所述电源单元、开关驱动单元、按键单元、显示单元、呼吸检测单元中的任一单元与所述主控单元的连接线超过预设长度时，沿所述电路板直线排布，且仅在需要绕过其他单元时，沿被绕单元的外沿折弯过线。
24.进一步地，所述电源单元、开关驱动单元、按键单元、显示单元、呼吸检测单元中的任一单元与所述主控单元的连接线超过一条时，每条连接线之间等间距均匀排布，且与被绕单元的外沿空置预设安全距离。
25.第二方面，本实用新型提供了一种便携式制氧机，包括：
26.任一项以上所述的便携式制氧机的主控电路。
27.本实用新型采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：
28.便携式制氧机的主控电路布局合理，主要发热单元，即供电单元设置到靠上部分与其他单元间隔开，能有效减少发热对其他单元的干扰，主要发热单元中发热元器件之间设置有电气隔离区，能有效防止由于发热集中导致的电路过热；将需要机器焊接的元器件设置到一面，以减少机器焊接的工作程序，从而有效的降低了主控电路的制造成本；显示单元和呼吸检测单元均做了预处理，使一块电路板能支持led显示单元和lcd显示单元，为常用种类的呼吸检测传感器均预留了焊盘，增加了主控电路的可扩展性。
29.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
30.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例
或现有技术描述中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。
31.图1是本实用新型一示例性实施例示出的一种便携式制氧机的主控电路的原理框图；
32.图2是本实用新型另一示例性实施例示出的一种便携式制氧机的主控电路的原理框图；
33.附图标记：101-主控单元，102-电源单元，103-开关驱动单元，104-按键单元，105-显示单元，106-呼吸检测单元；
34.其中，1021-供电区，1022-充电区，1023-电压检测区，1051-led显示单元，1052-lcd显示单元；
35.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。
具体实施方式
36.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。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做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
37.现有技术中便携式制氧机的主控电路，由于设计和要求参差不齐，导致有时主控电路中元器件的布局不合理，使电路中元器件工作时会有互相干扰的情况；主控电路的电路板制作时双面元器件均需使用机器焊接，增加了制作主控电路板的制造成本；主控电路中各单元支持的元器件单一，可扩展性不够。
38.本实用新型实施例，提供的便携式制氧机的主控电路以及便携式制氧机，主控电路布局合理，主要发热单元，即供电单元设置到靠上部分与其他单元间隔开，能有效减少发热对其他单元的干扰，主要发热单元中发热元器件之间设置有电气隔离区，能有效防止由于发热集中导致的电路过热；将需要机器焊接的元器件设置到一面，以减少机器焊接的工作程序，从而有效的降低了主控电路的制造成本；显示单元和呼吸检测单元均做了预处理，使一块电路板能支持led显示单元和lcd显示单元，为常用种类的呼吸检测传感器均预留了焊盘，增加了主控电路的可扩展性。
39.下面通过具体地实施例对本实用新型中实时推送消息的方法进行说明。
40.请参阅图1，图1是本实用新型一示例性实施例示出的一种便携式制氧机的主控电路的原理框图，参见图1，该主控电路包括：电路板及布设在所述电路板上的主控单元101，及分别与所述主控单元电连接的电源单元102、开关驱动单元103、按键单元104、显示单元105和呼吸检测单元106，其中，
41.所述开关驱动单元103还与所述制氧机本体相连；所述主控单元101、电源单元102、开关驱动单元103、按键单元104、显示单元105布设在所述电路板的顶层，所述呼吸检测单元106布设在所述电路板的底层；
