功率转换设备及射频美容仪

技术领域

本发明涉及美容仪技术领域，尤其是涉及功率转换设备及射频美容仪。

背景技术

随着生活水平的提高，人们越来越关注保健和美容，美容成为了刚性需求。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，功能主要分为美白、嫩肤、祛斑、祛皱、脱毛、面部除皱等多种，其中面部除皱美容仪主要是利用超声波射频技术能够对面部皮肤进行按摩，同时超声波能够除去面部皱痕，从而使用户容光焕发达到美容的效果。

现有的美容仪大都是通过MCU(Micro Control Unit，微控制单元)输出固定频率的单路方波，单路方波经驱动芯片后获得互补的两路方波，两路方波再经过功率转换电路如变压器得到RF(Radio Frequency，射频)波形，以便RF波形通过美容头作用于皮肤实现美容功能。在实际应用中，由于方波占空比固定为50％，无法调节，导致后续RF波形峰值电压不可调，造成使用时的刺痛感和电流灼热感，且，变压器的集中电容比较大，从而无法实现高频率的功率转换，即限制了美容仪的输出频率，从而限制了美容仪的功能，影响了用户体验度。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种功率转换设备及射频美容仪，以缓解上述技术问题，通过功率转换设备中的全桥电路实现以非隔离方式对射频美容仪的输出频率进行调整，实现了射频美容仪的多种功能，从而满足了用户的多种应用需求，提高了用户体验度。

第一方面，本发明实施例提供了一种功率转换设备，功率转换设备应用于射频美容仪；其中，功率转换设备包括全桥电路，以及与全桥电路连接的输入接口和输出接口；全桥电路，用于通过输入接口获取射频美容仪中控制模块输出的PWM波形，并将PWM波形转换为目标频率波形，以及将目标频率波形通过输出接口输出。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述全桥电路包括互补的第一桥臂和第二桥臂；上述输入接口包括第一输入端和第二输入端，上述输出接口包括第一输出端和第二输出端；其中，第一桥臂分别与第一输入端和第一输出端连接，第二桥臂分别与第二输入端和第二输出端连接，且，第一输入端和第二输入端互补，第一输出端和第二输出端互补。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述第一桥臂包括第一三极管和第二三极管，上述第二桥臂包括第三三极管和第四三极管；第一三极管和第三三极管均为PNP管，第二三极管和第四三极管均为NPN管。

第二方面，本发明实施例提供了一种射频美容仪，包括：美容仪本体以及固定在美容仪本体端部的美容头；其中，美容仪本体配置有上述第一方面的功率转换设备，以及控制模块和驱动电路，控制模块、驱动电路和功率转换设备依次连接，功率转换设备还与美容头连接；美容头设置有与控制模块连接的采集模块，用于采集皮肤参数，并将皮肤参数发送至控制模块；其中，皮肤参数包括皮肤湿度参数和/或皮肤温度参数；控制模块中预先存储有皮肤参数与频率波形的映射关系；控制模块，用于接收皮肤参数，从映射关系中读取接收到的皮肤参数对应的目标频率波形；以及输出目标频率波形对应的两路互补、占空比可调的PWM波形，并将PWM波形通过驱动电路传输至功率转换设备，以使功率转换设备将PWM波形转换为目标频率波形，以及将目标频率波形通过美容头作用于皮肤。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，上述射频美容仪还包括均与控制模块、驱动电路和功率转换设备均连接的供电模块；该供电模块，用于对控制模块、驱动电路和功率转换设备供电。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，上述美容仪本体上还设置有与控制模块连接的按键模块，按键模块包括开关按键单元和档位按键单元；其中，档位按键单元包括高档位按键、中档位按键和低档位按键。

结合第二方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，上述美容仪本体上还设置有档位指示灯和呼吸跑马灯；档位指示灯设置在档位按键单元的预设距离范围内，用于指示射频美容仪工作时的档位信息；呼吸跑马灯，用于指示射频美容仪的工作状态。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第四种可能的实施方式，其中，上述美容头上设置有多个电极片，且，多个电极片根据美容头的形状均匀分布；其中，美容头的形状为以下之一：圆形、椭圆形、心形和方形。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第五种可能的实施方式，其中，上述美容仪本体的底部设置有充电接口，用于与市电电连接，对射频美容仪进行充电。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第六种可能的实施方式，其中，上述射频美容仪还包括底座，底座上设置有与美容仪本体的底部形状吻合的凹槽。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供了功率转换设备及射频美容仪，其中，该功率转换设备包括全桥电路，并通过全桥电路实现对射频美容仪的功率转换，与现有的变压器通过隔离方式进行功率转换相比，本申请通过功率转换设备实现以非隔离方式对射频美容仪输出的功率进行转换，从而可以实现高频率的转换，实现了射频美容仪的多种功能，满足了用户的多种应用需求，具有较好的实用价值，提高了用户体验度。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例提供的一种功率转换设备的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种全桥电路的结构图；

