CN106823143A - 中频脉冲电疗仪及脉冲电疗仪控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种中频脉冲电疗仪及脉冲电疗仪控制系统，属于医疗器械领域。其中，中频脉冲电疗仪包括主控模块、信号处理模块、电源模块以及电极片，电源模块包括转换模块、第一电源及电源切换模块，转换模块与第二电源耦合，从而可通过第二电源给所述中频脉冲电疗仪供电，而转换模块、第一电源均与电源切换模块耦合，从而电源切换模块可以切换所述第一电源与所述第二电源分别对所述主控模块和所述信号处理模块的供电状态，在所述第二电源与所述转换模块的连接断开时，可以通过所述第一电源向所述主控模块和所述信号处理模块供电，从而使得该中频脉冲电疗仪在第二电源没有供电时也可以继续工作，提高了中频脉冲电疗仪的使用便捷性。

Description

中频脉冲电疗仪及脉冲电疗仪控制系统

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，具体而言，涉及一种中频脉冲电疗仪及脉冲电疗仪控制系统。

背景技术

理疗中，对中频电定义的频率范围为：1001Hz-100KHz。物理疗法中，应用的中频电以正弦电流为主，在中频范围内，电流的每一周期已小于1ms。单个周期的电流已不能引起一次神经肌肉的兴奋，必须综合多个电流周期的联合刺激作用，才能引起兴奋，这既称之为中频电刺激的综合效应。当频率进一步上升超过100KHz，电流周期已短于神经肌肉的绝对反应期，虽然还有一定的刺激作用，但已不能引起真正可以传播的兴奋，因此将100KHz定为中频的上限。

现有技术中，中频脉冲电疗仪的是使用220V的外部电源进行供电以工作的，而当没有外部电源供电时，该中频脉冲电疗仪则不可使用，也不方便携带出门使用，从而给人们使用带来极大的不便性。

因此，如何通过在外部电源断开时，使得中频脉冲电疗仪也可以继续工作，以提高中频脉冲电疗仪的使用便捷性，使目前急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种中频脉冲电疗仪及脉冲电疗仪控制系统，其能够提高中频脉冲电疗仪的使用便捷性。

本发明的实施例是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供一种中频脉冲电疗仪，所述中频脉冲电疗仪包括主控模块、信号处理模块、电源模块以及电极片，所述电源模块包括转换模块、第一电源及电源切换模块，所述转换模块用于连接第二电源，所述转换模块、所述第一电源均与所述电源切换模块耦合，所述主控模块分别与所述电源切换模块及所述信号处理模块耦合，所述电源切换模块与所述信号处理模块耦合，所述信号处理模块与所述电极片耦合；所述电源切换模块用于切换所述第一电源与所述第二电源分别对所述主控模块和所述信号处理模块的供电状态，在所述第二电源与所述转换模块的连接断开时，通过所述第一电源向所述主控模块和所述信号处理模块供电。

第二方面，本发明实施例提供一种脉冲电疗仪控制系统，所述系统包括控制终端和中频脉冲电疗仪，所述控制终端包括无线装置和控制装置，所述控制装置与所述无线装置耦合，所述无线装置与所述中频脉冲电疗仪耦合。

本发明实施例的有益效果是：

本发明实施例提供一种中频脉冲电疗仪及脉冲电疗仪控制系统，该中频脉冲电疗仪通过电源模块进行供电，所述转换模块与所述第二电源耦合，从而可通过第二电源给所述中频脉冲电疗仪供电，而所述转换模块、所述第一电源均与所述电源切换模块耦合，从而电源切换模块可以切换所述第一电源与所述第二电源分别对所述主控模块和所述信号处理模块的供电状态，在所述第二电源与所述转换模块的连接断开时，可以通过所述第一电源向所述主控模块和所述信号处理模块供电，从而使得该中频脉冲电疗仪在第二电源没有供电时也可以继续工作，提高了中频脉冲电疗仪的使用便捷性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例提供的一种中频脉冲电疗仪的第一结构框图；

