美容仪电流控制系统及美容仪的制作方法

本发明涉及美容设备技术领域，尤其涉及一种美容仪电流控制系统及美容仪。

背景技术：

美容仪是一种根据人体生理机能进行调节改善身体和面部的机器，随着美容行业的发展，美容仪从庞大的器械逐渐向中型、中小型发展，直到现在主流的手持式美容仪。现有的美容仪主要包括电极头和电路板，电极头与电路板电连接，通过电路板为电极头供电，并提供脉冲电流，使电极头与皮肤接触时通过脉冲电流刺激皮肤，增强血液循环，促进皮肤的新陈代谢或者护肤品的吸收。然而，现有的美容仪采用单一的脉冲电流，无法调节幅值和频率，其波形主要为方波，该波形的因电流上升速度太快，人体皮肤容易产生不适，导致有刺痛感，用户群体体验比较差。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有的美容仪使用过程容易产生刺痛，对皮肤刺激比较大，提供一种美容仪电流控制系统及美容仪。

本发明的技术方案提供一种美容仪电流控制系统，包括：

控制器，用于生成pwm信号，所述pwm信号包括可调节占空比的第一pwm信号、可调节频率的第二pwm信号和第三pwm信号；

调幅模块，用于接收所述第一pwm信号，并根据所述第一pwm信号的占空比生成电压控制信号；

调频模块，用于接收所述第二pwm信号和所述第三pwm信号，并根据所述第二pwm信号和所述第三pwm信号的频率生成频率控制信号；

变压器，用于根据所述电压控制信号和所述频率控制信号生成可调制的用于控制美容仪的电极头的电流的波形。

进一步的，所述调幅模块包括：

输入滤波电路，所述输入滤波电路的输入端与所述控制器的第一输出端电连接，用于将所述第一pwm信号转换成直流信号；

第一运算放大器，所述第一运算放大器的同相输入端与所述输入滤波电路的输出端电连接，所述第一运算放大器的输出端与所述变压器的电源端口电连接，用于对所述直流信号进行放大，生成所述电压控制信号。

进一步的，所述输入滤波电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容和第二电容，

所述第一电阻的一端与所述控制器的所述第一输出端电连接，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端电连接，所述第二电阻的另一端与所述第三电阻的一端电连接，所述第三电阻的另一端与所述第一运算放大器的同相输入端电连接；

