CN100423434C - 超声多普勒开关电源输入控制器 - Google Patents

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Abstract

超声多普勒开关电源输入控制器，涉及超声波多普勒板检测仪的开关电源。本发明的控制电路有三个分别输入反馈电压、多普勒板的控制电压以及主板的模式控制电压的输入，并输出电压到脉宽调制电路的一个输出，有由电阻器R9和R10、MOS场效应管Q1、电阻器R3和R8、R7、R6组成的控制比较器IC1的3脚电压的分压电路；有由串联的电位计RV1和电阻器R1、R2和串联的电阻器R4和R5组成的控制比较器IC1的负输入端电压的分压电路；并有抗干扰短路电容器C1连接于比较器IC1的下输入端与接地端E之间，电路结构简单，成本低。在对人体不同组织器官和血管检查时，能提供不同的测试电压，使图象有足够清晰度。

Description

超声多普勒开关电源输入控制器
技术领域
本发明涉及超声波多普勒板检测仪的开关电源。
背景技术
在超声波多普勒板检测仪进行检测时，对于人体的不同组织器官(如心脏、肝脏等器官)以及不同组织器官的不同血管，超声波多普勒板需要不同的电压，比如在连续多普勒方式测量时，需要0～140伏电压；而在脉冲多普勒测量时，需要0～70伏电压，而在以往的超声多普勒板检测仪的开关电源中，往往只能提供一种输出固定的电压，因此，所显示的图象就不能够做到足够的清晰度，为此，就需要研制一种新的超声多普勒开关电源输入控制器。
发明内容
本发明的目的是提供一种超声多普勒开关电源输入控制器，通过增加一些电阻器和MOS场效应管开关电源输入控制电路，以达到使电源按需要来改变输出电压的目的。
本发明具有三个分别输入取样电压、多普勒板的控制电压以及主板的模式控制电压的输入，并输出电压到脉宽调制电路的一个输出，其特征是还具有由第9电阻器(R9)和第10电阻器(R10)、MOS场效应管(Q1)、第3电阻器(R3)和第8电阻器(R8)、第7电阻器(R7)、第6电阻器(R6)组成的控制比较器(IC1)的正输入端电压的分压电路；有由串联的电位计(RV1)、第1电阻器(R1)和第2电阻器(R2)与串联的第4电阻器(R4)和第5电阻器(R5)组成的控制比较器(IC1)的负输入端电压的分压电路；并有抗干扰短路电容器(C1)连接于控制比较器(IC1)的正输入端与接地端(E)之间；且，第2电阻器(R3)和第4电阻器(R4)的连接点连接至控制比较器(IC1)的负输入端，与第4电阻器(R4)相连接的第5电阻器(R5)的另一端连接到接地端(E)点；第3电阻器(R3)和第6电阻器(R6)、第7电阻器(R7)、第8电阻器(R8)的连接点连接到控制比较器(IC1)的正输入端；而并联的第7电阻器(R7)、第8电阻器(R8)连接于MOS场效应管(Q1)的源极；第6电阻器(R6)的另一端和MOS场效应管(Q1)的漏极连接到接地端(E)点；第9电阻器(R9)和第10电阻器(R10)的连接点连接到MOS场效应管(Q1)的栅极；第10电阻器(R10)的另一端连接地端(E)点；取样电压连接在电位计(RV1)的一端，多普勒板的控制电压连接在第3电阻器(R3)的一端，主板的模式控制电压连接在第9电阻器(R9)的一端，控制比较器(IC1)设有可与脉宽调制电路连接的高平输出端。
本发明的工作原理：来自多普勒板的控制电压和主板的模式控制电压分别通过B点和C点经分压电路输入到比较器IC1的正输入端(3脚)，而来自取样电路的取样电压通过A点加到比较器IC1的负输入端(2脚)，比较器IC1的2脚和3脚的电压进行比较后，则由比较器IC1的1脚输出一个电压，以控制脉宽调制器IC2的1脚，使其得到一个稳定的电压；参见附图4，根据脉宽调制器IC2的1脚的不同电压，则脉宽调制器IC2的输出端脉冲波形的占空比就不同，从而可控制下级MOS场效应管导通的时间长短，使升压变压器输出不同的电压到整流电路进行整流，再到取样电路进行取样，然后，取样电压加到本开关电源输入控制器的A点，通过分压电路，连接到比较器IC1的2脚，使本开关电源输入控制器得到稳定的输出电压。
本发明的优点在于：在于对人体的不同组织器官以及不同器官的不同血管进行检查时，能使超声波多普勒板提供所需的不同测试电压，从而可使显示的图象有足够的清晰度，电路结构简单，成本低。
附图说明
图1为本发明的工作原理图。
图2为在脉冲多普勒方式时，开头电源输入控制器B点和C点以及整流电路输出电压的时序图。
图3为在连接多普勒方式时，开关电源输入控制器B点和C点以及整流电路输出电压的时序图。