图3为本发明实施例提供的一种射频美容仪的原理图；

图4为本发明实施例提供的另一种射频美容仪的原理图；

图5为本发明实施例提供的一种射频美容仪的结构图；

图6为本发明实施例提供的另一种射频美容仪的结构图；

图7为本发明实施例提供的一种第一桥臂驱动电路的示意图；

图8为本发明实施例提供的一种射频美容仪的示意图；

图9为本发明实施例提供的一种档位按键单元的示意图；

图10为本发明实施例提供的另一种射频美容仪的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

针对现有的美容仪输出频率有限，且，无法实现高频转换，导致美容仪功能受限的问题，本发明实施例提供了一种功率转换设备及射频美容仪，通过功率转换设备实现以非隔离方式对射频美容仪的输出频率进行调整，从而可以实现高频率的转换，实现了射频美容仪的多种功能，从而满足了用户的多种应用需求，具有较好的实用价值。

为便于对本实施例进行理解，下面对本发明实施例提供的一种功率转换设备进行详细介绍。

本发明实施例提供了一种功率转换设备，该功率转换设备应用于射频美容仪；如图1所示，该功率转换设备30包括全桥电路3，以及与全桥电路连接的输入接口1和输出接口2；其中，全桥电路3用于通过输入接口1获取射频美容仪中控制模块输出的PWM(PulseWidth Modulation，脉冲宽度调制)波形，并将PWM波形转换为目标频率波形，以及将目标频率波形通过输出接口2输出。

在其中一种可能的实施方式中，如图2所示，上述全桥电路包括互补的第一桥臂31和第二桥臂32；输入接口包括第一输入端A和第二输入端A’，输出接口包括第一输出端B和第二输出端B’，其中，第一桥臂31分别与第一输入端A和第一输出端B连接，第二桥臂32分别与第二输入端A’和第二输出端B’连接；且，第一输入端A和第二输入端A’互补，第一输出端B和第二输出端B’互补。

其中，上述第一桥臂31包括第一三极管311和第二三极管312，上述第二桥臂32包括第三三极管321和第四三极管322；其中，第一三极管311和第三三极管321均为PNP管，第二三极管312和第四三极管322均为NPN管。

具体地，第一三极管311的基极和第二三极管312的基极均与第一输入端A连接，第一三极管311的发射极与供电模块连接，第一三极管311的集电极和第二三极管312的集电极均与第一输出端B连接，第二三极管312的发射极接地；第三三极管321的基极和第四三极管322的基极与第二输入端A’连接，第三三极管321的发射极与供电模块连接，第三三极管321的集电极和第四三极管322的集电极均与第二输出端B’连接，第四三极管322的发射极接地。

因此，本发明实施例中根据互补的第一桥臂31和第二桥臂32组成的全桥电路3没有电压器集成电容大的缺点，且，通过非隔离方式实现射频美容仪中功率转换，从而可以实现3M及以上目标频率波形的转换，进而实现了射频美容仪输出高频波形，丰富了射频美容仪的功能，满足了用户的应用需求。

在上述功率转换设备的基础上，本发明实施例还提供了一种射频美容仪，包括：美容仪本体以及固定在美容仪本体端部的美容头；其中，如图3所示，美容仪本体包括依次连接的控制模块10、驱动电路20和功率转换设备30；功率转换设备30还与美容头连接。需要说明的是，上述美容头与美容仪本体设置为一体式，在实际应用中，美容头无法从美容仪本体上拆卸。

其中，美容头还设置有与控制模块10连接的采集模块40，用于采集皮肤参数，并将皮肤参数发送控制模块10；其中，皮肤参数包括皮肤湿度参数和/或皮肤温度参数；即当美容头与用户皮肤相接触时，采集模块40开始采集用户的皮肤参数，皮肤湿度参数用于表征用户皮肤的干燥程度，皮肤温度参数则用于表征用户的当前皮肤温度，从而在射频美容仪的使用过程中，通过皮肤参数可以保证用户的使用感受，避免用户皮肤出现温度过高或者较干燥的情况，从而提高用户的体验度。