所述第一电容的一端与所述第一电阻的另一端电连接，所述第一电容的另一端接地；

所述第二电容的一端与所述第三电阻的另一端共接于所述第一运算放大器的同相输入端，所述第二电容的另一端接地。

进一步的，还包括：

报警提醒模块，用于当所述第一运算放大器的输出电流大于预设电流阈值时进行报警提醒。

进一步的，所述报警提醒模块包括第四电阻和第二运算放大器,

所述第四电阻的一端与所述第一运算放大器的输出端电连接，所述第四电阻的另一端与所述变压器的所述电源端口电连接；

所述第二运算放大器的同相输入端与所述第四电阻的一端电连接，所述第二运算放大器的反相输入端与所述第四电阻的另一端电连接；

进一步的，所述报警提醒模块还包括输出滤波电路，所述输出滤波电路包括第五电阻和第三电容，

所述第五电阻的一端与所述第二运算放大器的输出端电连接，所述第五电阻的另一端与所述控制器电连接；

所述第三电容的一端与所述第五电阻的另一端共接于所述控制器，所述第三电容的另一端接地。

进一步的，所述第二pwm信号和所述第三pwm信号为中频信号，所述调频模块包括第一频率调节单元和第二频率调节单元，

第一频率调节单元，与所述控制器的第二输出端电连接，用于接收所述第二pwm信号，并将所述第二pwm信号调节成第一低频信号，生成第一低频控制信号；

第二频率调节单元，与所述控制器的第三输出端电连接，用于接收所述第三pwm信号，并将所述第三pwm信号调节成第二低频信号，生成第二低频控制信号；

所述变压器还用于：

根据所述第一低频控制信号和/或所述第二低频控制信号控制所述波形的频率。

进一步的，所述第一频率调节单元包括第六电阻、第七电阻和第一场效应管，

所述第六电阻的一端与所述控制器的所述第二输出端电连接，所述第六电阻的另一端与所述第一场效应管的栅极电连接；

所述第七电阻的一端与所述第六电阻的另一端共接于所述第一场效应管的栅极，所述第七电阻的另一端接地；

所述第一场效应管的源极与所述变压器的第一输入端口电连接，所述第一场效应管的漏极接地，所述第一场效应管根据所述第一低频控制信号进行导通或者断开。

进一步的，所述第二频率调节单元包括第八电阻、第九电阻和第二场效应管，

所述第八电阻的一端与所述控制器的所述第三输出端电连接，所述第八电阻的另一端与所述第二场效应管的栅极电连接；

所述第九电阻的一端与所述第八电阻的另一端共接于所述第二场效应管的栅极，所述第九电阻的另一端接地；

所述第二场效应管的源极与所述变压器的第二输入端口电连接，所述第二场效应管的漏极接地，所述第二场效应管根据所述第二低频控制信号进行导通或者断开。

进一步的，所述控制器，具体用于：

根据预设周期的第一时段，控制所述pwm信号的占空比由第一占空比上升至第二占空比；

根据所述预设周期的第二时段，控制所述pwm信号的占空比由所述第二占空比下降至所述第一占空比，所述第一占空比小于所述第二占空比。

本发明的技术方案还提供一种美容仪，包括电极头、以及如前所述的美容仪电流控制系统，所述美容仪电流控制系统的所述变压器与所述电极头电连接，并通过所述变压器输出的所述波形控制所述电极头的电流。

采用上述技术方案后，具有如下有益效果：

本发明提供的美容仪电流控制系统，通过控制器生成pwm信号，pwm信号包括可调节占空比的第一pwm信号、可调节频率的第二pwm信号和第三pwm信号，然后通过调幅模块接收第一pwm信号，并根据第一pwm信号的占空比生成电压控制信号，调频模块接收第二pwm信号和第三pwm信号，并根据第二pwm信号和第三pwm信号的频率生成频率控制信号，并通过变压器根据电压控制信号和频率控制信号生成可调制的用于控制美容仪的电极头的电流的波形，实现美容仪电流的幅值和频率可调节，满足用户需求。

本发明提供的美容仪电流控制系统，通过报警提醒模块实时检测第一运算放大器的输出电流，当第一运算放大器的输出电流大于预设电流阈值时进行报警提醒，防止误操作损坏美容仪。

本发明提供的美容仪电流控制系统，通过第一频率调节单元和第二频率调节单元对第二pwm信号和第三pwm信号进行频率调制，能够输出不同频率的复合波形信号，使用时，可以降低或避免电流对皮肤的刺痛感，而且通过第三pwm信号的中频周波作用于皮肤时，不仅有效地提醒用户当前正在接收按摩，提高了用户体验，还可以使电流抵达皮肤的较深处，达到消除细纹和皱纹，调理肤色，紧实肌肤效果，提高产品使用效果。

综上所述，本发明提供的美容仪电流控制系统，改善了产品性能，满足更多的用户群体的需求。

附图说明

参见附图，本发明的公开内容将变得更易理解。应当理解：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：

图1是本发明一实施例提供的美容仪电流控制系统的结构示意图；

图2是图1所示的调幅模块的电路结构示意图；

图3是图1所示的调频模块的电路结构示意图；

图4是本发明美容仪进行调幅和调频处理后的波形结构图。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。

容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或视为对发明技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

