CN109471393A - 一种安全控制磁场的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种安全控制磁场的装置，包括开关电源，开关电源的输出端分三路：第一、二路分别连接集成驱动器A、B，第三路依次连接DC‑DC电源、单片机；单片机的PWMA口的控制线分两路：一路直接连到集成驱动器A的输入控制端H，另一路经过反相器A后再到集成驱动器A的输入控制端L；集成驱动器A的输出口HO、LO的电平分别镜像于集成驱动器A的输入控制端H、L的电平；集成驱动器A的输出口HO连到左桥控制模块上端，集成驱动器A的输出口LO连到左桥控制模块下端，左桥控制模块的输出与磁场输出模块连接；单片机的PWMB口类似。本发明通过互锁控制，实现其安全控制磁场，使得有磁场治疗功能的设备能够安全、稳定地工作。

Description

一种安全控制磁场的装置及方法
技术领域
本发明涉及医疗设备领域，特别涉及一种安全控制磁场的装置及方法。
背景技术
现有技术中，具有磁场治疗功能的设备，控制模块通常是全桥控制管，全桥控制管由4个开关管组成，分别由4个控制线控制。上述方式存在以下缺点：一、同一侧的控制管用不同的控制线，当程序出错时，同一侧桥即2个开关管同时导通，导致电源跟地短路，引发产品安全隐患；二、4个控制线占用单片机4个控制口，占用的线多。
因此有必要提供一种新的且能够安全控制磁场的装置来解决上述问题。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种安全控制磁场的装置，该装置通过互锁控制，实现其安全控制磁场，使得有磁场治疗功能的设备能够安全、稳定地工作。
本发明的另一目的是提供一种安全控制磁场的方法。
本发明的目的通过以下的技术方案实现：
一种安全控制磁场的装置，包括开关电源，所述开关电源的输出端分三路：第一路连接集成驱动器A，第二路连接集成驱动器B，第三路依次连接DC-DC电源、单片机；
所述单片机的PWMA口的控制线分两路：一路直接连到集成驱动器A的输入控制端H，另一路经过反相器A后再到集成驱动器A的输入控制端L；
所述集成驱动器A的输出口HO、LO的电平分别镜像于集成驱动器A的输入控制端H、L的电平；集成驱动器A的输出口HO连到左桥控制模块上端的MOS管控制端，集成驱动器A的输出口LO连到左桥控制模块下端的MOS管控制端；
所述单片机的PWMB口的控制线分两路：一路直接连到集成驱动器B的输入控制端H，另一路经过反相器B后再到集成驱动器B的输入控制端L；
所述集成驱动器B的输出口HO、LO的电平分别镜像于集成驱动器B的输入控制端H、L的电平；集成驱动器B的输出口HO连到右桥控制模块上端的MOS管控制端，集成驱动器B的输出口LO连到右桥控制模块下端的MOS管控制端；
所述左桥控制模块、右桥控制模块的输出分别连接磁场输出模块的两端。
所述DC-DC电源的第三路连到单片机的VCC端；所述DC-DC电源采用LM2576-ADJ模块。
所述单片机包括普通51芯片、ARM芯片。
所述反相器A、反相器B为74HC04、CD40106芯片中的一种。
所述集成驱动器A、集成驱动器B均为IR2101S芯片。
所述左桥控制模块、右桥控制模块为MOS管IRFP540、MOS管IRFP640中的一种。
所述磁场输出模块为漆包铜线组成的线圈。
本发明的另一目的通过以下的技术方案实现：
一种安全控制磁场的方法，包括以下步骤：
开关电源输出12V到DC-DC电源，DC-DC电源产生3.3V电压，3.3V电压作为单片机的VCC，开关电源输出另外两路是分别连到集成驱动器A、集成驱动器B，分别为集成驱动器A，集成驱动器B提供12V工作电压；
单片机的PWMA口的控制线分两路：一路直接连到集成驱动器A的输入控制端H，另一路经过反相器A后再到集成驱动器A的输入控制端L；集成驱动器A的输出口HO、LO的电平分别镜像于集成驱动器A的输入控制端H、L的电平；集成驱动器A的输出口HO连到左桥控制模块上端的MOS管控制端，集成驱动器A的输出口LO连到左桥控制模块下端的MOS管控制端；
单片机的PWMB口的控制线分两路：一路直接连到集成驱动器B的输入控制端H，另一路经过反相器B后再到集成驱动器B的输入控制端L；集成驱动器B的输出口HO、LO的电平分别镜像于集成驱动器B的输入控制端H、L的电平；集成驱动器B的输出口HO连到右桥控制模块上端的MOS管控制端，集成驱动器B的输出口LO连到右桥控制模块下端的MOS管控制端；
左桥控制模块、右桥控制模块的输出分别连接磁场输出模块的两端，从而构成一个能够产生磁场的装置；
当单片机的PWMA口高电平时，集成驱动器A的输入控制端HO是高电平，同时单片机的PWMA口经过反相器A后是低电平，集成驱动器A的输入控制端L是低电平，集成驱动器A的输出口H0、LO也分别是高、低电平，保证了集成驱动器A的两个输入端是互为反相的两个电平，同时也保证左桥控制模块上、下输入控制分别为高、低电平，不会出现上下两个管子同时导通的情况；
