CN108939296A - 一种用于保护磁疗装置供电电路过压的方法 - Google Patents

一种用于保护磁疗装置供电电路过压的方法 Download PDF

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张元彬
郭钦雄
万茂华
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Abstract

一种用于保护磁疗装置供电电路过压的方法，所述磁疗装置供电电路包括磁场发生器负载线圈、启动电路、工作指示及光耦反馈电路及单片机，所述的启动电路连接磁场发生器负载线圈，工作指示从磁场发生器负载线圈中抽头获得较低的工作电压供给，并驱动光耦反馈电路，单片机通过光耦反馈电路识别磁场发生器负载线圈的工作情况,本发明的过压保护电路采用并联连接半导体放电管到光耦检测电路上，当过压的时候，电压大于转折电压，半导体放电管迅速启动到转折状态，将光耦检测电路两端的电压保持在断态电压上，从而保护了发光二极管及其附属器件，具有结构简单，保护效果好的优点。

Description

一种用于保护磁疗装置供电电路过压的方法
技术领域：
本发明属于家用磁疗装置领域中多节型磁疗装置所使用的器件保护电路方法，具体涉及的是一种用于保护磁疗装置供电电路过压的方法。
背景技术：
随着现在生活节奏的越来越快,在家庭中使用保健器械进行健身保健的人也越来越多,其中，利用交流电的频率变化特点进行磁疗的设备也层出不穷,由于磁疗装置需要利用交流电的频率变化原理，所以其磁疗块供电采用共藕线圈是基础必备结构，采用外部的36V或者48V会对磁疗发生块内共藕线圈进行供电,进一步的,为了对磁疗发生块的运行状态进行监控,从共藕线圈抽头而抽取样本电压供检测电路运行是常规做法,具体的产品结构有多节型和一体型，多节型的磁疗装置多数是将多节的磁疗快铰接连接在一起,设备的供电线依次穿过铰接位置,磁疗装置使用在腰椎或者颈椎等具有弧形面的人体位置上,在使用一定时间后,可弯曲的铰接位置内的导线会产生金属疲劳而发生断开的情况,在只断开一条供电线的时候,同时抽头位置的线是完好的情况下,外部供电的36V或者48V会通过抽头线直接加载在光耦的检测电路上,光耦的检测电路的运行电压多数是适应发光二极管的3V左右，高电压造成检测电路过压而直接烧毁,出现设备无法正常启动的故障,因此解决供电线断路而造成的烧毁设备器件是目前需要解决的技术问题。
发明内容：
针对现有技术存在的技术缺陷，本发明的目的是提供一种可以克服上述缺陷的用于保护磁疗装置供电电路过压的方法。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种用于保护磁疗装置供电电路过压的方法，所述磁疗装置供电电路包括磁场发生器负载线圈、启动电路、工作指示电路及光耦反馈电路及单片机，所述的启动电路连接磁场发生器负载线圈，工作指示电路及光耦反馈电路从磁场发生器负载线圈中抽头获得较低的工作电压供给，并驱动光耦反馈电路，单片机通过光耦反馈电路识别磁场发生器负载线圈的工作情况，关键在于所述的保护方法包括1)在所述的工作指示电路的供电电路上并联连接一半导体放电管,及；2)在所述单片机中含有波形识别系统；所述半导体放电管的转折电压为10V～20V，断态电压为3V～4V，所述单片机的波形识别系统连接控制启动电路，波形识别系统分析从启动电路获得磁场发生器负载线圈的电压波形，对比获得的结果出现异常则控制启动电路关闭磁场发生器负载线圈供电。
所述的半导体放电管的转折电压为12V或14V，断态电压为3.5V。
所述的单片机的波形识别系统进行波形对比的步骤,具体为判断波形是否为为电网电压频率的方波。
所述的波形识别系统，对磁场发生器负载线圈正常工作与否的反馈波形的进行识别，进一步的判断方法为检测反馈波形的脉冲宽度。
本发明的过压保护电路采用并联连接半导体放电管到光耦检测电路上，当过压的时候，电压大于转折电压，半导体放电管迅速启动到转折状态，瞬间将电压钳位在断态电压，将光耦检测电路两端的电压保持在断态电压上，从而保护了发光二极管及其附属器件，由于发光二极管所需的电流比较小，并联连接的半导体放电管可以在减压的同时短时间的供电保持发光二极管的工作状态，配合单片机内的波形识别系统，对启动电路的输出波形进行监控对比，进而控制磁场发生器负载线圈电源的启闭，本发明利用了半导体放电管快速响应，及发光二极管所需电流很小的的特点，配合使用在磁疗设备上用于过压保护，具有结构简单，保护效果好的优点。
附图说明：
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式：
如图1所示，一种用于保护磁疗装置供电电路过压的方法，所述磁疗装置供电电路包括磁场发生器负载线圈、启动电路、工作指示电路及光耦反馈电路及单片机，所述的启动电路连接磁场发生器负载线圈，工作指示电路及光耦反馈电路从磁场发生器负载线圈中抽头获得较低的工作电压供给，并驱动光耦反馈电路，单片机通过光耦反馈电路识别磁场发生器负载线圈的工作情况，所述的保护方法包括1)在所述的工作指示电路的供电电路上并联连接一半导体放电管,及；2)在所述单片机中含有波形识别系统；所述半导体放电管的转折电压为10V～20V，断态电压为3V～4V，所述单片机的波形识别系统连接控制启动电路，波形识别系统分析从启动电路获得磁场发生器负载线圈的电压波形，对比获得的结果出现异常则控制启动电路关闭磁场发生器负载线圈供电。单片机进行工作过程计算及系统控制，该控制技术为现有技术中的电路控制，本处不再详述。
