一种带空气净化功能的桌面智能路由器

技术领域

本发明涉及路由器技术领域，尤其是一种带空气净化功能的桌面智能路由器。

背景技术

众所周知，随着科技的不断发展，路由器也从单纯的网络传输，逐渐智能化、多样化发展。其中，桌面4G/5G智能路由器是指用于家用的智能路由器设备，将蜂窝网4G/5G网络信号或家庭宽带信号转换成WiFi信号供平板、PC电脑、手机、智能电视机等终端上网、娱乐的设备装置；或者转换成有线上网信号，组家庭局域网，如连接打印机，台式电脑的设备装置。

而在人们居家的环境，在室内相对密闭的空间会有一定的空气污染，粉尘、病毒、细菌、霉菌和虫螨等过敏原；可吸入的有机挥发气体，如甲醛、苯、氨等；地层和建筑装饰材料释放的氡气及其子体造成的放射性污染，因此空气净化产品，对居家健康生活显得尤为重要。

人们居家的生活中娱乐的同时也需要环境健康，这样既需要放网络设备，也要放置空气净化器，净化空间大的机器，体积也会大，如家里摆放过多的电器，会显得空间拥挤，线路杂乱，在大城市刚需的居住环境尤为明显。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种带空气净化功能的桌面智能路由器。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种带空气净化功能的桌面智能路由器，包括空气净化功能单元和路由器主功能单元，所述空气净化功能单元与路由器主功能单元的处理器连接，所述空气净化功能单元包括升压电路、驱动控制电路、负离子发生器以及用于向外鼓风的风扇，所述升压电路包括升压芯片，所述驱动控制电路包括MOS管和三极管，所述升压芯片的IN端脚接入12V电源并通过第一电容接地，所述升压芯片的EN端脚通过第一电阻接入12V电源，所述升压芯片的SW端脚通过依次串联的第一二极管和第二二极管连接于MOS管的源极，所述第一二极管和第二二极管处的电压为48V，所述MOS管的栅极通过第二电阻连接于第一二极管和第二二极管之间，所述MOS管的栅极与三极管的集电极连接，所述三极管的基极通过第三电阻与处理器连接，所述MOS管的漏极同时与负离子发生器和风扇连接，且所述MOS管的漏极还通过第三二极管接地，所述风扇布设于负离子发生器的周边，并依靠风扇将负离子发生器所产生的负离子吹散到空气中。

优选地，所述升压芯片的IN端脚和SW端脚之间串联有电感。

优选地，所述升压芯片的SW端脚通过依次串联的第四电阻和第五电阻接地，且所述升压芯片的FB端脚连接于第四电阻和第五电阻之间。

优选地，所述第一二极管和第二二极管之间通过第二电容、第三电容、第四电容接地。

优选地，所述路由器主功能单元包括4G/5G上网模块、处理器、以太网单元、WiFi单元以及电源芯片，所述电源芯片和升压芯片同时通过DC插座接入12V电源，所述电源芯片分别连接4G/5G上网模块、处理器、以太网单元、WiFi单元，所述4G/5G上网模块通过接收到基站的上网数据，并通过PCI-e总线传输到处理器，所述处理器将上网信号通过WiFi单元以无线的形式传输给上网的终端，同时，所述以太网单元通过网线传输给有线上网设备，所述以太网单元包括一个WAN端口和四个LAN端口的接入，通过SGMII总线和处理器通信，所述WAN端口进来的宽带上网信号，经过处理器处理，同时将上网信号传输到WiFi单元，所述WiFi单元以无线的形式传输给上网的终端。

优选地，所述处理器上还连接有空气净化开关。

优选地，所述空气净化开关与处理器之间通过第六电阻连接，并通过第五电容接地。

由于采用了上述方案，本发明主要将智能路由器与空气净化功能进行结合，使其在放置于桌面上时，既可以满足人们生活的网络娱乐，又可以净化室内空气，提升居家环境；同时，本发明基于负离子的空气净化功能，依靠控制负离子发生器所产生出大量可进行空气净化的负离子,然后由风扇负责把负离子吹散到空气中，空气的有毒的粉尘、病毒、细菌等都是以颗粒的形式存在，在负离子和这些颗粒接合后，与外部颗粒进行中和或改变正离子环境，从而达到房间的空气净化作用。

