本实用新型涉及消杀毒设备领域，尤其涉及一种消毒杀菌灯管的驱动装置和消杀毒设备。
背景技术：
消杀毒设备中设置有消毒杀菌灯管，消毒杀菌灯管可以发出杀灭细菌和病毒的光线，消毒杀菌灯管可以是紫外线灯，紫外线灯是一种发射紫外线的装置，其发射的紫外线具有杀灭细菌和病毒的功能。消毒杀菌灯管具有需高电压启动和高输出功率的特点。在相关技术中，消毒杀菌灯管采用锂电池组来供电，锂电池的输出电压为3.6v～18v，过流保护阈值为10a，在消毒杀菌灯管启动的过程中，其瞬时启动电流会比较大，锂电池组会启动过流保护从而关闭其电源输出，造成消毒杀菌灯管无法正常点亮。
技术实现要素：
本申请实施例提供了的消毒杀菌灯管的驱动装置和消杀毒设备，可以解决相关技术中消毒杀菌灯管由于启动时瞬时电流过大造成无法正常点亮的问题。所述技术方案如下：
第一方面，本申请实施例提供了一种消毒杀菌灯管的驱动装置，包括：
电源电路，用于生成输入电压；
检测所述输出电压加载到所述驱动电路上生成的输出电流的电流值；在所述输出电流的电流值大于电流阈值时，降低所述输出电压的电压值使得输出电流维持在阈值上；输出电流小于阈值时，恒压输出；
驱动电路，输入与所述转换电路输出端相连，输出端与消毒杀菌灯管相连，用于基于所述输出电压和所述输出电流驱动点亮所述消毒杀菌灯管；
消毒杀菌灯管，与所述转换电路(驱动电路)相连，用于输出紫外光杀菌消毒。
第二方面，本申请实施例提供了一种消杀毒设备，包括：消毒杀菌灯管的驱动装置和消毒杀菌灯管。其中，消杀毒设备可以是便携式设备，也可以是固定式设备。
本申请一些实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
电源电路提供输入电压，转换电路将输入电压进行dc/dc转换得到输出电压，输出电压加载到驱动电路上形成输出电流，转换电路检测输出电流的电流值，在输出电流的电流值大于电流阈值时，降低输出电压的电压值，使电路中的电流值始终在电流阈值以下，避免输出电流的电流值大于电流阈值时触发电源电路的过流保护功能，造成电源电路关闭电源输出使消毒杀菌灯管无法正常点亮，本申请实施例通过控制消毒杀菌灯管上承载的电流值小于电流阈值，可以提高消毒杀菌灯管工作的可靠性。
另外，本申请实施例中，该转换电路具有恒压恒流功能，在消毒杀菌灯管启动瞬间，需要很大启动电流，如果锂电池组直接供电，会使电池保护，无法启动灯管。接入转换电路时启动时，转换电路会把输出电流限定在设定的阈值上，电池组不会过流，保证正常启动灯管。灯管启动以后，管压和电流急剧降低，达到稳定状态后转换电路的电流不会再达到电流阈值，此时转换电路以稳压功能为主。然后，电源为锂电池组，锂电池组电压会随着电量和负载的变化而变化，接入转换电路，转换电路输出恒压，可以使灯管转换电路(这里是驱动电路输入)获得稳定的电压输入，提高灯管功率输出的稳定性。然后，转换电路电压输入范围很宽，这样对电池组选型也提供了便利，本文提供的实例输入电压范围为2.7v-22v，单节到6节串联锂电池组都可以接入。
附图说明
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。
图1是本实用新型实施例提供的消毒杀菌灯管的驱动装置的结构框图；
图2是本实用新型实施例提供的控制电路的结构示意图；
图3和图4是本实用新型实施例提供的消毒杀菌灯管的驱动装置的电路图；
图5是本实用新型实施例提供的控制芯片的内部结构图。
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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1，本实用新型提供实施例的一种消毒杀菌灯管的驱动装置的结构框图，以下简称驱动装置，驱动装置包括：电源电路10、转换电路20、驱动电路30。
其中，电源电路10，用于生成输入电压，即电源电路10向转换电路20输入，输入电压为直流电压，电源电路10可以包括电池组，电池组由一个或多个电池，电池的类型可以是干电池、铅蓄电池、锂电池。电源电路10也可以输入交流电压，然后将输入的交流电压转换为直流电压。电源电路10中设置有过流保护电路，过流保护电路在检测到电路中的电流值大于电流阈值时，关闭电源电路10的电压输出。