图4为本超声多普勒开关电源输入控制器与超声多普勒板检测仪其他电路的连接原理框图。
具体实施例
图1中，A点是来自取样电路的取样电压；B点是来自多普勒板输出的控制电压；C点是来自主板输出的模式控制电压。
当在脉冲多普勒方式时，如图2(c)所示，来自主板的模式控制电压加到开关电源输入控制器C点电压为5伏，使场效应管Q1导通；如图示(b)所示，来自多普勒板的控制电压为12伏脉冲电压信号时，如图2(a)所示，则整流电路输出70伏的脉冲电压；参见附图3：当在连续多普勒方式时，如图3(c)所示，来自主板的模式控制电压加到开关电源输入控制器C点电压为0伏，使场效应管Q1关闭；同样，如图3(b)所示，来自多普勒板的控制电压为12伏脉冲信号时，则如图3(c)所示，整流电路输出140伏的脉冲电压。
如图1所示，本超声多普勒开关电源输入控制器A点接收取样电路的电压信号，通过串联的电位计RV1、电阻器R1、R2和串联的电阻器R4和R5组成分压电路，电阻器R2和R4的连接点连接至比较器IC1的2脚，与电阻器R4相连接的电阻器R5的另一端连接到接地端E点。
B点接受来自多普勒板的控制电压信号，通过电阻器R3和电阻器R6、R7、R8、MOS场效应管Q1组成分压电路，电阻器R3和电阻器R6、R7、R8的连接点连接到比较器IC1的3脚；而并联的电阻器R7、R8和MOS场效应管Q1连接于D点；电阻器R6的另一端和MOS场效应管Q1的漏极连接到接地端E点。
C点接受来自主板的模式控制电压信号，电阻器R9和R10的连接点连接到MOS场效应管IC1的栅极，电阻器R10另一端连接到接地端E点。
电容器C1一端连接到比较器IC1的3脚，另一端连接到接地端E点。
图1中比较器IC1可采用LM393低功耗双电压比较器，Q1为MOS场效应管，其门限电压为4伏，所有分压电路的电阻器为精密金属模电阻器，精度为1％，功率为1/4瓦；电容器C1为涤纶电容器，主要起抗干扰作用，当B点有一个尖脉冲信号进来时，则通过电容器C1短路到地，从而不影响比较器Q1的直流工作点，使电路处于稳定工作状态。
在脉冲多普勒模式下，通过主板给C点加一个5伏直流电压的高电平，经电阻器R9和R10进行分压，选电阻器R9＝10千欧姆，R10＝47千欧姆，则加到MOS场效应管Q1栅极的电压为：
Figure C20051012281600051
Figure C20051012281600052
大于MOS场效应管Q1的4伏门限电压，则使MOS场效应管Q1导通，因为MOS场效应管Q1导通时内阻＜1欧姆，故可忽略不计，取电阻器R6、R7和R8的电阻值为10千欧姆，则电阻器R6、R7和R8的并联电阻为：1÷(1/R6+1/R7+1/R8)＝1÷(1/10+1/10+1/10)＝3.3千欧姆。
当多普勒板控制电压输至开关电源输入控制器B点为0伏电平时，则比较器IC1的1脚输出为0伏；当B点为6伏电平时，电阻器R3为10千欧姆时，则比较器IC1的3脚通过电阻器R3和电阻器R6、R7、R8组成的分压电路后的电压为：
Figure C20051012281600061
比较器IC1的1脚输出1.1伏高电平，控制脉宽调制器IC2的1脚，使整个电路工作，通过升压变压器升压，再经整流电路整流，取样电路取样后，将信号送至A点，选用电位计RV1阻值为10千欧姆，调整电位器RV1，使其得到一个稳定的35伏直流电压，比较器IC1的2脚通过电位计RV1、电阻器R1、R2和电阻器R4、R5构成的分压电路分压后得到的电压为
Figure C20051012281600062
若选用电阻器R1＝100千欧姆，R2＝1千欧姆，R4＝332欧姆，R5＝4.3千欧姆，则比较器IC1的2脚电压
Figure C20051012281600063
Figure C20051012281600064
比比较器IC1的3脚的U3电压1.5伏低，所以，这时比较器IC1的1脚还是输出1.1伏高电平。
当多普勒板控制电压输至开关电源输入控制器B点为12伏电平时，比较器IC1的3脚通过电阻器R3和电阻器R6、R7、R8组成的分压电路分压后的电压
Figure C20051012281600065
而比较器IC1的2脚经分压电路后的分压电压为：
Figure C20051012281600066
所以比较器IC1的1脚输出1.4伏电压的高电平，以控制脉宽调制器IC2的1脚得到一个稳定的70伏电压。
而在连续多普勒模式下，主板给C点一个0电平，使MOS场效应管Q1的栅极为0电平，所以MOS场效应管Q1不能导通，则在图1的电原理图中D点对地电阻近似无穷大，则比较器IC1的3脚对地电阻值为R6＝10千欧姆，其他工作原理如上所述，则可得到0～140的脉冲电压。