图2为本发明实施例提供的一种中频脉冲电疗仪的第二结构框图；

图3为本发明实施例提供的一种电源模块的电路原理图；

图4为本发明实施例提供的一种中频脉冲电疗仪的第三结构框图；

图5为本发明实施例提供的一种脉冲电疗仪控制系统的结构框图。

图标：200-脉冲电疗仪控制系统；210-控制终端；212-控制装置；214-无线装置；100-中频脉冲电疗仪；110-电源模块；111-第二电源；112-转换模块；114-第一电源；116-电源切换模块；120-主控模块；130-信号处理模块；132-光耦合器；134-电流驱动器；136-逆变器；140-电极片；150-显示模块；160-按键模块。

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，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“耦合”、“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。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，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实施例而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

请参照图1，图1为本发明实施例提供的一种中频脉冲电疗仪100的第一结构框图，所述中频脉冲电疗仪100包括主控模块120、信号处理模块130、电源模块110以及电极片140，所述电源模块110包括转换模块112、第一电源114及电源切换模块116，所述转换模块112用于连接第二电源111，所述转换模块112、所述第一电源114均与所述电源切换模块116耦合，所述主控模块120分别与所述电源切换模块116及所述信号处理模块130耦合，所述电源切换模块116与所述信号处理模块130耦合，所述信号处理模块130与所述电极片140耦合。

其中，作为一种实施方式，所述转换模块112可以为电源适配器，电源适配器是一种小型便携式电子设备及电子电器的供电电源变换设备，一般由外壳、电源变压器和整流电路组成，按其输出类型可分为交流输出型和直流输出型，在本实施例中，该电源适配器为直流输出型，其可以把220V的交流电源转换为12V的直流电。当然，该转换模块112也可以使用另外的元器件实现，例如，变压器。

所述电源切换模块116用于切换所述第一电源114与所述第二电源111分别对所述主控模块120和所述信号处理模块130的供电状态，在所述第二电源111与所述转换模块112的连接断开时，通过所述第一电源114向所述主控模块120和所述信号处理模块130供电。所述第二电源111为外部输入的220V交流电，所述转换模块112用于将220V交流电进行转换成12V，即所述主控模块120与所述信号处理模块130可承受的额定电压。所述第一电源114为电压为12V的供电电池，该供电电池用于在所述第二电源111与所述转换模块112的连接断开时，可以由该供电电池给所述中频脉冲电疗仪100进行供电，也便所述中频脉冲电疗仪100在没有外部供电的情况下也可以使用12V的供电电池供电，从而继续工作，使得用户可以将该中频脉冲电疗仪100携带外出，在户外也可使用，提高用户使用的便捷性。

请参照图2，图2为本发明实施例提供的一种中频脉冲电疗仪100的第二结构框图。作为一种实施方式，所述电源切换模块116包括供电管理电路和供电控制电路，所述供电管理电路分别与所述转换模块112、所述第二电源111及所述供电控制电路耦合，所述供电控制电路分别与所述主控模块120、所述信号处理模块130耦合。

其中，所述供电管理电路包括第一供电管理芯片U1、第二供电管理芯片U2、第一二极管D1及第二二极管D2，所述供电控制电路包括第一供电控制芯片U3、第二供电控制芯片U4、第一场效应管Q1、第二场效应管Q2及稳压二极管D3，所述第一二极管D1的一端与所述转换模块112耦合，所述第一供电管理芯片U1分别与第一二极管D1的另一端、所述第一场效应管Q1的漏极耦合，所述第二二极管D2的一端与所述第二电源111耦合，所述第二供电管理芯片U2分别与所述第二二极管D2的另一端、所述第二场效应管Q2的漏极耦合，所述第一供电控制芯片U3与所述第一场效应管Q1的栅极耦合，所述第一场效应管Q1的源极与所述稳压二极管D3的一端、所述信号处理模块130耦合，所述第二供电控制芯片U4与所述第二场效应管Q2的栅极耦合，所述第二场效应管Q2的源极与所述稳压二极管D3的一端、所述信号处理模块130耦合，所述稳压二极管D3的另一端分别与所述主控模块120、所述信号处理模块130耦合。