单片机还设有指显示电路、电源稳压电路，操作控制电路。指显示电路为显示液晶片及显示配套电路，对本机器的工作状态进行显示。电源稳压电路为开关电源，对市电进行变压输出合适的工作电压，操作控制电路包括各个按钮及其红外接收控制组件，用于对机器的工作程序进行设置及控制。
本技术的半导体放电管是并联在电路中工作指示电路发光二极管上的，主要作用是过压的时候能瞬间将电压钳位在较低电压，以保护后续电路，并通过单片机内的波形识别系统进行波形识别，在异常状态后关闭供给磁场发生器电源，使其无法进行再次的供电，本发明采用半导体放电管并联的连接方式，可在断态状态时给发光二极管供电，配合单片机中波形识别系统进行工作。由于电流经过半导体放电管之后，波形会被削弱，产生涡流及电磁感应，反馈至单片机识别的波形脉冲宽度会改变。
所述的半导体放电管的转折电压为12V或14V，断态电压为3.5V。优选的为12V。实际选用可以在10～120V或以上。断态电压为可供发光二极管正常运行的电压。优选的是3.3V或3.5V。极限电压可以低至2.8V。
所述的单片机的波形识别系统，进行对比的步骤,为判断波形电网电压频率的方波是否为50或者60赫兹。电压频率依据当地的电压频率来设置。
所述的波形识别系统，对磁场发生器负载线圈正常工作与否的反馈波形的进行识别，进一步的判断方法为检测反馈波形的脉冲宽度。波形识别系统选用的识别对比器件为频率对比器和/或波形宽度检测器。
作为另外的可选择实施例，所述的波形识别系统为回差比较器，进行波形比较，检测电压的频率。回差比较器可以让交流电压根据正负周期的电压数值驱动门限电压进行正反向的翻转。从而判断出非正常波形的出现与否，进而对磁疗设备的磁疗电路进行关闭控制。
对于图1中的电路框图。其运行原理为：
1.正常工作状态：
a.通过操作控制，IO1给出电平识别信号，经过OC2隔离光电耦合器触发BCR双向可控硅导通，此时负载线圈AC1AC2两端得到正常工作电压而工作；
b.负载线圈L5中在AC2与B端取低电压(AC1.5～AC2.8V)供给LED电压，用于负载线圈工作指示电路，并通过OC1反馈信号通过IO2给单片机识别；
c.当负载线圈因工作温度达到设定温度时，K1温控器件断开。此时单片机通过IO2识别信号后同时控制IO1的电平变化关断BCR双向可控硅，AC1、AC2两端失去电压；
d.在操作控制时间内，IO1在间隔设置时间内会不断给出触发信号，当检测至K1因温度降低重新恢复导通时会重新给出固定的触发电平，使负载稳定工作。
2.故障工作状态：
a.在正常工作时，如出现AC2端开路，此时线圈供电回路为AC1-K1-L1-L2-L3-L4-L5-B-A-BCR。由于半导体放电管的存在，在故障的同时会将A B两端间的电压钳位在LED可正常工作的低电压状态，保护了LED、OC1、R4电路回路不被损坏。如无半导体放电管的存在，当出现上述故障时，AC36V电源直接加在光耦反馈电路上而直接损坏光耦反馈电路的器件。申请人测试过选用其它保护器件，如:正温度系数热敏电阻、可恢复式过流保护器、压敏电阻等，因响应速度、电压范围等因素均无法在所述特定工作环境下达到故障保护效果；
b.当故障保护时，负载线圈通过半导体放电管回路可继续在短时间内正常工作，此时经OC1反馈到C点的波形将与正常工作时的波形会发生了变化，单片机的接波形识别电路通过IO1口对波形进行识别，当识别到波形为非正常工作波形时判断为故障,会通过IO2口给出关断BCR可控硅信号。不让负载线圈继续工作；
c.如故障未排除，开启产品时会循环“b”所述的过程。系统无法启动。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种用于保护磁疗装置供电电路过压的方法，所述磁疗装置供电电路包括磁场发生器负载线圈、启动电路、工作指示电路及光耦反馈电路及单片机，所述的启动电路连接磁场发生器负载线圈，工作指示电路及光耦反馈电路从磁场发生器负载线圈中抽头获得较低的工作电压，并驱动光耦反馈电路，单片机通过光耦反馈电路识别磁场发生器负载线圈的工作情况，关键在于所述的保护方法包括1)在所述的工作指示电路的供电电路上并联连接一半导体放电管,及；2)在所述单片机中含有波形识别系统；所述半导体放电管的转折电压为10V～20V，断态电压为3V～4V，所述单片机的波形识别系统连接控制启动电路，波形识别系统分析从启动电路获得磁场发生器负载线圈的电压波形，对比获得的结果出现异常则控制启动电路关闭磁场发生器负载线圈供电。
2.根据权利要求1所述的用于保护磁疗装置供电电路过压的方法，其特征在于所述的半导体放电管的转折电压为12或者14V，断态电压为3.5V。
3.根据权利要求1所述的用于保护磁疗装置供电电路过压的方法，其特征在于所述的单片机的波形识别系统进行对比的步骤,为判断波形是否为电网电压频率的方波。
4.根据权利要求3所述的用于保护磁疗装置供电电路过压的方法，其特征在于所述的波形识别系统，对磁场发生器负载线圈正常工作与否的反馈波形的进行识别，检测反馈波形的脉冲宽度。
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