Claims (1)

1. 超声多普勒开关电源输入控制器，具有三个分别输入取样电压、多普勒板的控制电压以及主板的模式控制电压的输入，并输出电压到脉宽调制电路的一个输出，其特征是还具有由第9电阻器(R9)和第10电阻器(R10)、MOS场效应管(Q1)、第3电阻器(R3)和第8电阻器(R8)、第7电阻器(R7)、第6电阻器(R6)组成的控制比较器(IC1)的正输入端电压的分压电路；有由串联的电位计(RV1)、第1电阻器(R1)和第2电阻器(R2)与串联的第4电阻器(R4)和第5电阻器(R5)组成的控制比较器(IC1)的负输入端电压的分压电路；并有抗干扰短路电容器(C1)连接于控制比较器(IC1)的正输入端与接地端(E)之间；且，第2电阻器(R2)和第4电阻器(R4)的连接点连接至控制比较器(IC1)的负输入端，与第4电阻器(R4)相连接的第5电阻器(R5)的另一端连接到接地端(E)点；第3电阻器(R3)和第6电阻器(R6)、第7电阻器(R7)、第8电阻器(R8)的连接点连接到控制比较器(IC1)的正输入端；而并联的第7电阻器(R7)、第8电阻器(R8)连接于MOS场效应管(Q1)的源极；第6电阻器(R6)的另一端和MOS场效应管(Q1)的漏极连接到接地端(E)点；第9电阻器(R9)和第10电阻器(R10)的连接点连接到MOS场效应管(Q1)的栅极；第10电阻器(R10)的另一端连接地端(E)点；取样电压连接在电位计(RV1)的一端，多普勒板的控制电压连接在第3电阻器(R3)的一端，主板的模式控制电压连接在第9电阻器(R9)的一端，控制比较器(IC1)设有可与脉宽调制电路连接的高平输出端。
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