42.所述呼吸检测单元106，链接所述制氧机本体的出气口，用于检测所述出气口的人体呼吸信号；所述主控单元101，用于根据所述人体呼吸信号，通过所述开关驱动单元103控
制所述制氧机本体的工作状态。
43.需要说明的是，本实施例提供的技术方案在具体实践中常用于便携式电子设备。适用的场景包括但不限于：便携式制氧机、便携式血压仪、便携式净水机等。
44.在具体实践中，呼吸检测单元中的呼吸检测传感器，由于元器件较大，机器焊接时抓手不易操作，一般采用人工焊接，焊接到主控电路的电路板的底层；设备运行时，主控单元会根据呼吸检测传感器提供的人体呼吸信号，通过开关驱动单元控制制氧机本体工作，制氧机本体的工作状态至少包括：开启供氧、按固定频率供氧、停止供氧。
45.可以理解的是，本实施例提供的技术方案，将需要机器焊接的元器件设置到一面，以减少机器焊接的工作程序，从而有效的降低了主控电路的制造成本；显示单元和呼吸检测单元均做了预处理，为常用的显示模式和呼吸检测传感器均预留了焊盘，增加了主控电路的可扩展性。
46.在一个实施例中，请参阅图2，图2是本实用新型另一示例性实施例示出的一种便携式制氧机的主控电路的原理框图，参见图2，所述显示单元105包括：led显示单元1051和lcd显示单元1052，所述电路板的顶层包括：
47.位于所述电路板左上角的led显示区，其内设置有用于焊接所述led显示单元1051的led焊盘，和/或，插接所述led显示单元1051的led插接件；
48.位于所述电路板左下角的lcd显示区，其内设置有用于焊接所述lcd显示单元1052的lcd焊盘，和/或，插接所述lcd显示单元1052的lcd插接件。
49.具体地，led显示单元采用发光led灯与丝印结合的方式实现，显示内容清晰明了，容易理解；lcd显示单元采用定制段码屏方式实现，显示内容丰富美观；两种显示单元可以根据显示效果和成本由客户选择定制。
50.可以理解的是，本实施例提供的技术方案，在主控电路上分别设置了led显示单元区域和lcd显示单元区域，主控单元仅需调整一个程序参数就能兼容控制这两种显示单元，在可以灵活定制显示类型的同时，显著降低电路的开发、物料成本。
51.在一个实施例中，所述呼吸检测单元106包含有呼吸检测传感器，所述电路板的底层设置有多个不同类型的呼吸检测传感器焊盘，每个所述呼吸检测传感器焊盘对应一种呼吸检测传感器。
52.呼吸检测单元106设置在电路背面，也是唯一设置在电路背面的功能单元。呼吸检测单元106通过实时监测制氧机本体出气口的压力变化，判断是否产生了呼吸动作。在呼吸跟随模式下，如果检测到呼吸，则立刻开启供氧。如果长时间检测不到呼吸，则按固定频率供氧。
53.具体地，呼吸检测单元中重要的元器件为呼吸检测传感器，在选择呼吸检测传感器时，客户可能会根据情况对呼吸检测传感器提出型号要求，本实施例中提供的主控制电路上预留了常用市售呼吸检测传感器用焊盘，在制作时，根据呼吸检测传感器型号，手工焊接到对应焊盘上即可。
54.可以理解的是，本实施例提供的技术方案，呼吸检测单元对常用市售的呼吸检测传感器做了预留焊盘处理，提高了便携式制氧机的主控电路扩展性。
55.在一个实施例中，所述电源单元102包括：供电单元、带有快充接口的充电单元及分别与所述供电单元和充电单元电连接的电压检测单元；所述电路板的顶层包括：
56.供电区1021，设置在所述led显示区的右侧，用于承载所述供电单元；
57.充电区1022，设置在所述供电区的右侧，用于承载所述充电单元；
58.电压检测区1023，设置在所述充电区的下方，用于承载所述电压检测单元。
59.其中，所述供电区1021和充电区1022中间空置有电气隔离区。
60.具体地，供电区、充电区和电压检测区分别设置在主控电路上半部分靠中间区域，供电区和充电区属于发热区，其中发热明显的元器件与其他单元中温度敏感的元器件互相分开，供电区与充电区之间也设置有电气隔离区。
61.可以理解的是，本实施例提供的技术方案，发热元器件与其他元器件分开设置，减少了元器件之间相互干扰；将供电区和充电区之间设置了电气隔离区，避免了由于发热集中导致的温度过高，由此，主控电路中的元器件布局合理。
