CN105327436A

CN105327436A - 一种麻醉机气道压力的控制电路

Info

Publication number: CN105327436A
Application number: CN201410389462.7A
Authority: CN
Inventors: 张耀东; 欧阳亮
Original assignee: Beijing Aeonmed Co Ltd
Current assignee: Beijing Aeonmed Co Ltd
Priority date: 2014-08-08
Filing date: 2014-08-08
Publication date: 2016-02-17

Abstract

本发明公开了一种麻醉机气道压力的控制电路。该控制电路通过将气道压力的值反馈到吸气阀的驱动控制电路，采用硬件的方式实现，气道压力一旦高于电路中设定的上限，将会使吸气阀驱动电路处于截止的状态，吸气阀处于关闭状态，没有气流流过，气道压力停止上升，防止气道压力持续上升导致患者的肺部损伤，解决了吸气阀在单一故障状态控制程序跑飞或者进入某个异常状态导致吸气阀一直处于打开的状态而使气道压力持续上升的问题。

Description

一种麻醉机气道压力的控制电路

技术领域

本发明涉及医疗设备领域，尤其涉及一种麻醉机气道压力的控制电路。

背景技术

在麻醉机中，气道压力是一个非常重要的参数，如果气道压力过高会对病人的肺部产生损伤，正常情况下气道压力范围-20cmH20-100cmH2O。造成气道压力高的一个主要原因是吸气阀持续打开供气，如在单一故障下，吸气阀持续打开，如果后端密闭，就会导致气道压力升高，或者控制程序跑飞有可能也会导致吸气阀持续打开不关闭，目前麻醉机还没有把气道压力直接反馈到吸气阀的控制上，这样即使气道压力升高，吸气阀在上述的状态下还是持续的打开继续供气，这样气道压力会一直升高直到安全阀打开。

发明内容

本发明提出了一种麻醉机气道压力的控制电路，其通过将气道压力的值反馈到吸气阀的驱动控制电路，采用硬件的方式实现，气道压力一旦高于电路中设定的上限，将会使吸气阀驱动电路处于截止的状态，吸气阀处于关闭状态，没有气流流过，气道压力停止上升。

为实现上述设计，本发明采用以下技术方案：

一种麻醉机气道压力的控制电路，包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、比较器U20、逻辑器U2、运算放大器U10、三极管Q6、二极管D4和MOS管Q2；所述电阻R1的一端接地，另一端和电容C1的一端、电阻R2的一端、电阻R3的一端、比较器U20的正输入端相连；电容C1的另一端接地；电阻R2的另一端接参考电源；电阻R3的另一端和比较器U20的输出端、电阻R5的一端相连；比较器U20的电源端接电源，接地端接地，负输入端和电阻R4的一端相连；电阻R4的另一端接入气道压力传感器信号；电阻R5的另一端和逻辑器U2的非门的输入端相连，逻辑器U2的非门的输出端和电阻R6的一端相连；电阻R6的另一端和三极管Q6的基极相连；三极管Q6的发射极接地，三极管Q6的集电极和运算放大器U10的输出端、电容C2的一端、MOS管Q2的栅极相连；运算放大器U10的正输入端和电阻R7的一端相连，电阻R7的另一端接入气道压力模拟量，运算放大器U10的负输入端和电阻R8的一端、电阻R9的一端相连；电阻R8的另一端和电容C2的另一端相连；电阻R9的另一端和电阻R11的一端、电阻R12的一端、电阻R13的一端、电阻R14的一端、MOS管Q2的源极相连；电阻R11的另一端、电阻R12的另一端、电阻R13的另一端、电阻R14的另一端均接地；MOS管Q2的漏极和电容C6的一端、电容C5的一端、二极管D4的正极、麻醉机的吸气阀的一端相连；电容C6的另一端和电容C5的另一端、电阻R10的一端相连；电阻R10的另一端和二极管D4的负极、电容C3的一端、电容C4的一端、P12V、麻醉机的吸气阀的另一端相连；电容C3的另一端、电容C4的另一端均接地。