如图1-图3所示，本发明一实施例提供的美容仪电流控制系统包括：

控制器10，用于生成pwm信号，pwm信号包括可调节占空比的第一pwm信号、可调节频率的第二pwm信号和第三pwm信号；

调幅模块20，用于接收所述第一pwm信号，并根据所述第一pwm信号的占空比生成电压控制信号；

调频模块30，用于接收所述第二pwm信号和所述第三pwm信号，并根据所述第二pwm信号和所述第三pwm信号的频率生成频率控制信号；

变压器t1，用于根据电压控制信号和频率控制信号生成可调制的用于控制美容仪的电极头40的电流的波形。

本发明实施例提供的美容仪电流控制系统包括控制器10、调幅模块20、调频模块30和变压器t1。

控制器10用于产生100khz-160khz的pwm信号，pwm信号包括可调节占空比的第一pwm信号、可调节频率的第二pwm信号和第三pwm信号，pwm信号用于为美容仪的电极头40提供脉冲电流，优选地，控制器10为微控制单元(microcontrollerunit，mcu)。

调幅模块20用于接收第一pwm信号，并根据第一pwm信号的占空比生成电压控制信号，第一pwm信号通过mcu10的io引脚输出至调幅模块20内，调幅模块20根据第一pwm信号的占空比输出可调的直流电压，为变压器t1提供电源，驱动变压器t1启动，并经过变压器t1放大，实现控制波形幅值的大小。

调频模块30用于接收第二pwm信号和第三pwm信号，并根据第二pwm信号和第三pwm信号的频率生成频率控制信号，经过变压器t1输出不同频率的波形。

变压器t1用于根据电压控制信号和频率控制信号生成幅值和频率可调制的波形，控制流过美容仪的电极头40的电流，实现美容仪电流的幅值和频率可调节，满足用户需求。

优选地，如图3所示，本实施例的电极头40的数量为至少两个，变压器t1的输出端分别与至少两个电极头ems1、ems2电连接。

本发明实施例提供的美容仪电流控制系统，通过控制器生成pwm信号，pwm信号包括可调节占空比的第一pwm信号、可调节频率的第二pwm信号和第三pwm信号，然后通过调幅模块接收第一pwm信号，并根据第一pwm信号的占空比生成电压控制信号，调频模块接收第二pwm信号和第三pwm信号，并根据第二pwm信号和第三pwm信号的频率生成频率控制信号，并通过变压器根据电压控制信号和频率控制信号生成可调制的用于控制美容仪的电极头的电流的波形，实现电流的幅值和频率可调节，满足用户需求。

在其中一个实施例中，调幅模块20包括：

输入滤波电路21，输入滤波电路21的输入端与控制器10的第一输出端电连接，用于将第一pwm信号转换成直流信号；

第一运算放大器ic1，第一运算放大器ic1的同相输入端与输入滤波电路21的输出端电连接，第一运算放大器ic1的输出端与变压器t1的电源端口pvcc电连接，用于对直流信号进行放大，生成电压控制信号

具体的，输入滤波电路21用于对控制器10产生的第一pwm信号进行滤波处理，将第一pwm信号转换成模拟的直流信号，直流信号的幅值大小可由第一pwm的占空比控制。

第一运算放大器ic1用于对输入滤波电路21输出的直流信号进行放大，从而调节变压器t1的电源端口pvcc的电压大小，第一pwm信号的占空比越大，变压器t1的电源端口pvcc的电压越大，通过第一运算放大器ic1实现控制波形的最大、最小峰值。

在其中一个实施例中，输入滤波电路21包括第一电阻r27、第二电阻r28、第三电阻r29、第一电容c11和第二电容c12，

第一电阻r27的一端与控制器10的第一输出端电连接，第一电阻r27的另一端与第二电阻r28的一端电连接，第二电阻r28的另一端与第三电阻r29的一端电连接，第三电阻r29的另一端与第一运算放大器ic1的同相输入端电连接；