62.在一个实施例中，所述开关驱动单元103包括：
63.至少一个大功率开关驱动单元，集中布设在所述电路板的右侧边缘区域的上部，每个所述大功率开关驱动单元配置有第一防呆接插件，所述第一防呆接插件沿所述电路板的右侧边缘纵向排布，每个所述第一防呆接插件的开口朝向电路板的外侧；
64.至少一个小功率开关驱动单元，集中布设在所述电路板的右侧边缘区域的下部，每个所述小功率开关驱动单元配置有第二防呆接插件，所述第二防呆接插件沿所述电路板的右侧边缘纵向排布，每个所述第二防呆接插件的开口朝向电路板的外侧。
65.具体地，开关驱动单元布置在主控电路靠右测区域，所有开关驱动单元中的电路集中布置，并设置有防呆接插件；其中，大功率电路和小功率电路分开布置。
66.需要说明的是，开关驱动单元连接制氧机本体上制氧相关的部件，所述主控单元需要通过开关驱动单元来控制制氧机本体工作，制氧机的工作状态至少包括：开启供氧、按固定频率供氧和停止供氧。
67.可以理解的是，本实施例提供的技术方案，开关驱动单元集中布置在主控电路靠右测区域，制氧机组装时方便插拔，能提组装高效率；同时，大功率电路和小功率电路分开布置，避免了相互干扰。
68.在一个实施例中，所述主控单元101设置在所述led显示单元1051和lcd显示单元1052之间。
69.优选的，主控单元使用国产c51单片机。
70.需要说明的是，采用国产c51单片机，以极低的成本实现对所有功能单元的控制，还能自动记录开机时间、总运行时间，以及进去调试模式。
71.在一个实施例中，所述电路板呈上宽下窄的枪型结构，所述按键单元104设置在所述枪型结构的枪托位置处，所述电源单元102、开关驱动单元103、显示单元105、呼吸检测单元106皆设置在所述枪型结构的枪管位置处。
72.具体地，主控电路的电路板呈上宽下窄的枪型结构，所述按键单元设置在所述枪型结构的枪托位置处，所述电源单元、开关驱动单元、显示单元、呼吸检测单元皆设置在所述枪型结构的枪管位置处。
73.可以理解的是，本实施例提供的技术方案，主控电路的电路板上按键单元由于距离外壳最近，所以将按键单元放到最下侧区域，与其他单元分开，这样就有效避免了其他单元被外壳挤压导致故障。
74.在一个实施例中，所述电源单元102、开关驱动单元103、按键单元104、显示单元105、呼吸检测单元106中的任一单元与所述主控单元101的连接线超过预设长度时，沿所述电路板直线排布，且仅在需要绕过其他单元时，沿被绕单元的外沿折弯过线；
75.所述电源单元102、开关驱动单元103、按键单元104、显示单元105、呼吸检测单元106中的任一单元与所述主控单元101的连接线超过一条时，每条连接线之间等间距均匀排布，且与被绕单元的外沿空置预设安全距离。
76.可以理解的是，本实施例提供的技术方案，主控电路的电路板上，元器件之间的连接线尽量做成直线排布，仅在需要绕过其他单元时，沿被绕单元的外沿折弯过线，每条连接线之间等间距均匀排布，且与被绕单元的外沿空置预设安全距离，这样的排布设置，能有效减少工作时连接线对周围元器件的干扰。
77.在一个实施例中，提供了一种便携式制氧机，包括：上述实施例中的便携式制氧机的主控电路。
78.可以理解的是，本实施例提供的便携式制氧机，便携式制氧机的主控电路布局合理，主要发热单元，即供电单元设置到靠上部分与其他单元间隔开，能有效减少发热对其他单元的干扰，主要发热单元中发热元器件之间设置有电气隔离区，能有效防止由于发热集中导致的电路过热；将需要机器焊接的元器件设置到一面，以减少机器焊接的工作程序，从而有效的降低了制氧机的制造成本；显示单元和呼吸检测单元均做了预处理，使一块电路板能支持led显示单元和lcd显示单元，为常用种类的呼吸检测传感器均预留了焊盘，增加了制氧机的可扩展性。
79.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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。
80.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：