上述控制模块10中预先存储有皮肤参数与频率波形的映射关系；控制模块10接收到上述皮肤参数后，从该映射关系中读取接收到的皮肤参数对应的目标频率波形；以及输出目标频率波形对应的两路互补、占空比可调的PWM波形，并将PWM波形通过驱动电路20传输至功率转换设备30；功率转换设备30则用于接收PWM波形，并通过全桥电路将PWM波形转换为目标频率波形，以及将目标频率波形通过美容头作用于皮肤，从而根据皮肤参数和映射关系，可以得到多种目标频率波形，实现了射频美容仪的多种功能。

本发明实施例提供的射频美容仪，根据用户的皮肤参数，确定皮肤参数对应的目标频率波形，并通过控制模块输出两路互补、占空比可调的PWM波形，并通过功率转换设备以非隔离方式将PWM波形转换为目标频率波形，从而实现射频美容仪输出频率的调整，以及可以实现高频转换，进而实现了射频美容仪的多种功能，满足了用户的多种应用需求，具有较好的实用价值，提高了用户体验度。

在实际应用中，如图4所示，控制模块10输出两路互补、占空比可调的PWM波形，即PWM

此外，上述射频美容仪也可以采用模拟电路的自激振荡+自选频网络以输出高频率的目标频率波形，但是，该方法效率较低，且，体积比较大，不便适用家用射频美容仪，对于其余场景的射频美容仪，可以根据实际情况设置高频率的目标频率波形的生成方式，本发明实施例对此不作限制说明。

进一步的，上述射频美容仪还包括供电模块50，如图5所示，供电模块50分别与控制模块10、驱动电路20和功率转换设备30连接，以对控制模块10、驱动电路20和功率转换设备30进行供电。

其中，供电模块50可以直接与控制模块10进行供电，在对驱动电路20和功率转换设备30进行供电时，则需要通过升压电路升压后进行供电，如图6所示，供电模块50输出的电压通过一级boost升压电路51后，得到第一电压，并通过该第一电压为驱动电路20进行供电；以及将第一电压通过二级boost升压电路52后，得到第二电压，并通过第二电压为功率转换设备30进行供电。可选的，上述供电模块50可以为电池，并通过内置充电口和充电器为电池进行充电，以存储电能。

进一步的，在实际应用中，为了实现高频功率，上述功率转换设备30中第一输入端还连接有第一桥臂驱动电路；其中，第一桥臂驱动电路中第一驱动三极管的基极与驱动电路的输出端连接，第一驱动三极管的发射极接地，第一驱动三极管的集电极分别与第一电感、第二电阻和第三电阻连接，第二电阻还与第二三极管的基极连接，第三电阻分别与第一二极管和第一电阻连接，第一电阻还与第一三极管的基极连接，第一电感还分别与第四电阻和第五电阻相连接，第四电阻、第五电阻、第一二极管还均与第一三极管的发射极相连接；上述第二输入端还连接有第二桥臂驱动电路；其中，第二桥臂驱动电路中第二驱动三极管的基极与驱动电路的输出端连接，第二驱动三极管的发射极接地，第二驱动三极管的集电极分别与第二电感、第七电阻和第八电阻连接，第七电阻还与第四三极管的基极连接，第八电阻分别与第二二极管和第六电阻连接，第六电阻还与第三三极管的基极连接，第二电感还分别与第九电阻和第十电阻相连接，第九电阻、第十电阻、第二二极管还均与第三三极管的发射极相连接。

为了便于理解，这里以第一输入端和第一桥臂驱动电路为例说明。如图7所示，其中，第一桥臂驱动电路中第一驱动三极管Q6的基极与驱动电路的输出端连接，第一驱动三极管Q6的发射极接地，第一驱动三极管Q6的集电极分别与第一电感L1、第二电阻R2和第三电阻R3连接，第二电阻R2还与第二三极管Q2的基极连接，第三电阻R3分别与第一二极管D1和第一电阻R1连接，第一电阻R1还与第一三极管Q1的基极连接，第一电感L1还分别与第四电阻R4和第五电阻R5相连接，第四电阻R4、第五电阻R5、第一二极管D1还均与第一三极管Q1的发射极相连接。

具体地，当第一输入端拉地时，可以保证第一三极管导通和第二三极管截止，从而实现第一桥臂的正常工作；在实际应用中，上述通过驱动电路放大处理后的PWM波形，通过第一驱动三极管Q6放大处理后，可以进一步扩大驱动能力，当第一驱动三极管Q6导通时，此时，第一电感L1用于存储能量，第一三极管Q1导通，第二三极管Q2则截止；当第一驱动三极管Q6关闭时，此时，第一电感L1用于通过第一二极管D1、第四电阻R4和第五电阻R5进行放电，第一三极管Q1截止，第二三极管Q2则导通。