在本实施例中，第一供电管理芯片U1与第二供电管理芯片U2均为型号为bq24161的芯片，该型号的芯片是一种高集成度的带有动态路径管理功能的电池充电管理芯片，其中，该芯片需要与主处理器通过总线进行通信，以实现对第一电源114和第二电源111的充电管理，包括对充电电流、充电电压、状态监测与控制等功能的灵活控制。第一供电控制芯片U3与第二供电控制芯片U4均采用型号为TPS2419型号的芯片，该芯片是是一种适用于N+1供电系统的OR-ing电路控制器，它与场效应管配合使用，在获得场效应管高效能的同时，也提供了电路中的电流保护功能，该TPS2419芯片通过对第一电源114与第二电源111的输出电压的检测来打开或关断场效应管的对应通路，一方面，TPS2419芯片可以及时打开场效应管以保证电源对该中频脉冲电疗仪100供电的及时性和可靠性，另外一方面，TPS2419芯片可以迅速关断场效应管以防止减小电路电压到输入端电源的反灌电流，从而保证了第一电源114与第二电源111互为备用电源时，电源切换过程中电路电压的安全性及可靠性。

在本实施例中，第一供电管理芯片U1与第二供电管理芯片U2具有适配器检测功能，可以检测到适配器的插入或拔出，在本实施例中也就是第一供电管理芯片U1可以检测到所述转换模块112与所述第一电源114的连接状态，当转换模块112与所述第二电源111连接时，则所述第一供电控制芯片U3可控制第一场效应管Q1打开，第二供电控制芯片U4可控制第二场效应管Q2关断，从而由第二电源111给所述中频脉冲电疗仪100供电；当所述转换模块112与所述第二电源111的连接断开时，则第二供电控制芯片U4可控制第二场效应管Q2打开，从而由第一电源114给所述中频脉冲电疗仪100供电。

另外，所述第一二极管D1的一端与所述转换模块112耦合，所述第二二极管D2的一端与所述第二电源111耦合，以防止电流倒流造成第一电源114或转换模块112损坏，在由电源切换模块116与稳压二极管D3耦合，以对输出的12V电压进行降压成5V，以满足所述信号处理模块130中部分电路的电压。

另外，作为一种实施方式，请参照图3，图3为本发明实施例提供的一种电源模块110的电路原理图，该电源切换模块116还可以包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一三极管Q3、第三场效应管Q4、第三二极管D4及第四二极管D5，所述第一电阻R1的一端与所述转换模块112耦合，所述转换模块112与所述第三场效应管Q4的源极耦合，所述第一电源114分别与所述第一三极管Q3的发射极、所述第三二极管D4的正极耦合，所述第一电阻R1的另一端与所述第一三极管Q3的基极耦合，所述第二电阻R2的一端接地，另一端分别与所述第三电阻R3的一端，所述第一三极管Q3的集电极耦合，所述第一三极管Q3的发射极还与所述第三二极管D4的正极、所述第三场效应管Q4的栅极耦合，所述第三场效应管Q4的漏极与所述第四二极管D5的正极耦合，所述第三二极管D4的负极与所述第四二极管D5的正极耦合，所述第四二极管D5的负极分别与所述主控模块120、所述信号处理模块130耦合。

当第二电源111与转换模块112连接时，转换模块112两端的最大电压大于或等于负载两端的最大电压，这里为了描述的简洁，将所述主控模块120与信号处理模块130统称为负载，此时第一三极管Q3截止，输出到第三场效应管Q4的电压为0V，此时第三场效应管Q4两端的最大电压大于第三场效应管Q4的开启电压，第三场效应管Q4导通，从而第二电源111与负载接通，为负载供电。同时，第三二极管D4截止，使第一电源114与负载断开，仅第二电源111工作，为负载供电。

当第二电源111由于故障停止工作或输出电压降低或与准换模块的连接断开时，第二电源111两端的最大电压小于负载两端的最大电压，此时第一三极管Q3导通，负载两端的最大电压到第三场效应管Q4，此时第三场效应管Q4截止，第三二极管D4导通，第一电源114通过第三二极管D4给负载供电，而第二电源111由于第三场效应管Q4截止而断开，此时仅通过第一电源114给负载供电，由此即可实现第一电源114与第二电源111的切换。

所述主控模块120用于产生脉冲信号和控制所述中频脉冲电疗仪100的开关机。作为一种实施方式，所述主控模块120可以为单片机，可以向所述信号处理模块130规则的输出0和1的脉冲信号，并且可由外部输入一个触发信号给所述主控模块120，以便所述主控模块120可以控制所述中频脉冲电疗仪100的开关机。