1.一种便携式制氧机的主控电路，设置在制氧机本体内，其特征在于，包括：电路板及布设在所述电路板上的主控单元，及分别与所述主控单元电连接的电源单元、开关驱动单元、按键单元、显示单元和呼吸检测单元，其中，所述开关驱动单元还与所述制氧机本体相连；所述主控单元、电源单元、开关驱动单元、按键单元、显示单元布设在所述电路板的顶层，所述呼吸检测单元布设在所述电路板的底层；所述呼吸检测单元，连接所述制氧机本体的出气口，用于检测所述出气口的人体呼吸信号；所述主控单元，用于根据所述人体呼吸信号，通过所述开关驱动单元控制所述制氧机本体的工作状态。2.根据权利要求1所述的主控电路，其特征在于，所述显示单元包括：led显示单元和lcd显示单元，所述电路板的顶层包括：位于所述电路板左上角的led显示区，其内设置有用于焊接所述led显示单元的led焊盘，和/或，插接所述led显示单元的led插接件；位于所述电路板左下角的lcd显示区，其内设置有用于焊接所述lcd显示单元的lcd焊盘，和/或，插接所述lcd显示单元的lcd插接件。3.根据权利要求1所述的主控电路，其特征在于，所述呼吸检测单元包含有呼吸检测传感器，所述电路板的底层设置有多个不同类型的呼吸检测传感器焊盘，每个所述呼吸检测传感器焊盘对应一种呼吸检测传感器。4.根据权利要求2所述的主控电路，其特征在于，所述电源单元包括：供电单元、带有快充接口的充电单元及分别与所述供电单元和充电单元电连接的电压检测单元；所述电路板的顶层包括：供电区，设置在所述led显示区的右侧，用于承载所述供电单元；充电区，设置在所述供电区的右侧，用于承载所述充电单元；电压检测区，设置在所述充电区的下方，用于承载所述电压检测单元；其中，所述供电区和充电区中间空置有电气隔离区。5.根据权利要求4所述的主控电路，其特征在于，所述开关驱动单元包括：至少一个大功率开关驱动单元，集中布设在所述电路板的右侧边缘区域的上部，每个所述大功率开关驱动单元配置有第一防呆接插件，所述第一防呆接插件沿所述电路板的右侧边缘纵向排布，每个所述第一防呆接插件的开口朝向电路板的外侧；至少一个小功率开关驱动单元，集中布设在所述电路板的右侧边缘区域的下部，每个所述小功率开关驱动单元配置有第二防呆接插件，所述第二防呆接插件沿所述电路板的右侧边缘纵向排布，每个所述第二防呆接插件的开口朝向电路板的外侧。6.根据权利要求2所述的主控电路，其特征在于，所述主控单元设置在所述led显示单元和lcd显示单元之间。7.根据权利要求1所述的主控电路，其特征在于，所述电路板呈上宽下窄的枪型结构，所述按键单元设置在所述枪型结构的枪托位置处，所述电源单元、开关驱动单元、显示单元、呼吸检测单元皆设置在所述枪型结构的枪管位置处。8.根据权利要求1～7任一项所述的主控电路，其特征在于，所述电源单元、开关驱动单元、按键单元、显示单元、呼吸检测单元中的任一单元与所述主控单元的连接线超过预设长
度时，沿所述电路板直线排布，且仅在需要绕过其他单元时，沿被绕单元的外沿折弯过线。9.根据权利要求8所述的主控电路，其特征在于，所述电源单元、开关驱动单元、按键单元、显示单元、呼吸检测单元中的任一单元与所述主控单元的连接线超过一条时，每条连接线之间等间距均匀排布，且与被绕单元的外沿空置预设安全距离。10.一种便携式制氧机，其特征在于，包括：权利要求1～9任一项所述的便携式制氧机的主控电路。

技术总结
本实用新型涉及一种便携式制氧机的主控电路以及便携式制氧机，属于制氧设备技术领域，其中，便携式制氧机的主控电路，设置在制氧机本体内，包括：电路板及布设在所述电路板上的主控单元，及分别与所述主控单元电连接的电源单元、开关驱动单元、按键单元、显示单元和呼吸检测单元，所述开关驱动单元还与所述制氧机本体相连；其中，便携式制氧机的主控电路布局合理，能有效减少发热对其他单元的干扰和电路过热的情况；将需要机器焊接的元器件设置到电路板一面，有效的降低了主控电路的制造成本；显示单元和呼吸检测单元均做了预处理，增加了主控电路的可扩展性。主控电路的可扩展性。主控电路的可扩展性。


技术研发人员：刘雷
受保护的技术使用者：北京行健永贞科技有限公司
技术研发日：2023.03.01
技术公布日：2023/8/5