当单片机的PWMB口高电平时，集成驱动器B的输入控制端HO是高电平，同时单片机的PWMB口经过反相器B后是低电平，集成驱动器B的输入控制端L是低电平，从而集成驱动器B的输出口H0、LO也分别是高、低电平，保证了集成驱动器B的两个输入端是互为反相的两个电平，从而保证右桥控制模块上、下输入控制分别为高、低电平。不会出现上下两个管子同时导通的情况；避免了因程序出错导致左桥右桥同一侧的开关管同时导通的现象，从而实现安全控制磁场。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
本发明的左、右桥控制模块的上、下输入控制均分别为高、低电平，不会出现上下两个管子同时导通的情况；避免了因程序出错导致左桥右桥同一侧的开关管同时导通的现象，从而实现安全控制磁场。本发明通过互锁控制，实现其安全控制磁场，使得有磁场治疗功能的设备能够安全、稳定地工作。
附图说明
图1是本发明所述一种安全控制磁场的装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
如图1所示，一种安全控制磁场的装置，第一路依次连接的开关电源、DC-DC电源、单片机，反相器A，集成驱动器A，左桥控制模块,磁场输出模块；另一路依次连接的开关电源、DC-DC电源、单片机，反相器B，集成驱动器B，右桥控制模块,磁场输出模块；开关电源输出12V到DC-DC电源，DC-DC电源产生电压3.3V，3.3V作为单片机的VCC，开关电源输出另外两路是连到集成驱动器A，集成驱动器B,提供工作电压12V给集成驱动器A，集成驱动器B；单片机的PWMA口的控制线，一路直接连到集成驱动器A H控制端，一路经过反相后再到集成驱动器A L控制端，集成驱动器A两个输出口HO,LO；输出口H0LO的电平分别镜像于输入控制端H，L的电平；集成驱动器A输出口HO,连到左桥控制模块上端的MOS管控制端；集成驱动器A输出口LO,连到左桥控制模块下端的MOS管控制端；单片机的PWMB口的控制线，一路直接连到集成驱动器B H控制端，一路经过反相后再到集成驱动器B L控制端，集成驱动器B两个输出口HO,LO；输出口的电平H0,LO分别镜像于输入控制端H，L的电平；集成驱动器B输出口HO,连到右桥控制模块上端的MOS管控制端；集成驱动器B输出口LO,连到右桥控制模块下端的MOS管控制端；左桥右桥的输出分别连到磁场输出模块即线圈的两端，从而构成一个能够产生磁场的装置；当PWMA口高电平时，集成驱动器A输入控制端HO是高电平，同时PWMA口经过反相器后是低电平，输入控制端L是低电平，输出口H0,LO也分别是高低电平，保证了集成驱动器A的两个输入端是互为反相的两个电平，同时也保证左桥控制模块上下输入控制分别为高低电平，不会出现上下两个管子同时导通的情况；当PWMB口高电平时，集成驱动器B输入控制端HO是高电平，同时PWMB口经过反相器后是低电平，输入控制端L是低电平，从而输出口H0,LO也分别是高低电平，保证了集成驱动器B的两个输入端是互为反相的两个电平，从而保证右桥控制模块上下输入控制分别为高低电平，不会出现上下两个管子同时导通的情况；避免了因程序出错导致左桥右桥同一侧的开关管同时导通的现象，从而实现一种安全控制磁场的装置。
一种安全控制磁场的方法，包括以下步骤：
开关电源输出12V到DC-DC电源，DC-DC电源产生3.3V电压，3.3V电压作为单片机的VCC，开关电源输出另外两路是分别连到集成驱动器A、集成驱动器B，分别为集成驱动器A，集成驱动器B提供12V工作电压；
单片机的PWMA口的控制线分两路：一路直接连到集成驱动器A的输入控制端H，另一路经过反相器A后再到集成驱动器A的输入控制端L；集成驱动器A的输出口HO、LO的电平分别镜像于集成驱动器A的输入控制端H、L的电平；集成驱动器A的输出口HO连到左桥控制模块上端的MOS管控制端，集成驱动器A的输出口LO连到左桥控制模块下端的MOS管控制端；
单片机的PWMB口的控制线分两路：一路直接连到集成驱动器B的输入控制端H，另一路经过反相器B后再到集成驱动器B的输入控制端L；集成驱动器B的输出口HO、LO的电平分别镜像于集成驱动器B的输入控制端H、L的电平；集成驱动器B的输出口HO连到右桥控制模块上端的MOS管控制端，集成驱动器B的输出口LO连到右桥控制模块下端的MOS管控制端；
左桥控制模块、右桥控制模块的输出分别连接磁场输出模块的两端，从而构成一个能够产生磁场的装置；
当单片机的PWMA口高电平时，集成驱动器A的输入控制端HO是高电平，同时单片机的PWMA口经过反相器A后是低电平，集成驱动器A的输入控制端L是低电平，集成驱动器A的输出口H0、LO也分别是高、低电平，保证了集成驱动器A的两个输入端是互为反相的两个电平，同时也保证左桥控制模块上、下输入控制分别为高、低电平，不会出现上下两个管子同时导通的情况；
