CN107834908A - 空气泵启动电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空气泵启动电路，用于启动/关闭空气泵，所述启动电路包括：场效应管，所述场效应管用于接收输入信号，并连接所述空气泵，当所述输入信号为第一电信号时，所述场效应管与所述空气泵启动；二极管，所述二级管连接所述场效应管及所述空气泵，且所述二极管的阳极与所述场效应管的一端连接，当所述输入信号为第二电信号时，所述场效应管关闭，所述二极管与所述空气泵形成回路，所述空气泵关闭，其中所述第一电信号的驱动波形按固定角度上升，所述空气泵两端的电压/电流随所述波形上升而增大。本发明利用场效应管控制空气泵启动/关闭，以降低空气泵启动时的瞬间电流，减少剧烈振动而引起的噪声，并提高安全性能。
Description
技术领域
本发明涉及空气技术领域，特别涉及一种空气泵启动电路。
背景技术
空气泵，是从一个封闭空间排除空气或从封闭空间添加空气的一种装置，通过不停压缩空气以产生气压的过程。
气压弹道骨科治疗仪，是一种治疗或康复治疗骨科疾病的医疗器械，在医疗气压弹道骨科治疗仪中，内置空气压缩泵。在治疗过程中需要频繁启动空气泵，由于空气泵启动时电流非常大，容易造成空气泵启动瞬时功率较大，引起治疗仪剧烈振动，影响安全性能。
发明内容
本发明实施例提供了一种空气泵启动电路，通过逐渐增大空气泵两端的电压/电流，利用场效应管控制空气泵启动/关闭，以降低空气泵启动时的瞬间电流，减少剧烈振动而引起的噪声，同时提高安全性能。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种空气泵启动电路，用于启动/关闭空气泵，其特征在于，所述启动电路包括：场效应管，所述场效应管用于接收输入信号，并连接所述空气泵，当所述输入信号为第一电信号时，所述场效应管与所述空气泵启动；二极管，所述二级管连接所述场效应管及所述空气泵，且所述二极管的阳极与所述场效应管的一端连接，当所述输入信号为第二电信号时，所述场效应管关闭，所述二极管与所述空气泵形成回路，所述空气泵关闭，其中，所述第一电信号的驱动波形按固定角度上升，所述空气泵两端的电压/电流随所述波形上升而增大。
其中，所述场效应管的第一端接收输入信号，所述场效应管的第二端与所述空气泵的一端连接，所述场效应管的第三端接地；当所述场效应管接收所述输入信号为第一电信号时，所述场效应管导通，所述空气泵导通。
其中，所述二极管的阴极与所述空气泵的另一端连接，所述二极管的阳极分别与所述场效应管的第二端及所述空气泵的一端连接；当所述场效应管接收所述输入信号为第二电信号时，所述场效应管断开，所述二极管及所述空气泵形成回路，所述空气泵关闭。
其中，所述场效应管为N沟金属氧化物半导体场效应晶体管。
其中，所述输入信号的频率为100KHZ。
其中，所述输入信号为脉冲信号，且所述第一电信号的电平高于所述第二电信号的电平。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种用于启动/关闭空气泵的系统，所述系统包括空气泵启动电路和空气泵；所述空气泵启动电路包括:场效应管，所述场效应管用于接收输入信号，并连接所述空气泵，当所述输入信号为第一电信号时，所述场效应管与所述空气泵启动；二极管，所述二级管连接所述场效应管及所述空气泵，且所述二极管的阳极与所述场效应管的一端连接，当所述输入信号为第二电信号时，所述场效应管关闭，所述二极管与所述空气泵形成回路，所述空气泵关闭，其中，所述第一电信号的驱动波形按固定角度上升，所述空气泵两端的电压/电流随所述波形上升而增大。
其中，所述场效应管的第一端接收输入信号，所述场效应管的第二端与所述空气泵的一端连接，所述场效应管的第三端接地；当所述场效应管接收所述输入信号为第一电信号时，所述场效应管导通，所述空气泵导通。
其中，所述二极管的阴极与所述空气泵的另一端连接，所述二极管的阳极分别与所述场效应管的第二端及所述空气泵的一端连接；当所述场效应管接收所述输入信号为第二电信号时，所述场效应管断开，所述二极管及所述空气泵形成回路，所述空气泵关闭。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种气压弹道骨科治疗仪，包括上述的空气泵启动电路。
本发明的有益效果是：通过添加空气泵启动电路，用于启动/关闭空气泵，当场效应管接收第一电信号时，场效应管与空气泵导通，其中，第一电信号的驱动波形按固定角度上升，空气泵两端的电压/电流随所述波形上升而增大，随着空气泵两端的电压/电流逐渐增大，空气泵的输出功率也随之慢慢变大，最后达到稳定状态，当场效应管接收输入信号为第二电信号时，场效应管断开，二极管及空气泵形成回路，空气泵关闭，利用场效应管，通过逐渐增大空气泵两端的电压/电流进而控制空气泵的启动/关闭，以降低空气泵启动时的瞬间电流，减少剧烈振动而引起的噪声，同时提高安全性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一种空气泵启动电路的结构示意图；