转换电路20与电源电路10相连，转换电路20的输入端与电源电路10的输出端相连，转换电路20用于将电源电路10生成的输入电压进行dc/dc转换得到输出电压，dc/dc转换即将输入的直流电压转换为输出的直流电压，dc/dc转换的目的可以是升压处理或降压处理，升压处理表示输出电压的电压值大于输入电压的电压值，降压处理表示输出电压的电压值小于输入电压的电压值；输出电压加载到驱动电路30上形成输出电流，转换电路20将所述输入电压进行dc/dc转换得到输出电压；检测所述输出电压加载到所述驱动电路上生成的输出电流的电流值；在所述输出电流的电流值大于电流阈值时，降低所述输出电压的电压值使得输出电流维持在阈值上；输出电流小于阈值时，恒压输出，从而实现降低消毒杀菌灯管上的输入电流的电流值的目的。转换电路20可以设置负反馈回路，通过负反馈算法来调整输出电压的电压值，负反馈调节算法可以是比例调节算法、比例微分调节算法或比例积分调节算法中的任意一种，例如：负反馈调节算法为比例调节算法，转换电路20确定输出电流的实际值和电流阈值之间的差值，转换电路20预设值有差值和电压调节量之间的映射关系，转换电路20根据该映射关系确定差值对应的电压调节量，然后基于该电压调节亮调节输出电压的电压值。
其中，本申请实施例的转换电路20具有恒压恒流功能，在消毒杀菌灯管启动瞬间，需要很大启动电流；如果锂电池组直接供电，锂电池组会启动过流保护，从而无法正常启动消毒杀菌灯管。锂电池组接入转换电路20时启动，转换电路20会把输出电流限定在设定的阈值上，锂电池组不会过流，保证正常启动消毒杀菌灯管。消毒杀菌灯管启动以后，电压值和电流值急剧降低，达到稳定状态后转换电路20的电流不会再达到电流阈值，此时转换电路20以稳压功能为主。
另外，由于电源电路10中的电源为锂电池组，锂电池组电压会随着电量和负载的变化而变化，接入转换电路20，转换电路输出恒压，可以使消毒杀菌灯管的转换电路20获得稳定的电压输入，提高消毒杀菌灯管功率输出的稳定性。转换电路20电压输入范围很宽，这样对锂电池组选型也提供了便利，本文提供的实例输入电压值的范围为2.7v-22v，单节到6节串联锂电池组都可以接入。
消毒杀菌灯管30，与转换电路20相连，转换电路20输出的输出电压加载到驱动电路30上，控制消毒杀菌灯管30进行发光，以发射用于杀菌的光线，例如：紫外线，即消毒杀菌灯管可以是紫外线灯。消毒杀菌灯管30的数量可以是一个或多个消毒；在消毒杀菌灯管30的数量为多个时，多个消毒杀菌灯管可以采用串联、并联或混连方式进行连接。
在一种可能的实施方式中，电源电路10包括电池和至少一个电容，电容的一端与电池的正极和控制电路20相连，电容的另一端接地；所述电池的负极接地。电池可以为具有过流保护的锂电池，电池的数量可以为一个或多个，至少一个电容用于滤除电池输出的电压中的交流分量，使得电源电路10输出的输入电压更稳定。
其中，参见图3所示，至少一个电容的数量为3个，至少一个电容为第一电容c1、第二电容c2和第三电容c3，电源电路10包括电池vbat、第一电容c1、第二电容c2和第三电容c3。第一电容c1的一端与电池vbat的正极相连，且第一电容c1的一端与转换电路20相连，第一电容c1的另一端接地，电池vbat的负极接地；第一电容c1、第二电容c2和第三电容c3之间采用并联方式连接。
在一种可能的实施方式中，参见图2所示，转换电路20包括：控制电路200、电流检测电路201和分压电路202。其中，电流检测电路201，与控制电路200相连，用于检测输出电流的电流值；分压电路202，用于对输出电压进行分压处理得到分压；控制电路200，用于在输出电流的电流值大于电流阈值时，基于分压的电压值降低输出电压的电压值。
其中，参见图3所示，控制电路200包括：控制芯片u1、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第四电容c4、第五电容c5、第六电容c6、第七电容c7和第一电感l1。控制芯片u1主要用于进行dc/dc转换，控制芯片u1的型号可以为sc8721；控制芯片u1设置的引脚包括：电源输出引脚vout、电源输出引脚vin、电源接地引脚pgnd、使能引脚en、串行数据引脚sda、串行时钟引脚scl、参考电压设置引脚vset、供电引脚vcc、第一升压偏压引脚bt1、第一开关引脚sw1、第二开关引脚sw2、第二升压偏压引脚bt2、模拟接地引脚agnd、控制环路补偿引脚copm、反馈引脚fb、电流感应监控引脚cso、负极电流采集引脚csn和正极电流采集引脚scp。