附图说明

图1是本发明实施例的原理示意图。

图2是本发明实施例的空气净化功能单元的电路结构示意图。

实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1和图2所示，本实施例提供的一种带空气净化功能的桌面智能路由器，包括空气净化功能单元和路由器主功能单元，所述空气净化功能单元与路由器主功能单元的处理器连接，所述空气净化功能单元包括升压电路、驱动控制电路、负离子发生器以及用于向外鼓风的风扇，所述升压电路包括升压芯片U1，所述驱动控制电路包括MOS管Q1和三极管Q2，所述升压芯片U1的IN端脚接入12V电源并通过第一电容C1接地，所述升压芯片U1的EN端脚通过第一电阻R1接入12V电源，所述升压芯片U1的SW端脚通过依次串联的第一二极管D1和第二二极管D2连接于MOS管Q1的源极，所述第一二极管D1和第二二极管D2处的电压为48V，所述MOS管Q1的栅极通过第二电阻R2连接于第一二极管D1和第二二极管D2之间，所述MOS管Q1的栅极与三极管Q2的集电极连接，所述三极管Q2的基极通过第三电阻R3与处理器连接，所述MOS管Q1的漏极同时与负离子发生器和风扇连接，且所述MOS管Q1的漏极还通过第三二极管D3接地，所述风扇布设于负离子发生器的周边，并依靠风扇将负离子发生器所产生的负离子吹散到空气中。

进一步，所述升压芯片U1的IN端脚和SW端脚之间串联有电感L1。

进一步，所述升压芯片U1的SW端脚通过依次串联的第四电阻R4和第五电阻R5接地，且所述升压芯片U1的FB端脚连接于第四电阻R4和第五电阻R5之间。

进一步，所述第一二极管D1和第二二极管D2之间通过第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4接地。

进一步，所述路由器主功能单元包括4G/5G上网模块、处理器、以太网单元、WiFi单元以及电源芯片，所述电源芯片和升压芯片同时通过DC插座接入12V电源，所述电源芯片分别连接4G/5G上网模块、处理器、以太网单元、WiFi单元，所述4G/5G上网模块通过接收到基站的上网数据，并通过PCI-e总线传输到处理器，所述处理器将上网信号通过WiFi单元以无线的形式传输给上网的终端，同时，所述以太网单元通过网线传输给有线上网设备，所述以太网单元包括一个WAN端口和四个LAN端口的接入，通过SGMII总线和处理器通信，所述WAN端口进来的宽带上网信号，经过处理器处理，同时将上网信号传输到WiFi单元，所述WiFi单元以无线的形式传输给上网的终端。

进一步，所述处理器上还连接有空气净化开关。

进一步，所述空气净化开关与处理器之间通过第六电阻R6连接，并通过第五电容C5接地。

本实施例主要是实现将路由器功能和空气净化功能进行结合运用，使得在放置于桌面上时，只需依靠单个产品，便可以达到多个产品的功能作用，不加桌面占用面积。

而具体工作时，由12V电源进输入供电，即12V电源从DC插座进来，通过升压电路，转48V给负离子发生器和风扇供电；通过3组电源芯片转换给4G/5G上网模块、以太网单元、处理器、WiFi单元供电。

负离子发生器和风扇的控制电路，即驱动控制电路，由处理器（处理器可以采用IPQ8064芯片型号）的GPIO2端脚控制，开启或者不开启。可以通过空气净化开关由处理器的GPIO3处理硬开启；也可以通过4G/5G智能路由器的软件Web GUI软开启；还可以通过手机app远程开启，智能路由器在线联网，用户可以在回家的路上，提前用手机app将智能路由器的空气净化功能开启，到家后可享受清新的空气。

4G/5G上网模块，通过PCI-e接口和处理器相连，PCI-e接口可以提供5Gbps吞吐量，可以满足5G的高速网络通信数据，4G/5G上网模块接收到基站的上网数据，通过PCI-e总线传输到处理器，处理器可以将上网信号通过WiFi单元以无线的形式传输给上网的终端，如手机，平板，电视机等，同时可以通过以太网的LAN端口经过网线传输给有线上网设备，如台式电脑，打印机等。