其中，所述电阻R1的阻值为43.2KΩ；电阻R2的阻值为7.56KΩ；电阻R3的阻值为584KΩ；电阻R4的阻值为10KΩ；电阻R5的阻值为200Ω；电阻R6的阻值为200Ω；电阻R7的阻值为1KΩ；电阻R8的阻值为200Ω；电阻R9的阻值为15KΩ；电阻R10的阻值为100Ω；电阻R11的阻值为10Ω；电阻R12的阻值为10Ω；电阻R13的阻值为10Ω；电阻R14的阻值为10Ω；电容C1的参数为165nF；电容C2的参数为15nF；电容C3的参数为1uF；电容C4的参数为1uF；电容C5的参数为6.8uF；电容C6的参数为6.8uF；逻辑器U2的型号为74HC14；三极管Q6的型号为2SD1950；二极管D4的型号为SS16T3G；MOS管Q2的型号为IRF220。

本发明的有益效果在于：通过将气道压力的值反馈到吸气阀的驱动控制电路，采用硬件的方式实现，气道压力一旦高于电路中设定的上限，将会使吸气阀驱动电路处于截止的状态，吸气阀处于关闭状态，没有气流流过，气道压力停止上升，防止气道压力持续上升导致患者的肺部损伤。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种麻醉机气道压力的控制电路的电路原理图。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅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，本领域技术人员在没有作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。

请参考图1，其是本发明实施例提供的一种麻醉机气道压力的控制电路的电路原理图图。本实施例中的麻醉机气道压力的控制电路，主要用于麻醉机的吸气阀的控制，进一步地，还可用于需要对气体流通状态进行控制的设备，例如气体燃料的生产设备和运输设备。

如图所示，一种麻醉机气道压力的控制电路，包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、比较器U20、逻辑器U2、运算放大器U10、三极管Q6、二极管D4和MOS管Q2；所述电阻R1的一端接地，另一端和电容C1的一端、电阻R2的一端、电阻R3的一端、比较器U20的正输入端相连；电容C1的另一端接地；电阻R2的另一端接参考电源；电阻R3的另一端和比较器U20的输出端、电阻R5的一端相连；比较器U20的电源端接电源，接地端接地，负输入端和电阻R4的一端相连；电阻R4的另一端接入气道压力传感器信号；电阻R5的另一端和逻辑器U2的非门的输入端相连，逻辑器U2的非门的输出端和电阻R6的一端相连；电阻R6的另一端和三极管Q6的基极相连；三极管Q6的发射极接地，三极管Q6的集电极和运算放大器U10的输出端、电容C2的一端、MOS管Q2的栅极相连；运算放大器U10的正输入端和电阻R7的一端相连，电阻R7的另一端接入气道压力模拟量，运算放大器U10的负输入端和电阻R8的一端、电阻R9的一端相连；电阻R8的另一端和电容C2的另一端相连；电阻R9的另一端和电阻R11的一端、电阻R12的一端、电阻R13的一端、电阻R14的一端、MOS管Q2的源极相连；电阻R11的另一端、电阻R12的另一端、电阻R13的另一端、电阻R14的另一端均接地；MOS管Q2的漏极和电容C6的一端、电容C5的一端、二极管D4的正极、麻醉机的吸气阀的一端相连；电容C6的另一端和电容C5的另一端、电阻R10的一端相连；电阻R10的另一端和二极管D4的负极、电容C3的一端、电容C4的一端、P12V、麻醉机的吸气阀的另一端相连；电容C3的另一端、电容C4的另一端均接地。

本发明中的麻醉机气道压力的控制电路可视为由三部分组成，气道压力传感器信号迟滞比较部分、吸气阀比例控制部分和吸气驱动部分。本发明将气道压力传感器的值连接到迟滞比较部分，主要是比较器U20及其外围电路，比较器U20的门限是100cmH20的气道压力传感器值，这个比较门限电压通过电阻R1，R2来设定，这是由气道压力传感器来设定的，当气道压力传感器的值低于100cmH20，也就是通过电阻R4输入到比较器U20的负输入端对应的值低于100cmH20时，比较器U20输出高电平，当气道压力传感器的值高于100cmH2O时，比较器U20发生翻转，输出低电平。比较器U20输出的电平通过一非门，也就是逻辑器U2中的非门进行波形整形与电平转换后通过一个开关管连接到吸气阀驱动电路的控制引脚上。当比较器输出高电平时，开关管截止，相对于吸气阀的比例控制信号是一个高阻状态，所以吸气阀比例控制信号控制驱动器。当比较器输出低电平时，开关管导通，直接把吸气阀的比例控制信号短接到地上，这时候的控制信号将不在起作用，驱动器截止，吸气阀处于关闭状态。