控制芯片u1设置的各个引脚的功能如表1所示：
表1
其中，参见图5所示，控制芯片u1包括第一开关管q5、第二开关管q6、第三开关管q7和第四开关管q8，开关管q5～q8可以为mosfet(metal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor，金属氧化物半导体场效晶体管)。开关管q5～q8之间的连接关系参照图5所示，此处不再赘述。
其中，控制电路200中各个元器件的连接关系为：环路控制引脚copm通过第一电阻r1和第四电容接地；使能引脚ce通过第二电阻接地；电流感应监控引脚cso通过第三电阻接地。供电引脚vcc通过第四电阻与参考电压设置引脚vset相连，供电引脚vcc通过第五电阻与串行时钟引脚相连，供电引脚vcc通过第六电阻r6与串行数据引脚sda相连，供电引脚vcc通过第五电容接地，模拟接地引脚agnd和电源接地引脚pgnd均接地。第一开关引脚sw1通过第一电感l1与第二开关引脚sw2相连，第二升压偏压引脚bt2通过第六电容c6与第一电感l1的一端相连，第一升压偏压引脚bt1通过第七电容c7与第一电感l1的另一端相连。
进一步的，参见图3所示，电流采集电路201包括电流感应电阻rs，电流感应电阻rs的一端与电源输出引脚vout相连，且电流感应电阻rs的一端与正极电流采集引脚csp相连；电流感应电阻rs的另一端通过消毒杀菌灯管接地，且电流感应电阻rs的另一端与负极电流采集引脚csn相连。控制芯片u1对从电源输入引脚vin输入的输入电压进行dc/dc转换得到输出电源，从电源输出引脚vou输出该输出电压，输出电压加载到消毒杀菌灯管和电流感应电阻rs上形成输出电流，正电流采集引脚csp和负电流采集引脚csn采集该输出电流。控制芯片u1比较输出电流的电流值和电流阈值的大小，在输出电流的电流值大于电流阈值时，降低输出电压的大小，限制输出电流的电流值小于电流阈值。
其中，参见图3所示，电流采集电路201还包括：第七电阻r7和第八电阻r8，正极电流采集引脚csp通过第七电阻r7与电流感应电阻rs的一端相连，负极电流采集引脚csn通过第八电阻r8与电流感应电阻rs的另一端相连。
进一步的，参见图3所示，分压电路202包括：第九电阻r9和第十电阻r10，第九电阻r9的一端与电流感应电阻rs的另一端相连，第九电阻r9的另一端与反馈引脚fb相连，且通过第十电阻r10接地。分压电路202对电源输出引脚vout输出的电压进行分压处理得到分压，将分压输入到反馈引脚fb。
进一步的，参见图3所示，控制电路200还包括：第八电容c8、第九电容c9、第十电容c10和第十一电容c11；
其中，电源输出引脚vout通过第八电容c8接地；电流感应电阻rs的另一端通过第九电容c9接地，电流感应电阻rs的另一端通过第十电阻r10接地，电流感应电阻rs的另一端通过第十一电容c11接地。电容c8～电容c11对电源输出引脚vout输出的电压进行滤波，已滤除输出电压中的交流分量，为消毒杀菌灯管提供更稳定的直流电压。
在本申请的一些实施例中，参见图4所示，驱动电路包括：第十二电容c12、第十三电容c13、第十四电容c14、第十五电容c15、第十六电容c16、第十一电阻r11、第一变压器t1、第一二极管d1、第一驱动管q1、第二驱动管q2、第一驱动芯片q3、第二驱动芯片q4。第一驱动管q1和第二驱动管q2可以为晶体管或mos管；第一驱动芯片q3和第二驱动芯片q4是功率开关驱动器，其型号可以为n531。
驱动电路30中各个器件之间的连接关系包括：
第一驱动芯片q3的电源引脚(vcc)与第九电阻r9的一端相连，且第一驱动芯片q3的电源引脚(vcc)通过第十二电容c12接地；第一驱动芯片q3的接地引脚(gnd)接地；第一驱动芯片q3的输入引脚(vin)与主控板相连，第一驱动芯片q3的输出引脚(vout)与第一驱动管q1控制端相连。主控板用于输出pwm(pulsewidthmodulation，脉宽调制)信号。