本实施例的以太网单元（具体包括以太网交换芯片、网口变压器、网口）提供一个WAN端口四个LAN端口的接入，通过SGMII总线和处理器通信，WAN端口是指广域网，接入家庭宽带后，智能路由器就有了上网的功能，LAN端口是指局域网，家庭宽带从WAN端口接入后，LAN端口经过网线可以将上网信号传输给有线设备如台式电脑，打印机等。WAN端口进来的宽度上网信号，经过处理器处理，同时将上网信号传输到WiFi单元，WiFi单元以无线的形式传输给上网的终端，如手机，平板，电视机等

本实施例的WiFi单元工作频率是2.4G Hz和5GHz，其将调制好的载波通过天线辐射出去，覆盖范围大概直径80米，在这个覆盖范围内的WiFi终端可以享用WiFi网络。

上述描述可以明白，本实施例有两种获取上网数据的路径，一种是家庭宽带、一种是4G/5G上网,优先级可以通过软件Web GUI设定，一般家庭宽带优先。WiFi工作单元的工作频率和速率可以通过软件Web GUI设定，WiFi的SSID也就是WiFi的名称可以通过软件WebGUI设定。

同时，正对本实施例的空气净化功能的实现，则主要依靠如图2所示的电路进实现，具体原理如下：

图2中，U1是升压芯片，型号可采用SGM66051，其将12V升压至48V供负离子发生器和风扇使用，第一电容C1为滤波电容，12V电压经过第一电容C1滤波进入升压芯片U1的1脚（IN端脚），升压芯片U1的5脚（EN端脚）为芯片的工作使能脚，高电平有效，通过第一电阻R1，电阻值为100K的电阻上拉到12V，确保升压芯片U1使能打开，进入工作状态。电感L1是储能电感，一般感值比较大，本实施例根据升压芯片U1的使用手册计算出，使用100uH，电感L1跨接在升压芯片U1的输入和输出端，第四电阻4,第五电阻R5构成取样电路，取样信号反馈到升压芯片U1的4脚（FB端脚），第三二极管D3是续流二极管，第二电容C2，第三电容C3是输出储能电容。升压的工作原理是，通过第四电阻R4,第五电阻R5的取样电路决定升压输出的规格，本案是升压至48V，在升压芯片U1内部开关的作用下，电感L1和第一电容C1组成储能，第三二极管D3组成续流，最终完成了升压的动作。

升压后的48V进入驱动控制电路，第四电容C4是滤波电容，第二二极管D2的作用是防止负离子发生器产生杂讯，反串到系统电源，导致系统重启异常。U2C是处理器的一部分，MOS管Q1和三极管Q2组成开关电路，J1是风扇接口，第三二极管D3是续流二极管，风扇线圈产生的电量可以通过第三二极管释放，避免风扇线圈产生的电量破坏电路系统，J2是负离子发生器接口。当处理器给三极管Q2高电平，三极管Q2导通工作，接着MOS管Q1导通，风扇和负离子发生器开始工作，当处理器给三极管Q2低电平；三极管Q2截止，MOS管Q1截止，风扇和负离子发生器停止工作。空气净化开关SW1是手动开启空气净化功能，结构采用常规按压开关或触控开关均可，当处理器的GPIO3端脚检查到有下降沿电平，由高到低，GPIO2输出一个高电平，空气净化功能开启，GPIO3当再次检测到有下降沿电平，GPIO2输出一个低电平，空气净化功能关闭。空气净化功能开启和关闭还可以通过WEB GUI和对应的手机app远程，工作原理和手动的是一样的，WEB GUI上面有开启和关闭的人机对话按钮，选择开启GPIO2输出高定平，选择关闭，GPIO2输出低电平；手机app远程控制，当智能路由器通过宽带或者4G/5G联网后，手机app通过走网络协议和智能路由器进行通信，手机app上也是有开启和关闭的人机对话按钮，选择开启GPIO2输出高定平，选择关闭，GPIO2输出低电平。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。