具体而言，整个控制电路包括以下两个控制状态：

气道压力传感器的值低于100cmH20，比较器输出高电平，开关管截止，驱动器正常工作，吸气阀正常工作。

气道压力传感器的值高于100cmH20，比较器输出低电平，开关管导通，驱动器截止，吸气阀关闭。

综上所述，通过将气道压力的值反馈到吸气阀的驱动控制电路，采用硬件的方式实现，气道压力一旦高于电路中设定的上限，将会使吸气阀驱动电路处于截止的状态，吸气阀处于关闭状态，没有气流流过，气道压力停止上升，防止气道压力持续上升导致患者的肺部损伤。

优选的，所述电阻R1的阻值为43.2KΩ；电阻R2的阻值为7.56KΩ；电阻R3的阻值为584KΩ；电阻R4的阻值为10KΩ；电阻R5的阻值为200Ω；电阻R6的阻值为200Ω；电阻R7的阻值为1KΩ；电阻R8的阻值为200Ω；电阻R9的阻值为15KΩ；电阻R10的阻值为100Ω；电阻R11的阻值为10Ω；电阻R12的阻值为10Ω；电阻R13的阻值为10Ω；电阻R14的阻值为10Ω；电容C1的参数为165nF；电容C2的参数为15nF；电容C3的参数为1uF；电容C4的参数为1uF；电容C5的参数为6.8uF；电容C6的参数为6.8uF；逻辑器U2的型号为74HC14；三极管Q6的型号为2SD1950；二极管D4的型号为SS16T3G；MOS管Q2的型号为IRF220。

在本方案中，三极管Q6用作实现开关管功能，具体通过型号为2SD1950的三极管实现。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种麻醉机气道压力的控制电路，其特征在于，包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、比较器U20、逻辑器U2、运算放大器U10、三极管Q6、二极管D4和MOS管Q2；所述电阻R1的一端接地，另一端和电容C1的一端、电阻R2的一端、电阻R3的一端、比较器U20的正输入端相连；电容C1的另一端接地；电阻R2的另一端接参考电源；电阻R3的另一端和比较器U20的输出端、电阻R5的一端相连；比较器U20的电源端接电源，接地端接地，负输入端和电阻R4的一端相连；电阻R4的另一端接入气道压力传感器信号；电阻R5的另一端和逻辑器U2的非门的输入端相连，逻辑器U2的非门的输出端和电阻R6的一端相连；电阻R6的另一端和三极管Q6的基极相连；三极管Q6的发射极接地，三极管Q6的集电极和运算放大器U10的输出端、电容C2的一端、MOS管Q2的栅极相连；运算放大器U10的正输入端和电阻R7的一端相连，电阻R7的另一端接入气道压力模拟量，运算放大器U10的负输入端和电阻R8的一端、电阻R9的一端相连；电阻R8的另一端和电容C2的另一端相连；电阻R9的另一端和电阻R11的一端、电阻R12的一端、电阻R13的一端、电阻R14的一端、MOS管Q2的源极相连；电阻R11的另一端、电阻R12的另一端、电阻R13的另一端、电阻R14的另一端均接地；MOS管Q2的漏极和电容C6的一端、电容C5的一端、二极管D4的正极、麻醉机的吸气阀的一端相连；电容C6的另一端和电容C5的另一端、电阻R10的一端相连；电阻R10的另一端和二极管D4的负极、电容C3的一端、电容C4的一端、P12V、麻醉机的吸气阀的另一端相连；电容C3的另一端、电容C4的另一端均接地。

2.根据权利要求1所述的一种麻醉机气道压力的控制电路，其特征在于，所述电阻R1的阻值为43.2KΩ；电阻R2的阻值为7.56KΩ；电阻R3的阻值为584KΩ；电阻R4的阻值为10KΩ；电阻R5的阻值为200Ω；电阻R6的阻值为200Ω；电阻R7的阻值为1KΩ；电阻R8的阻值为200Ω；电阻R9的阻值为15KΩ；电阻R10的阻值为100Ω；电阻R11的阻值为10Ω；电阻R12的阻值为10Ω；电阻R13的阻值为10Ω；电阻R14的阻值为10Ω；电容C1的参数为165nF；电容C2的参数为15nF；电容C3的参数为1uF；电容C4的参数为1uF；电容C5的参数为6.8uF；电容C6的参数为6.8uF；逻辑器U2的型号为74HC14；三极管Q6的型号为2SD1950；二极管D4的型号为SS16T3G；MOS管Q2的型号为IRF220。