第一电容c11的一端与第一电阻r27的另一端电连接，第一电容c11的另一端接地；

第二电容c12的一端与第三电阻r29的另一端共接于第一运算放大器ic1的同相输入端，第二电容c12的另一端接地。

具体的，第一电阻r27与第一电容c11、以及第二电阻r28、第三电阻r29、与第二电容c12组成二阶滤波电路，控制器10产生的第一pwm信号经过二阶滤波电路之后形成平滑的波形，降低干扰，提高稳定性。

在其中一个实施例中，还包括：

报警提醒模块40，用于当第一运算放大器ic1的输出电流大于预设电流阈值时进行报警提醒。

具体的，报警提醒模块40用于实时检测第一运算放大器ic1的输出电流，当第一运算放大器ic1的输出电流大于预设电流阈值时，判断电极头40可能碰到其它金属类物体，进行报警提醒，防止误操作损坏美容仪。

在其中一个实施例中，报警提醒模块40包括第四电阻r24和第二运算放大器ic2,

第四电阻r24的一端与第一运算放大器ic2的输出端电连接，第四电阻r24的另一端与变压器t1的电源端口电连接；

第二运算放大器ic2的同相输入端与第四电阻r24的一端电连接，第二运算放大器ic2的反相输入端与第四电阻r24的另一端电连接。

具体的，第四电阻r24用于检测电流，第四电阻r24的阻值为0.2欧姆。第四电阻r24检测出电流变大，第四电阻r24的电压升高。

第二运算放大器ic2的同相输入端与第四电阻r24的一端电连接，第二运算放大器ic2的反相输入端与第四电阻r24的另一端电连接，使第四电阻r24和第二运算放大器ic2组成减法运算放大电路，通过将第四电阻r24的前端电压减去第四电阻r24的后端电压之后进行放大，防止第四电阻r24检测出的电流太小控制器10无法识别，并根据第四电阻r24的前端电压与第四电阻r24的后端电压的电压差值计算出流过第四电阻r24的电流值，反馈给控制器10，形成反馈网络。控制器10将流过第四电阻r24的电流值与预设电流阈值进行比较，当流过第四电阻r24的电流值大于预设电流阈值时，表明用户使用操作错误，如图3所示，当电极头ems1、ems2接触到金属物或者水溶性过大的物体时，流过第四电阻r24的电流值大于预设电流阈值，输出错误报警，提醒用户。

在其中一个实施例中，报警提醒模块40还包括输出滤波电路41，输出滤波电路41包括第五电阻r39和第三电容c18，

第五电阻r39的一端与第二运算放大器ic2的输出端电连接，第五电阻r39的另一端与控制器10电连接；

第三电容c18的一端与第五电阻r39的另一端共接于控制器10，第三电容c18的另一端接地。

具体的，第五电阻r39和第三电容c18形成滤波电路，通过第五电阻r39和第三电容c18对第二运算放大器ic2的输出信号进行滤波处理，降低干扰，提高稳定性。

在其中一个实施例中，第二pwm信号和第三pwm信号为中频信号，调频模块包括第一频率调节单元31和第二频率调节单元32，

第一频率调节单元31，与控制器10的第二输出端电连接，用于接收第二pwm信号，并将第二pwm信号调节成第一低频信号，生成第一低频控制信号；

第二频率调节单元32，与控制器10的第三输出端电连接，用于接收第三pwm信号，并将第三pwm信号调节成第二低频信号，生成第二低频控制信号；

变压器t1还用于：

根据第一低频控制信号和/或第二低频控制信号控制波形的频率。

具体的，第一低频控制信号和第二低频控制信号的波形可通过调节第二pwm信号和第三pwm信号的占空比进行调制，输出不同频率的波形，第一低频控制信号为美容仪的主要输出周波，第二低频控制信号的波形调制在第一低频控制信号的波形上。

第一频率调节单元31根据控制器10输出的第二pwm信号的频率调节第二pwm信号，第二频率调节单元32根据控制器10输出的第三pwm信号的频率调节第三pwm信号，使第三pwm信号的波形调制在第二pwm信号的波形上，形成不同频率的复合波形信号，使用时，可以降低或避免电流对皮肤的刺痛感，并且通过第三pwm信号的中频周波作用于皮肤时，不仅有效地提醒用户当前正在接收按摩，提高了用户体验，还可以使电流抵达皮肤的较深处，达到消除细纹和皱纹，调理肤色，紧实肌肤效果，提高按摩美容效果。