第二驱动芯片q4的电源引脚(vcc)与第九电阻r9的一端相连，且第二驱动芯片q4的电源引脚通过第十三电容c13接地，第二驱动芯片q4的接地引脚(gnd)接地；第二驱动芯片q4的输入引脚(vin)与主控板相连，第二驱动芯片q4的输出引脚(vout)与第二驱动管q2的控制端相连。其中主控板可以通过端子j3与驱动电路相连，端子j3设置有gnd引脚、en引脚、pwm1引脚和pwm2引脚。
第一二极管d1的阳极与第九电阻r9的一端相连，第一二极管d1的阴极与第十四电容c14的一端相连，且第一二极管d1的阴极与变压器t1的第一输入端相连；第十五电容c15的一端与第一二极管d1的阴极相连，第十四电容的另一端和所述第十五电容的另一端接地；第一驱动管q1的第一端(2)与变压器t1的第一输出端相连，第一驱动管q1的第二端(3)接地；第二驱动管q2的第一端(2)与变压器t1的第二输入端相连，第二驱动管q2的第二端(3)接地；变压器t1的第一输出端通过第十一电阻r11和第十六电容c16与变压器t1的第二输入端相连；变压器t1的第一输出端通过第二电感l2与消毒杀菌灯管相连，以及变压器t2的第二输出端与消毒杀菌灯管相连。其中，消毒杀菌灯管可以通过端子j2与驱动电路相连，端子j2包括引脚1、引脚2、引脚3和引脚4，变压器t1的第一输出端通过第二电感连接端子j2的引脚1，变压器t1的第二输出端连接端子j2的引脚2，引脚3和引脚3之间跨接有第十七电容c17，引脚1和引脚2分别连接消毒杀菌灯管的正极和负极。
其中，在本申请实施例中，电源电路中的锂电池组可以通过端子j1与控制芯片u1相连，端子j1包括vbat引脚和gnd引脚，vbat引脚连接第一电容c1的一端，gnd引脚接地。
本实用新型提供的电源电路提供输入电压，转换电路将输入电压进行dc/dc转换得到输出电压，输出电压加载到驱动电路上形成输出电流，转换电路检测输出电流的电流值，在输出电流的电流值大于电流阈值时，降低输出电压的电压值，使电路中的电流值始终在电流阈值以下，避免输出电流的电流值大于电流阈值时触发电源电路的过流保护功能，造成电源电路关闭电源输出使消毒杀菌灯管无法正常点亮，本申请实施例通过控制消毒杀菌灯管上承载的电流值小于电流阈值，可以提高消毒杀菌灯管工作的可靠性。
以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。
1.一种消毒杀菌灯管的驱动装置，其特征在于：包括：
电源电路，用于生成输入电压；
转换电路，与所述电源电路相连，用于将所述输入电压进行dc/dc转换得到输出电压；
检测所述输出电压加载到驱动电路上生成的输出电流的电流值；在所述输出电流的电流值大于电流阈值时，降低所述输出电压的电压值使得输出电流维持在阈值上；输出电流小于阈值时，恒压输出；
驱动电路，输入与所述转换电路输出端相连，输出端与消毒杀菌灯管相连，用于基于所述输出电压和所述输出电流驱动点亮所述消毒杀菌灯管。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电源电路包括：电池和至少一个电容，所述电容的一端与所述电池的正极相连，且所述电容的一端与所述转换电路相连；所述电容的另一端接地；所述电池的负极接地；所述至少一个电容的数量为3个，所述至少一个电容为第一电容、第二电容和第三电容。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述转换电路包括：
电流检测电路，与控制电路相连，用于检测所述输出电流的电流值；
分压电路，与所述控制电路相连，用于对所述输出电压进行分压处理得到分压；
所述控制电路，用于在所述输出电流的电流值大于电流阈值时，基于所述分压的电压值降低所述输出电压的电压值。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述控制电路包括：控制芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容和第一电感；所述控制芯片包括：电源输出引脚(vout)、电源接地引脚(pgnd)、电源输入引脚(vin)、使能引脚(ce)、串行数据引脚(sda)、串行时钟引脚(scl)、参考电压设置引脚(vset)、供电引脚(vcc)、第一升压偏压引脚(bt1)、第一开关引脚(sw1)、第二开关引脚(sw2)、第二升压偏压引脚(bt2)、模拟接地引脚(agnd)、控制环路补偿引脚(copm)、反馈引脚(fb)、电流感应监控引脚(cso)、负极电流采集引脚(csn)和正极电流采集引脚(csp)；