在本实施例中，所述主控模块120可采用德州仪器(TI)IC芯片CC25XX/CC26XX，该芯片具有成本低、体积小、接口丰富等特点。并且该CC25XX/CC26XX芯片自身集成有蓝牙模块与中央处理器，可利用该蓝牙功能与外部终端设备进行通信。其中，CC25XX可采用8051MCU，CC26XX可采用ARM MCU。

另外，请参照图4，图4为本发明实施例提供的一种中频脉冲电疗仪100的第三结构框图。作为一种实施方式，所述中频脉冲电疗仪100还包括显示模块150和按键模块160，所述显示模块150、所述按键模块160均与所述主控模块120耦合。该按键模块160包括多个按键，可用于调整所述中频脉冲电疗仪100的脉冲频率或对所述中频脉冲电疗仪100进行开关键控制，其中，中频脉冲电疗仪100的脉冲频率可设置为1KHZ-100KHZ，分为5档，两档之间间隔20KHZ。所述显示模块150用于显示电源模式、中频脉冲电疗仪100的运行状态、脉冲频率、治疗的剩余时间等，作为一种实施方式，所述显示模块150可以为LED显示屏。

所述信号处理模块130用于对从所述主控模块120输出的脉冲信号进行抗干扰、放大、降压等处理。所述信号处理模块130包括光耦合器132、电流驱动器134以及逆变器136，所述光耦合器132分别与所述主控模块120、所述电源切换模块116、所述电流驱动器134耦合，所述电流驱动器134分别与所述逆变器136、所述电源切换模块116耦合，所述逆变器136分别与所述电极片140、所述电源切换模块116耦合。

所述光耦合器132用于对输入的脉冲信号进行抗干扰处理，其能有效地抑制尖脉冲和各种杂讯干扰，使通道上的信号杂讯比大为提高，从而使得输出的脉冲信号较为纯净。在本实施例中，所述光耦合器132包括红外线发光二极管与光敏半导体管，所述红外线发光二极管的电压为由所述稳压二极管D3降压后的5V电压，所述光敏半导体管的电压为由所述电源切换模块116输出的12V电压，当该光耦合器132的输入端输入电信号时红外线发光二极管发出光线，光敏半导体管接受光线之后就产生光电流，从输出端流出，从而实现了“电—光—电”转换。红外线发光二极管与光敏半导体管采用不同的电压，主要为了消除模拟电路对主控模块120的干扰。

从光耦合器132输出的电流信号非常小，所以需要采用电流驱动器134对电流信号进行放大。在本实施例中，所述电流驱动器134采用型号为IRF840的集成芯片。然后将放大后的电流信号通过型号为TO263-5的逆变器136进行降压后输入电极片140，然后通过电极片140对用户进行治疗。

请参照图5，图5为本发明实施例提供的一种脉冲电疗仪控制系统200的结构框图，所述系统包括控制终端210和上述的中频脉冲电疗仪100，所述控制终端210包括无线装置214和控制装置212，所述控制装置212与所述无线装置214耦合，所述无线装置214与所述中频脉冲电疗仪100耦合。

其中，所述控制终端210用于通过所述无线装置214向所述中频脉冲电疗仪100发送控制信息以对其进行控制，并且实时获取中频脉冲电疗仪100的状态信息。所述控制终端210向所述中频脉冲电疗仪100发送的控制信息可以包括调整该中频脉冲电疗仪100的脉冲频率、启动或关闭中频脉冲电疗仪100的的脉冲输出、显示中频脉冲电疗仪100的剩余时间等，所述中频脉冲电疗仪100的状态信息可以包括中频脉冲电疗仪100的在线状态、是否在治疗中、剩余的治疗时间等。