当单片机的PWMB口高电平时，集成驱动器B的输入控制端HO是高电平，同时单片机的PWMB口经过反相器B后是低电平，集成驱动器B的输入控制端L是低电平，从而集成驱动器B的输出口H0、LO也分别是高、低电平，保证了集成驱动器B的两个输入端是互为反相的两个电平，从而保证右桥控制模块上、下输入控制分别为高、低电平。不会出现上下两个管子同时导通的情况；避免了因程序出错导致左桥右桥同一侧的开关管同时导通的现象，从而实现安全控制磁场。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种安全控制磁场的装置，其特征在于：包括开关电源，所述开关电源的输出端分三路：第一路连接集成驱动器A，第二路连接集成驱动器B，第三路依次连接DC-DC电源、单片机；
所述单片机的PWMA口的控制线分两路：一路直接连到集成驱动器A的输入控制端H，另一路经过反相器A后再到集成驱动器A的输入控制端L；
所述集成驱动器A的输出口HO、LO的电平分别镜像于集成驱动器A的输入控制端H、L的电平；集成驱动器A的输出口HO连到左桥控制模块上端的MOS管控制端，集成驱动器A的输出口LO连到左桥控制模块下端的MOS管控制端；
所述单片机的PWMB口的控制线分两路：一路直接连到集成驱动器B的输入控制端H，另一路经过反相器B后再到集成驱动器B的输入控制端L；
所述集成驱动器B的输出口HO、LO的电平分别镜像于集成驱动器B的输入控制端H、L的电平；集成驱动器B的输出口HO连到右桥控制模块上端的MOS管控制端，集成驱动器B的输出口LO连到右桥控制模块下端的MOS管控制端；
所述左桥控制模块、右桥控制模块的输出分别连接磁场输出模块的两端。
2.根据权利要求1所述安全控制磁场的装置，其特征在于：所述DC-DC电源的第三路连到单片机的VCC端；所述DC-DC电源采用LM2576-ADJ模块。
3.根据权利要求1所述安全控制磁场的装置，其特征在于：所述单片机包括普通51芯片、ARM芯片。
4.根据权利要求1所述安全控制磁场的装置，其特征在于：所述反相器A、反相器B为74HC04、CD40106芯片中的一种。
5.根据权利要求1所述安全控制磁场的装置，其特征在于：所述集成驱动器A、集成驱动器B均为IR2101S芯片。
6.根据权利要求1所述安全控制磁场的装置，其特征在于：所述左桥控制模块、右桥控制模块为MOS管IRFP540、MOS管IRFP640中的一种。
7.根据权利要求1所述安全控制磁场的装置，其特征在于：所述磁场输出模块为漆包铜线组成的线圈。
8.一种安全控制磁场的方法，其特征在于，包括以下步骤：
开关电源输出12V到DC-DC电源，DC-DC电源产生3.3V电压，3.3V电压作为单片机的VCC，开关电源输出另外两路是分别连到集成驱动器A、集成驱动器B，分别为集成驱动器A，集成驱动器B提供12V工作电压；
单片机的PWMA口的控制线分两路：一路直接连到集成驱动器A的输入控制端H，另一路经过反相器A后再到集成驱动器A的输入控制端L；集成驱动器A的输出口HO、LO的电平分别镜像于集成驱动器A的输入控制端H、L的电平；集成驱动器A的输出口HO连到左桥控制模块上端的MOS管控制端，集成驱动器A的输出口LO连到左桥控制模块下端的MOS管控制端；
单片机的PWMB口的控制线分两路：一路直接连到集成驱动器B的输入控制端H，另一路经过反相器B后再到集成驱动器B的输入控制端L；集成驱动器B的输出口HO、LO的电平分别镜像于集成驱动器B的输入控制端H、L的电平；集成驱动器B的输出口HO连到右桥控制模块上端的MOS管控制端，集成驱动器B的输出口LO连到右桥控制模块下端的MOS管控制端；
左桥控制模块、右桥控制模块的输出分别连接磁场输出模块的两端，从而构成一个能够产生磁场的装置；
当单片机的PWMA口高电平时，集成驱动器A的输入控制端HO是高电平，同时单片机的PWMA口经过反相器A后是低电平，集成驱动器A的输入控制端L是低电平，集成驱动器A的输出口H0、LO也分别是高、低电平，保证了集成驱动器A的两个输入端是互为反相的两个电平，同时也保证左桥控制模块上、下输入控制分别为高、低电平，不会出现上下两个管子同时导通的情况；
当单片机的PWMB口高电平时，集成驱动器B的输入控制端HO是高电平，同时单片机的PWMB口经过反相器B后是低电平，集成驱动器B的输入控制端L是低电平，从而集成驱动器B的输出口H0、LO也分别是高、低电平，保证了集成驱动器B的两个输入端是互为反相的两个电平，从而保证右桥控制模块上、下输入控制分别为高、低电平。
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