需要说明的是，第一频率调节单元31和第二频率调节单元32形成互锁结构，即第一频率调节单元31接收了控制器10输出的第二pwm信号进行工作时，第二频率调节单元32就无法接收控制器10输出的第三pwm信号进行工作。

在其中一个实施例中，第一频率调节单元31包括第六电阻r18、第七电阻r16和第一场效应管q5，

第六电阻r18的一端与控制器10的第二输出端电连接，第六电阻r18的另一端与第一场效应管q5的栅极电连接；

第七电阻r16的一端与第六电阻r18的另一端共接于第一场效应管q5的栅极，第七电阻r16的另一端接地；

第一场效应管q5的源极与变压器t1的第一输入端口电连接，第一场效应管q5的漏极接地，第一场效应管q5根据第一低频控制信号进行导通或者断开。在其中一个实施例中，第二频率调节单元32包括第八电阻r32、第九电阻r35和第二场效应管q7，

第八电阻r32的一端与控制器10的第三输出端电连接，第八电阻r32的另一端与第二场效应管q7的栅极电连接；

第九电阻r35的一端与第八电阻r32的另一端共接于第二场效应管q7的栅极，第九电阻r35的另一端接地；

第二场效应管q7的源极与变压器t1的第二输入端口电连接，第二场效应管q7的漏极接地，第二场效应管q7根据第二低频控制信号进行导通或者断开。

具体的，第一场效应管q5和第二场效应管q7的常态为断开，当控制器10通过输出第二pwm信号时，第一场效应管q5导通，第二场效应管q7断开，变压器t1的电源端口pvcc与第一输入端口之间(如图3中的第2、3引脚)有电流经过，变压器t1的输出端口(如图3中的第7、10引脚)有电流输出；当控制器10通过输出第三pwm信号时，第二场效应管q7导通，第一场效应管q5断开，此时变压器t1的输出端口的电流方向与第一场效应管q5导通时的电流方向相反，通过第一场效应管q5和第二场效应管q7控制第二pwm信号和第三pwm信号的波形切换，能够输出不同频率的复合波形信号，如图4所示，可以在基波的基础上调制三角波，使用时，可以降低或避免电流对皮肤的刺痛感，而且将中频输入pwm信号调制在低频输入pwm信号上，不仅有效地提醒用户当前正在接收按摩，提高了用户体验，还可以使电流抵达皮肤的较深处，达到消除细纹和皱纹，调理肤色，紧实肌肤效果。

需要说明的是，图4仅仅展示了其中一种复合波形，用户还可以根据需求在不同的基波的基础上调制不同的波形。

在其中一个实施例中，控制器10，具体用于：

根据预设周期的第一时段，控制pwm信号的占空比由第一占空比上升至第二占空比；

根据预设周期的第二时段，控制pwm信号的占空比由第二占空比下降至第一占空比，第一占空比小于第二占空比。

具体的，控制器10根据预设周期通过改变pwm信号的占空比调节第二pwm信号和第三pwm信号的频率，比如控制器10以500μs为一个周期，在第一个250μs内，控制pwm信号的占空比由第一占空比上升至第二占空比，使pwm信号逐渐上升；在第二个250μs内，控制pwm信号的占空比由第二占空比下降至第一占空比，使pwm信号逐渐下降，将100khz-160khz的中频信号模拟成1khz-3khz的低频信号，输出不同频率的复合波形信号，使用时，可以降低或避免电流对皮肤的刺痛感，提高适应性。

本发明的技术方案还提供一种美容仪，包括电极头、以及如前所述的美容仪电流控制系统，所述美容仪电流控制系统的所述变压器与所述电极头电连接。