图2是本发明一种空气泵启动电路的电路示意图；
图3是本发明一种空气泵启动电路的时序示意图；
图4是本发明一种用于启动/关闭空气泵系统的结构示意图；
图5是本发明一种气压弹道骨科治疗仪的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明进行详细说明。需要注意的是，以下描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的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。
图1是本发明一种空气泵启动电路的结构示意图，如图所示，空气泵启动电路包括：场效应管11以及二极管12。
场效应管11用于接收输入信号并连接空气泵13，当输入信号为第一电信号时，场效应管11与空气泵13启动；
二极管12连接场效应管11及空气泵13，且二极管12的阳极与场效应管11的一端连接，当输入信号为第二电信号时，场效应管11关闭，二极管12与空气泵13形成回路，空气泵13关闭；
其中，第一电信号的驱动波形按固定角度上升，空气泵13两端的电压/电流随波形上升而增大。
场效应管为金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor,MOSFET)，是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管(field-effect transistor)。场效应管按照其“通道”的极性不同，可分为“N型”与“P型”两种类型，以下简称NMOS管、PMOS管。
在本实施例中，场效应管为N沟金属氧化物半导体场效应晶体管，通过在NMOS管的栅极(Gate极)与源极(Source极)之间加正电压VGS，以及在漏极(Drain极)与源极(Source)之间加正电压VDS,而产生正向工作电流,以使得空气泵开启并正常工作，同时,通过改变VGS的电压进一步控制空气泵两端的工作电流。具体实施过程中，当NMOS管接收第一电信号导通时，随着第一电信号的驱动波形幅度从0V逐渐增加，使得空气泵两端的电压也逐渐增大，同时，通过空气泵的电流也逐渐增大，空气泵的输出功率也随之慢慢变大，最后达到稳定状态。当NMOS管接收第二电信号关闭时，二极管与空气泵形成回路，空气泵关闭。
通过上述电路，逐渐增加空气泵两端的电压/电流，利用场效应管控制空气泵启动/关闭，以降低空气泵启动时的瞬间电流，减少剧烈振动而引起的噪声，同时提高安全性能。
参考图2，图2是本发明一种空气泵启动电路的电路示意图，如图所示，场效应管21的第一端a接收输入信号，场效应管21的第二端b与空气泵23的一端a1连接，场效应管21的第三端c接地；二极管22的阴极(-)与空气泵23的另一端b1连接，二极管22的阳极(+)分别与场效应管21的第二端b及空气泵23的一端a1连接；二极管22的阴极(-)及空气泵23的另一端b1与电源连接。
当场效应管21接收输入信号为第一电信号时，场效应管21导通，空气泵23导通；当场效应管21接收输入信号为第二电信号时，场效应管21断开，二极管22及空气泵23形成回路，空气泵关闭。
可选的，场效应管为N沟金属氧化物半导体场效应晶体管。NMOS管的栅极用于接收输入信号，NMOS管的源极接地，NMOS管的漏极分别与二极管的阳极及空气泵连接。
可选的，场效应管所接收的输入信号为脉冲信号，且第一电信号的电平高于第二电信号的电平。
可选的，场效应管所接收的输入信号的频率为100KHZ。在具体实施过程中，可以根据空气泵的工作电压/电流、气压弹道骨科治疗仪的额定功率或输入电源等实际情况调整输入信号的重复频率，在此不作任何限制。
参考图3，图3是本发明一种空气泵启动电路的时序示意图。如图所示，场效应管所接收的输入信号为脉冲信号，且第一电信号的驱动波形按固定角度上升，驱动波形的上升斜率决定了通过空气泵的电流及加载在空气泵两端的电压大小，当第一电信号的电压从0V逐渐增大，加载在NMOS管的栅极(Gate极)与源极(Source极)之间加正电压VGS达到某一阈值时，NMOS管导通，同时，空气泵两端的电压也逐渐增大，而通过空气泵的电流也随着电压的上升而增大，空气泵的输出功率也随之慢慢变大，最后达到稳定状态，空气泵开启/关闭重复周期为100KHZ，或根据实际情况进行调整。当NMOS管接收第二电信号，电压值为0，NMOS管关闭，空气泵与二级管形成回路。在另一实施例中，也可以通过增加检测气压电路，用于检测空气泵两端的气压，当空气泵两端的气压值低于预设值时，输入第一电信号，空气泵的输出功率随着输入信号的电压逐渐增大，最后达到稳定状态，当检测气压电路检测到空气泵两端的气压达到预设值时，输入第二电信号，关闭空气泵，当检测气压电路检测到空气泵两端的气压低于预设值时，重复上述过程。
通过上述方法，可以减小空气泵启动时电流过大，振动剧烈，噪声大等问题，同时提高安全性能。
