CN110180091A - 一种便携式激光治疗仪 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种便携式激光治疗仪，通过设置第一激光发射器发射波长为808nm的激光和第二激光发射器发射波长为650nm的激光，可以使激光治疗仪的能量更高，可以提高治疗效果；通过将激光治疗仪设计成佩戴式的块状结构，方便携带，并且块状的结构可以使激光治疗仪适用于任何部位的治疗，扩展了应用场景；在电路方面设置一个三极管驱动多个发光二极管，可以减少激光治疗仪的体积，使激光治疗仪趋于小型化；整个装置结构简单、体积小、方便携带以及便于操作。
Description
技术领域
本发明涉及激光治疗仪领域，尤其涉及一种便携式激光治疗仪。
背景技术
随着激光医学的发展，激光治疗从临床诊断、治疗到基础医学研究被广泛应用。激光治疗仪通过特定波长的激光照射人体组织和穴位，能够对高血脂、高粘血症、疼痛、糖料病等疾病进行治疗。市面上的激光治疗仪存在以下缺点：
(1)大多数激光治疗仪设计为手腕与鼻腔照射的方式进行治疗，不便于对人体其他部位进行照射；
(2)目前所采用激光器为常见的传统激光器为主，占用设计空间，使得整体设计厚重，不方便携带，客户体验感不佳；
(3)市面上的激光治疗仪操作复杂，特别是老年患者相对难于操作。
因此，为解决上述问题，本发明提供一种体积小巧、操作简单、方便携带，并且可以照射不同部位的便携式激光治疗仪。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种体积小巧、操作简单、方便携带，并且可以照射不同部位的便携式激光治疗仪。
本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种便携式激光治疗仪，其包括电路板和壳体，电路板安装于壳体内，电路板上设置有微控制芯片、锂电池充电管理模块、多路结构相同的第一激光发射器和多路结构相同的第二激光发射器；
锂电池充电管理模块的输入端接入直流电源，锂电池充电管理模块的输出端与微控制芯片电性连接，微控制芯片分别与多路第一激光发射器和多路第二激光发射器电性连接。
在以上技术方案的基础上，优选的，第一激光发射器包括第一XC6219B332稳压器、电阻R7、电阻R27、电阻R37、电阻R40、电容C13、电容C14、三极管Q7和发光二极管D2；
第一XC6219B332稳压器的CE引脚与微控制芯片电性连接，第一XC6219B332稳压器的VIN引脚与锂电池充电管理模块电性连接，第一XC6219B332稳压器的VSS引脚接地，第一XC6219B332稳压器的VOUT引脚分别与电阻R27的一端、电容C13的一端和发光二极管D2的正极电性连接，电阻R27的另一端分别与电阻R7的一端、电容C14的一端和三极管Q7的基极电性连接，电阻R7的另一端、电容C14的另一端和电容C13的另一端均接地，发光二极管D2的负极通过电阻R40与三极管Q7的集电极电性连接，三极管Q7的发射极通过电阻R37接地。
进一步优选的，第二激光发射器包括第二XC6219B332稳压器、电阻R23、电阻R30、电阻R33、电阻R61-R68、电容C5、电容C6、发光二极管D5-D12；
第二XC6219B332稳压器的CE引脚与微控制芯片电性连接，第二XC6219B332稳压器的VIN引脚与锂电池充电管理模块电性连接，第二XC6219B332稳压器的VSS引脚接地，第二XC6219B332稳压器的VOUT引脚分别与电阻R23的一端、电容C5的一端和发光二极管D5-D12的一端电性连接，电阻R23的另一端分别与电阻R30的一端、电容C6的一端和三极管Q3的基极电性连接，电阻R30的另一端、电容C6的另一端和电容C5的另一端均接地，发光二极管D5-D12的另一端分别一一对应地通过电阻R61-R68与三极管Q3的集电极电性连接，三极管Q3的发射极通过电阻R33接地。
进一步优选的，发光二极管D2的波长为808nm，发光二极管D5-D12的波长为650nm。
进一步优选的，锂电池充电管理模块包括锂电池组、USB接口和ME4057充电管理芯片；
锂电池组的负极接地，锂电池组的正极分别与ME4057充电管理芯片的BAT引脚、第一XC6219B332稳压器的VIN引脚和第二XC6219B332稳压器的VIN引脚电性连接，USB接口与ME4057充电管理芯片的CE引脚电性连接，ME4057充电管理芯片的CHRG引脚与微控制芯片电性连接；