其中，所述环路补偿控制引脚通过所述第一电阻和所述第四电容接地；所述使能引脚通过所述第二电阻接地；所述电流感应监控引脚通过所述第三电阻接地；
所述供电引脚通过所述第四电阻与所述参考电压设置引脚相连；所述供电引脚通过所述第五电阻与所述串行时钟引脚相连；所述供电引脚通过所述第六电阻与所述串行数据引脚相连；所述供电引脚通过所述第五电容接地；所述模拟接地引脚和所述电源接地引脚均接地；
所述第一开关引脚通过第一电感与所述第二开关引脚相连，所述第一升压偏压引脚通过第七电容与所述第一电感的一端相连，所述第二升压偏压引脚通过所述第六电容与所述第一电感的另一端相连。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述电流采集电路包括：电流感应电阻；所述电流感应电阻的一端与所述电源输出引脚相连，且与所述正极电流采集引脚相连；所述电流感应电阻的另一端与所述负极电流采集引脚相连，且通过所述驱动电路接地。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述电流采集电路还包括：第七电阻和第八电阻；其中，所述正极电流采集引脚通过所述第七电阻与所述电流感应电阻的一端相连，所述负极电流采集引脚通过所述第八电阻与所述电流感应电阻的另一端相连。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述分压电路包括：第九电阻和第十电阻；所述第九电阻的一端与所述电流感应电阻的另一端相连；所述第九电阻的另一端与所述反馈引脚相连，且通过所述第十电阻接地。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述控制电路还包括：第八电容、第九电容、第十电容和第十一电容；
其中，所述电源输出引脚通过所述第八电容接地；所述电流感应电阻的另一端通过所述第九电容接地，所述电流感应电阻的另一端通过所述第十电容接地，所述电流感应电阻的另一端通过所述第十一电容接地。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述驱动电路包括：第十二电容、第十三电容、第十四电容、第十五电容、第十六电容、第十一电阻、第一变压器、第一二极管、第一驱动管、第二驱动管、第一驱动芯片、第二驱动芯片和第二电感；
其中，所述第一驱动芯片的电源引脚(vcc)与所述第九电阻的一端相连，且所述第一驱动芯片的电源引脚通过所述第十二电容接地；所述第一驱动芯片的接地引脚(gnd)接地；所述第一驱动芯片的输入引脚(vin)与主控板相连，所述第一驱动芯片的输出引脚(vout)与所述第一驱动管控制端相连；
所述第二驱动芯片的电源引脚(vcc)与所述第九电阻的一端相连，且所述第二驱动芯片的电源引脚通过所述第十三电容接地，所述第二驱动芯片的接地引脚(gnd)接地；所述第二驱动芯片的输入引脚(vin)与所述主控板相连，所述第二驱动芯片的输出引脚(vout)与所述第二驱动管的控制端相连；
所述第一二极管的阳极与所述第九电阻的一端相连，所述第一二极管的阴极与所述第十四电容的一端相连，且所述第一二极管的阴极与所述变压器的第一输入端相连；所述第十五电容的一端与所述第一二极管的阴极相连，所述第十四电容的另一端和所述第十五电容的另一端接地；所述第一驱动管的第一端与所述变压器的第一输出端相连，所述第一驱动管的第二端接地；所述第二驱动管的第一端与所述变压器的第二输入端相连，所述第二驱动管的第二端接地；所述变压器的第一输出端通过所述第十一电阻和所述第十六电容与所述变压器的第二输入端相连；所述变压器的第一输出端通过所述第二电感与消毒杀菌灯管相连，且所述变压器的第二输出端与消毒杀菌灯管相连。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电源电路包括：一个或多个电池，所述电池为镉镍电池、氢镍电池或锂电池。
11.一种消杀毒设备，其特征在于，包括如权利要求1至10任意一项所述的消毒杀菌灯管的驱动装置和消毒杀菌灯管。
12.根据权利要求11所述的消杀毒设备，其特征在于，所述消杀毒设备为便携式设备。
技术总结