此外，在第一电感L1放电过程中，释放的能量还使得第二三极管Q2的基极电压大于发射极电压，且，通过第一二极管D1的钳位电压，避免了第二三极管Q2的be反压损坏。其中，可以根据下式计算第一电感L1的电流：

其中，I表示第一电感的电流，VCC表示全桥电路的供电电压，VL表示第一电感对第一桥臂的驱动电压，L表示第一电感的电感量，R表示与第一电感串联的电阻值，Imax表示第一电感的最大电流，Ton表示第一电感电流增加的持续时间。需要说明的是，如果与第一电感串联的电阻有多个，则R为与第一电感串联的所有电阻对应的电阻值。

因此，通过上述可以选择合适的第一电感L1的大小，从而确保第一驱动三极管Q6关闭时，第一二极管D1处于一直导通状态，第一三极管Q1也一直处于截止状态，进而实现全桥电路根据PWM波形转换得到高频率的目标频率波形，即功率转换设备通过非隔离方式实现射频美容仪高频工作，满足用户的多种应用需求。同理，对于第二输入端和第二桥臂驱动电路，与上述第一输入端和第一桥臂驱动电路原理相同，本发明实施例在此不再详细赘述。

进一步，上述美容仪本体上还设置有与控制模块连接的按键模块，如图8所示，按键模块包括开关按键单元61和档位按键单元62；其中，如图9所示，档位按键单元62包括高档位按键621、中档位按键622和低档位按键623；如低档位按键623可以实现射频美容仪输出低于3M的RF波形，中档位按键622则可以实现射频美容仪输出3M的RF波形，高档位按键621则可以实现射频美容仪输出超过3M的RF波形等；开关按键单元包括开关按键611，这里开关按键611可以为可移动式开关按键，或者跷跷板式按键，或者触摸式按键，具体开关按键的形式，可以根据实际情况进行设置，本发明实施例对此不作限制说明。

此外，美容仪本体上还设置开关指示灯和档位指示灯；其中，开关指示灯设置在开关按键单元的预设距离范围内，如图8所示，开关指示灯612设置在开关按键611下方等。档位指示灯则设置在档位按键单元的预设距离范围内，用于指示射频美容仪工作时的档位信息；档位指示灯包括高档位按键指示灯、中档位按键指示灯和低档位按键指示灯，如图9所示，档位指示灯可以设置在对应的档位按键的右侧位置，也可以设置在对应的档位按键下方位置等，具体可以根据实际情况进行设置。在实际应用中，可以通过对应的档位按键指示灯以指示射频美容仪工作时的档位信息，如低档位按键右侧的指示灯亮，则表示此时射频美容仪工作在低档位；也可以通过指示灯的个数指示射频美容仪工作时的档位信息，如一个指示灯亮则表示此时射频美容仪工作在低档位，两个指示灯亮则表示此时射频美容仪工作在中档位，全部指示灯亮则表示此时射频美容仪工作在高档位等，具体指示灯的显示方式可以根据实际情况进行设置，本发明实施例对此不作限制说明。

此外，如图8所示，上述美容头上设置有多个电极片71，且，多个电极片71根据美容头的形状均匀分布；其中，美容头的形状为以下之一：圆形、椭圆形、心形和方形，具体可以根据实际情况进行设置，本发明实施例对此不作限制说明。在实际应用中，电极片大都为镀金的铜压铸件，通过线材在与功率转换电路连接，其外部与用户皮肤接触，以起到传导电流的作用，从而使得功率转换电路输出的第一RF波形或第二RF波形通过电极片作用于用户皮肤，实现射频美容仪的功能。

以及，如图8所示，上述美容仪本体的底部设置有充电接口81，用于与市电电连接，对射频美容仪进行充电。在实际应用中，充电接口81可以为TYPE-C充电口，以通过标准5V充电器与市电连接，从而实现对射频美容仪的充电。

进一步的，如图10所示，上述美容仪本体上还设置有呼吸跑马灯91，用于指示射频美容仪的工作状态；即在实际应用中，当射频美容仪工作时，呼吸跑马灯91通过呼吸跑马的方式进行显示，如以0.5Hz的频率跑马呼吸点亮等，从而增加了射频美容仪的外观效果，提高了用户使用射频美容仪的兴趣。

以及，上述射频美容仪还包括底座，该底座上设置有与美容仪本体的底部形状吻合的凹槽。在实际应用中，为了便于用户使用射频美容仪，美容仪本体大都设置便于手握的形状，因此，底座上凹槽的形状只需与美容仪本体的底部形状相吻合即可，从而当射频美容仪不使用时，可以安稳放置在底座上，便于用户收纳，从而提高了用户的体验度。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。