锂电池组设置在壳体内，USB接口设置在壳体的内壁。
进一步优选的，微控制芯片为PIC12F629；
PIC12F629的第3引脚与ME4057充电管理芯片的CHRG引脚电性连接，PIC12F629的第6引脚分别与第一XC6219B332稳压器的CE引脚和第二XC6219B332稳压器的CE引脚电性连接。
进一步优选的，壳体内设置有安装发光二极管D2和发光二极管D5-D12的PCB板。
进一步优选的，壳体内还包括激光垫片；
激光垫片安装在PCB板相对锂电池组底部的端面上，并且正对PCB板上发光二极管D2和发光二极管D5-D12的位置设置有通孔，通孔与发光二极管同轴嵌套。
在以上技术方案的基础上，优选的，壳体的底部为透明材质。
在以上技术方案的基础上，优选的，塑料中框相对的两端设置有生耳。
本发明的一种便携式激光治疗仪相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)通过设置第一激光发射器发射波长为808nm的激光和第二激光发射器发射波长为650nm的激光，可以使激光治疗仪的能量更高，可以提高治疗效果；(2)通过将激光治疗仪设计成佩戴式的块状结构，方便携带，并且块状的结构可以使激光治疗仪适用于任何部位的治疗，扩展了应用场景；
(3)在电路方面设置一个三极管驱动多个发光二极管，可以减少激光治疗仪的体积，使激光治疗仪趋于小型化；
(4)整个装置结构简单、体积小、方便携带以及便于操作。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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为本发明一种便携式激光治疗仪的电路结构图；
图2为本发明一种便携式激光治疗仪中锂电池充电管理模块和微控制芯片的电路图；
图3为本发明一种便携式激光治疗仪中第一激光发射器的电路图；
图4为本发明一种便携式激光治疗仪中第二激光发射器的电路图；
图5为本发明一种便携式激光治疗仪的机械立体图；
图6为本发明一种便携式激光治疗仪的爆炸图；
图7为图6的进一步爆炸图。
图中，1-壳体，2-电路板，3-锂电池组，4-USB接口，5-PCB板，6-激光垫片，6-1-通孔，7-生耳。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
如图1、图5和图6所示，本发明的一种便携式激光治疗仪，其包括电路板2和壳体1，电路板2安装于壳体1内，其中，电路板2上设置有微控制芯片、锂电池充电管理模块、多路结构相同的第一激光发射器和多路结构相同的第二激光发射器；具体的，锂电池充电管理模块的输入端接入直流电源，锂电池充电管理模块的输出端与微控制芯片电性连接，微控制芯片分别与多路第一激光发射器和多路第二激光发射器电性连接。
在本实施例中，如图2所示，微控制芯片为PIC12F629，其主要监控锂电池充电管理模块的温度变化，以及控制多路第一激光发射器和多路第二激光发射器的工作状态，其控制原理属于本领域的公知常识，因此，在此不再累述。
在本实施例中，第一激光发射器产生激光，第一激光发射器的数目可以根据具体的应用场景制定，在本实施例中，设置了3路第一激光发射器。如图3所示，第一激光发射器包括第一XC6219B332稳压器、电阻R7、电阻R27、电阻R37、电阻R40、电容C13、电容C14、三极管Q7和发光二极管D2；具体的，第一XC6219B332稳压器的CE引脚与微控制芯片电性连接，第一XC6219B332稳压器的VIN引脚与锂电池充电管理模块电性连接，第一XC6219B332稳压器的VSS引脚接地，第一XC6219B332稳压器的VOUT引脚分别与电阻R27的一端、电容C13的一端和发光二极管D2的正极电性连接，电阻R27的另一端分别与电阻R7的一端、电容C14的一端和三极管Q7的基极电性连接，电阻R7的另一端、电容C14的另一端和电容C13的另一端均接地，发光二极管D2的负极通过电阻R40与三极管Q7的集电极电性连接，三极管Q7的发射极通过电阻R37接地。其中，电阻R7、电阻R27、电阻R37、电阻R40、电容C13、电容C14和三极管Q7组成发光二极管驱动电路；当PIC12F629的6引脚输出驱动信号时，所有的第一激光发射器都接收到该驱动信号，经第一XC6219B332稳压器稳压后，输出到三极管Q7的基极，三极管Q7进行放大，放大信号经三极管Q7的集电极输出，进而导通发光二极管D2。其中，发光二极管D2的波长为808nm，808nm波长的激光能量更高，具有功率高、电光转换效率高、可靠性强、寿命长、体积小及成本低等诸多优点。
