[发明专利]开关端电压可控的装置

说明书

技术领域

本发明概括而言涉及家用电路领域，更具体而言，涉及一种在潮湿环境下，能够有效降低开关端电压的装置。

背景技术

开关通常用来启动或关闭用电器，开关也可以用来选择用电器的不同工作模式，开关是用来实现人和用电器之间联系的器件。当前有很多用电器包含充电电池或干电池等电源，所以用电器含有输出电压大于1V的电源，而市场上普遍的用电器的开关的端电压约等于电源输出电压或高于电源输出电压。

众所周知，如电动牙刷、剃须装置或毛发去除装置之类的用电器，往往放置于潮湿的卫生间及其使用过程或清洗过程中有机会接触到各种水溶液。水溶液通常是导电的，这种水溶液在用电器的水密封出问题时，会使开关内部的有电位差的触点之间存在导电水溶液或导电水溶液蒸汽，或导电水溶液和水溶液蒸汽混合物，而这种导电的液体或气体或液体和气体混合物在上述开关端电压的作用下，会产生电化学反应，此类电化学反应将腐蚀开关，使开关失效。

因此，亟需一种能够使得开关适用于潮湿环境下，且具有较高的稳定性与安全性的电路。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种能在潮湿环境下能够稳定工作且安全性高的开关端电压可控的装置。

本发明一方面提出了一种开关的端电压可控的装置，包括：开关信号单元，用于根据开关的状态，输出相应的开关信号，所述开关耦接在所述开关信号单元与电源的输出端之间；偏置单元，耦接至所述开关信号单元，用于向所述开关信号单元输出偏置电压；其中，当所述开关断开且其内部存在导电液体和/或导电液体的蒸汽时，所述偏置单元与所述开关信号单元相配合，以控制所述开关的端电压和流经所述开关的电流。

优选的，所述开关信号单元包括第一晶体管，所述开关耦接在所述第一晶体管与电源之间，用于控制所述第一晶体管与所述电源之间的电流通路的通断。

优选的，所述第一晶体管为双极型晶体管，所述开关的一端耦接至所述第一晶体管的发射极，其中，所述开关与所述第一晶体管的发射极和基极之间的PN结串联形成第一串联电路，所述第一串联电路和所述偏置单元的上偏置部分并联；或所述开关与所述第一晶体管的发射极和基极之间的NP结串联形成第二串联电路，所述第二串联电路和所述偏置单元的下偏置部分并联。

优选的，所述第一、二串联电路还包括至少一个电阻。

优选的，当所述开关断开时，若所述开关内部存在导电液体和/或导电液体的蒸汽，则所述第一晶体管处于导通的状态；若所述开关内部干燥，则所述第一晶体管处于截止的状态。

优选的，所述装置还包括：电动机，所述电动机耦接至所述开关信号单元的输出端。

优选的，所述装置还包括：输出模块，包括第二晶体管和与所述第二晶体管相串联的电动机；其中，所述输出模块耦接至所述开关信号单元的输出端，并基于所述开关信号单元的输出信号配置所述电动机的工作状态。

优选的，所述开关信号单元的输出端与低电平之间串联至少一个上拉电阻。

优选的，所述电路还包括信号分析模块，所述信号分析模块耦合在所述输出模块与所述开关信号单元的输出端之间，以根据所述开关信号单元的输出信号输出用于控制所述输出模块的控制信号。

优选的，所述第二晶体管为场效应晶体管，其中，所述电动机串联至所述第二晶体管的漏极。

优选的，所述第二晶体管为双极型晶体管，其中，所述电动机串联至所述第二晶体管的集电极。

优选的，所述第一晶体管为场效应晶体管，所述开关的一端耦接至所述第一晶体管的源极，其中，所述开关与所述第一晶体管的栅极和源极之间的NP结串联形成第一串联电路，所述第一串联电路和所述偏置单元的上偏置部分并联；所述开关与所述第一晶体管的栅极和源极之间的PN结串联形成第二串联电路，所述第二串联电路和所述偏置单元的下偏置部分并联。

本发明另一方面提出了一种电动牙刷，包含耦接至电动机的刷头，所述电动机根据所述开关的控制来决定是否驱动刷头工作。

通过采用本发明的技术方案，可以使得开关断开时的开关端电压小于1V，大大地抑制了开关的电化学反应，从而延长了开关的寿命，同时杜绝了氢氧爆炸的可能性。

附图说明

通过以下参考下列附图所给出的本发明的具体实施方式的描述之后，将更好地理解本发明，并且本发明的其他目的、细节、特点和优点将变得更加显而易见。在附图中：

图1为现有技术中的触发开关的应用电路示意图；

图2为图1的开关内部有水溶液时的等效电路图；

图3为现有技术中典型的电源开关电路示意图；