参考图4，图4是本发明一种用于启动/关闭空气泵系统的结构示意图。如图所示，该系统包括空气泵启动电路41和空气泵42。其中，空气泵启动电路41包括：场效应管411，场效应管411用于接收输入信号，并连接空气泵42，当输入信号为第一电信号时，场效应管411与空气泵42启动；二极管412，二级管412连接场效应管411及空气泵42，且二极管412的阳极与场效应管的一端连接，当输入信号为第二电信号时，场效应管411关闭，二极管412与空气泵42形成回路，空气泵42关闭；其中，第一电信号的驱动波形按固定角度上升，空气泵42两端的电压/电流随波形上升而增大。进一步的，场效应管411的第一端a接收输入信号，场效应管411的第二端b与空气泵42的一端连接，场效应管411的第三端c接地；当场效应管411接收输入信号为第一电信号时，场效应管411导通，空气泵42导通。二极管412的阴极与空气泵42的另一端连接，二极管412的阳极分别与场效应管411的第二端b及空气泵42的一端连接；当场效应管411接收输入信号为第二电信号时，场效应管411断开，二极管412及空气泵42形成回路，空气泵42关闭。空气泵启动电路41的结构和工作过程可以参考图2中的启动电路，此处不再重复。
参考图5，图5是本发明一种气压弹道骨科治疗仪的结构示意图。如图所示，气压弹道骨科治疗仪50包括空气泵启动电路51。空气泵启动电路51包括：场效应管场效应管用于接收输入信号，并连接空气泵，当输入信号为第一电信号时，场效应管与空气泵启动；二极管，二级管连接场效应管及空气泵，且二极管的阳极与场效应管的一端连接，当输入信号为第二电信号时，场效应管关闭，二极管与空气泵形成回路，空气泵关闭；其中，第一电信号的驱动波形按固定角度上升，空气泵两端的电压/电流随波形上升而增大。该启动电路51的结构和工作过程可以参考图2中的启动电路，此处不再重复。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上所述仅为本发明的实施方式，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。
Claims (10)
1.一种空气泵启动电路，用于启动/关闭空气泵，其特征在于，所述启动电路包括：
场效应管，所述场效应管用于接收输入信号，并连接所述空气泵，当所述输入信号为第一电信号时，所述场效应管与所述空气泵启动；
二极管，所述二级管连接所述场效应管及所述空气泵，且所述二极管的阳极与所述场效应管的一端连接，当所述输入信号为第二电信号时，所述场效应管关闭，所述二极管与所述空气泵形成回路，所述空气泵关闭；
其中，所述第一电信号的驱动波形按固定角度上升，所述空气泵两端的电压/电流随所述波形上升而增大。
2.根据权利要求1所述的启动电路，其特征在于，
所述场效应管的第一端接收输入信号，所述场效应管的第二端与所述空气泵的一端连接，所述场效应管的第三端接地；
当所述场效应管接收所述输入信号为第一电信号时，所述场效应管导通，所述空气泵导通。
3.根据权利要求2所述的启动电路，其特征在于，
所述二极管的阴极与所述空气泵的另一端连接，所述二极管的阳极分别与所述场效应管的第二端及所述空气泵的一端连接；
当所述场效应管接收所述输入信号为第二电信号时，所述场效应管断开，所述二极管及所述空气泵形成回路，所述空气泵关闭。
4.根据权利要求3所述的启动电路，其特征在于，所述场效应管为N沟金属氧化物半导体场效应晶体管。
5.根据权利要求3所述的启动电路，其特征在于，所述输入信号的频率为100KHZ。
6.根据权利要求3所述的启动电路，其特征在于，所述输入信号为脉冲信号，且所述第一电信号的电平高于所述第二电信号的电平。
7.一种用于启动/关闭空气泵的系统，其特征在于，所述系统包括空气泵启动电路和空气泵；
所述空气泵启动电路包括:
场效应管，所述场效应管用于接收输入信号，并连接所述空气泵，当所述输入信号为第一电信号时，所述场效应管与所述空气泵启动；
二极管，所述二级管连接所述场效应管及所述空气泵，且所述二极管的阳极与所述场效应管的一端连接，当所述输入信号为第二电信号时，所述场效应管关闭，所述二极管与所述空气泵形成回路，所述空气泵关闭；
其中，所述第一电信号的驱动波形按固定角度上升，所述空气泵两端的电压/电流随所述波形上升而增大。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述场效应管的第一端接收输入信号，所述场效应管的第二端与所述空气泵的一端连接，所述场效应管的第三端接地；
当所述场效应管接收所述输入信号为第一电信号时，所述场效应管导通，所述空气泵导通。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述二极管的阴极与所述空气泵的另一端连接，所述二极管的阳极分别与所述场效应管的第二端及所述空气泵的一端连接；
当所述场效应管接收所述输入信号为第二电信号时，所述场效应管断开，所述二极管及所述空气泵形成回路，所述空气泵关闭。
10.一种气压弹道骨科治疗仪，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的空气泵启动电路。
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