在本实施例中，第二激光发射器用于产生治疗用的红光，且第二激光发射器的数目可以根据具体的应用场景制定，在本实施例中，第二激光发射器设置有4路，每路有8个发光二极管。如图4所示，第二激光发射器包括第二XC6219B332稳压器、电阻R23、电阻R30、电阻R33、电阻R61-R68、电容C5、电容C6、发光二极管D5-D12；具体的，第二XC6219B332稳压器的CE引脚与微控制芯片电性连接，第二XC6219B332稳压器的VIN引脚与锂电池充电管理模块电性连接，第二XC6219B332稳压器的VSS引脚接地，第二XC6219B332稳压器的VOUT引脚分别与电阻R23的一端、电容C5的一端和发光二极管D5-D12的一端电性连接，电阻R23的另一端分别与电阻R30的一端、电容C6的一端和三极管Q3的基极电性连接，电阻R30的另一端、电容C6的另一端和电容C5的另一端均接地，发光二极管D5-D12的另一端分别一一对应地通过电阻R61-R68与三极管Q3的集电极电性连接，三极管Q3的发射极通过电阻R33接地。当PIC12F629的6引脚输出驱动信号时，所有的第二激光发射器都接收到该驱动信号，经第二XC6219B332稳压器稳压后，输出到三极管Q3的基极，三极管Q3进行放大，放大信号经三极管Q7的集电极输出，进而导通发光二极管D5-D12。医学研究表明，人体生物组织代谢过程的能量特征为630-650nm，半导体激光的光子能量很接近使用650nm光谱，使用这种与人体生物组织代谢过程能量接近的半导体激光照射，可以透过皮肤、肌肉和血管壁，被血液吸收，转化为能量，大大加强体内生物效能，起到调节人体生理平衡，以达到治病的目的，被医学界认定为“人体的黄金波段”。激光激发的血液荧光波长一般在600-670nm之间，而630-650nm光谱处于峰值，可以激发血液由基态至激发态。人体对激光波长的吸收具有选择性，650纳米波长激光在血液中极易渗透，并产生能量效应和生物效应，因此，本实施例中，发光二极管D5-D12的波长为650nm，配合第一激光发射器中波长为808nm的发光二极管D2可以有效地治疗人体，并且其能量更高。
由于本实施例中的便携式激光治疗仪可用USB或者适配器进行充电，并为整个电路提供工作电压，因此，需要设置锂电池充电管理模块来管理充电功能。在本实施例中，如图2所示，锂电池充电管理模块包括锂电池组3、USB接口4和ME4057充电管理芯片；具体的，锂电池组3的负极接地，锂电池组3的正极分别与ME4057充电管理芯片的BAT引脚、第一XC6219B332稳压器的VIN引脚和第二XC6219B332稳压器的VIN引脚电性连接，USB接口4与ME4057充电管理芯片的CE引脚电性连接，ME4057充电管理芯片的CHRG引脚与微控制芯片电性连接，PIC12F629的第3引脚与ME4057充电管理芯片的CHRG引脚电性连接，PIC12F629的第6引脚分别与第一XC6219B332稳压器的CE引脚和第二XC6219B332稳压器的CE引脚电性连接，且锂电池组3设置在壳体1内，USB接口4设置在壳体1的内壁。本实施例使用的ME4057充电管理芯片是一款完整的单节锂离子电池恒压恒流充电管理芯片，采用带有散热PAD的SOP8封装形式，外加很少的外部原件，使其成为便携应用的理想选择。通常可应用在USB电源或适配器电源中。ME4057不需要电流检测电阻，也不需要外部隔离二极管实现防倒灌应用。其内部有热反馈电路可以对在充电过程中对芯片温度加以控制。充电截止电压固定在4.2V/4.34V，充电电流可以外接电阻调节，当充电电流达到恒流电流的1/10时，ME4057将终止充电。当输入电压(适配器或USB)被拿掉后，ME4057进入睡眠模式。芯片内部自动关断充电通路，输入电压变低。此时电池漏电流降低到2uA以下。当ME4057有电源而电池拿掉时，芯片电流为降低至55uA，来降低系统损耗。ME4057还具有电池温度检测，输入欠压锁定，自动再充电和两个充电指示引脚。