作为一种实施方式，所述无线装置214可以为蓝牙装置，使得控制终端210可以通过该蓝牙装置与所述中频脉冲电疗仪100进行短距离及时通信。

另外，所述控制装置212可以为控制中频脉冲电疗仪100的APP，通过对该APP进行操作即可实现对中频脉冲电疗仪100的控制，极大地提高了用户的使用便捷性。

综上所述，本发明实施例提供一种中频脉冲电疗仪100及脉冲电疗仪控制系统200，该中频脉冲电疗仪100通过电源模块110进行供电，所述转换模块112与所述第二电源111耦合，从而可通过第二电源111给所述中频脉冲电疗仪100供电，而所述转换模块112、所述第一电源114均与所述电源切换模块116耦合，从而电源切换模块116可以切换所述第一电源114与所述第二电源111分别对所述主控模块120和所述信号处理模块130的供电状态，在所述第二电源111与所述转换模块112的连接断开时，可以通过所述第一电源114向所述主控模块120和所述信号处理模块130供电，从而使得该中频脉冲电疗仪100在第二电源111没有供电时也可以继续工作，提高了中频脉冲电疗仪100的使用便捷性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种中频脉冲电疗仪，其特征在于，所述中频脉冲电疗仪包括主控模块、信号处理模块、电源模块以及电极片，所述电源模块包括转换模块、第一电源及电源切换模块，所述转换模块用于连接第二电源，所述转换模块、所述第一电源均与所述电源切换模块耦合，所述主控模块分别与所述电源切换模块及所述信号处理模块耦合，所述电源切换模块与所述信号处理模块耦合，所述信号处理模块与所述电极片耦合；

所述电源切换模块用于切换所述第一电源与所述第二电源分别对所述主控模块和所述信号处理模块的供电状态，在所述第二电源与所述转换模块的连接断开时，通过所述第一电源向所述主控模块和所述信号处理模块供电。

2.根据权利要求1所述的中频脉冲电疗仪，其特征在于，所述信号处理模块包括光耦合器、电流驱动器以及逆变器，所述光耦合器分别与所述主控模块、所述电源切换模块、所述电流驱动器耦合，所述电流驱动器分别与所述逆变器、所述电源切换模块耦合，所述逆变器分别与所述电极片、所述电源切换模块耦合。

3.根据权利要求1所述的中频脉冲电疗仪，其特征在于，所述电源切换模块包括供电管理电路和供电控制电路，所述供电管理电路分别与所述转换模块、所述第二电源及所述供电控制电路耦合，所述供电控制电路分别与所述主控模块、所述信号处理模块耦合。

4.根据权利要求3所述的中频脉冲电疗仪，其特征在于，所述供电管理电路包括第一供电管理芯片、第二供电管理芯片、第一二极管及第二二极管，所述供电控制电路包括第一供电控制芯片、第二供电控制芯片、第一场效应管、第二场效应管及稳压二极管，所述第一二极管的一端与所述转换模块耦合，所述第一供电管理芯片分别与第一二极管的另一端、所述第一场效应管的漏极耦合，所述第二二极管的一端与所述第二电源耦合，所述第二供电管理芯片分别与所述第二二极管的另一端、所述第二场效应管的漏极耦合，所述第一供电控制芯片与所述第一场效应管的栅极耦合，所述第一场效应管的源极与所述稳压二极管的一端、所述信号处理模块耦合，所述第二供电控制芯片与所述第二场效应管的栅极耦合，所述第二场效应管的源极与所述稳压二极管的一端、所述信号处理模块耦合，所述稳压二极管的另一端分别与所述主控模块、所述信号处理模块耦合。

5.根据权利要求1所述的中频脉冲电疗仪，其特征在于，所述转换模块为电源适配器。

6.根据权利要求1所述的中频脉冲电疗仪，其特征在于，所述中频脉冲电疗仪还包括显示模块和按键模块，所述显示模块、所述按键模块均与所述主控模块耦合。

7.根据权利要求6所述的中频脉冲电疗仪，其特征在于，所述显示模块为LED显示屏。

8.根据权利要求1所述的中频脉冲电疗仪，其特征在于，所述主控模块为单片机。

9.一种脉冲电疗仪控制系统，其特征在于，所述系统包括控制终端和权利要求1-8任一所述中频脉冲电疗仪，所述控制终端包括无线装置和控制装置，所述控制装置与所述无线装置耦合，所述无线装置与所述中频脉冲电疗仪耦合。

10.根据权利要求9所述的脉冲电疗仪控制系统，其特征在于，所述无线装置为蓝牙装置。