进一步优选的，如图7所示，在壳体1内设置有安装发光二极管D2和发光二极管D5-D12的PCB板5，由于本实施例中，有3路第一激光发射器和4路第二激光发射器，外加一个指示用的LED灯，因此，PCB板5上设置有36个安装座，并且PCB板5与电路板2电性连接。
进一步优选的，如图7所示，壳体1内还包括激光垫片6，激光垫片6安装在PCB板5相对锂电池组3底部的端面上，并且正对PCB板5上发光二极管D2和发光二极管D5-D12的位置设置有通孔6-1，通孔6-1与发光二极管同轴嵌套。激光垫片6起减震作用，且激光垫片6上的通孔6-1不会影响第一激光发射器和第二激光发射器中发光二极管发射的激光或者红光照射到人体表面。
进一步优选的，为了使第一激光发射器和第二激光发射器中发光二极管发射的激光或者红光照射到人体表面，壳体1的底部必须为透明材质，以便激光和红光照射人体表面。
进一步优选的，如图5和图6所示，为了方便用户佩带，壳体1外表面相对的两端设置有生耳7，表带安装在生耳7上，表带上设置有可以调节的表带长度的表带箍和扣件。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，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)
1.一种便携式激光治疗仪，其包括电路板(2)和壳体(1)，电路板(2)安装于壳体(1)内，其特征在于：所述电路板(2)上设置有微控制芯片、锂电池充电管理模块、多路结构相同的第一激光发射器和多路结构相同的第二激光发射器；
所述锂电池充电管理模块的输入端接入直流电源，锂电池充电管理模块的输出端与微控制芯片电性连接，微控制芯片分别与多路第一激光发射器和多路第二激光发射器电性连接。
2.如权利要求1所述的一种便携式激光治疗仪，其特征在于：所述第一激光发射器包括第一XC6219B332稳压器、电阻R7、电阻R27、电阻R37、电阻R40、电容C13、电容C14、三极管Q7和发光二极管D2；
所述第一XC6219B332稳压器的CE引脚与微控制芯片电性连接，第一XC6219B332稳压器的VIN引脚与锂电池充电管理模块电性连接，第一XC6219B332稳压器的VSS引脚接地，第一XC6219B332稳压器的VOUT引脚分别与电阻R27的一端、电容C13的一端和发光二极管D2的正极电性连接，电阻R27的另一端分别与电阻R7的一端、电容C14的一端和三极管Q7的基极电性连接，电阻R7的另一端、电容C14的另一端和电容C13的另一端均接地，发光二极管D2的负极通过电阻R40与三极管Q7的集电极电性连接，三极管Q7的发射极通过电阻R37接地。
3.如权利要求2所述的一种便携式激光治疗仪，其特征在于：所述第二激光发射器包括第二XC6219B332稳压器、电阻R23、电阻R30、电阻R33、电阻R61-R68、电容C5、电容C6、发光二极管D5-D12；
所述第二XC6219B332稳压器的CE引脚与微控制芯片电性连接，第二XC6219B332稳压器的VIN引脚与锂电池充电管理模块电性连接，第二XC6219B332稳压器的VSS引脚接地，第二XC6219B332稳压器的VOUT引脚分别与电阻R23的一端、电容C5的一端和发光二极管D5-D12的一端电性连接，电阻R23的另一端分别与电阻R30的一端、电容C6的一端和三极管Q3的基极电性连接，电阻R30的另一端、电容C6的另一端和电容C5的另一端均接地，发光二极管D5-D12的另一端分别一一对应地通过电阻R61-R68与三极管Q3的集电极电性连接，三极管Q3的发射极通过电阻R33接地。
4.如权利要求3所述的一种便携式激光治疗仪，其特征在于：所述发光二极管D2的波长为808nm，发光二极管D5-D12的波长为650nm。
5.如权利要求3所述的一种便携式激光治疗仪，其特征在于：所述锂电池充电管理模块包括锂电池组(3)、USB接口(4)和ME4057充电管理芯片；
所述锂电池组(3)的负极接地，锂电池组(3)的正极分别与ME4057充电管理芯片的BAT引脚、第一XC6219B332稳压器的VIN引脚和第二XC6219B332稳压器的VIN引脚电性连接，USB接口(4)与ME4057充电管理芯片的CE引脚电性连接，ME4057充电管理芯片的CHRG引脚与微控制芯片电性连接；
所述锂电池组(3)设置在壳体(1)内，USB接口(4)设置在壳体(1)的内壁。
6.如权利要求5所述的一种便携式激光治疗仪，其特征在于：所述微控制芯片为PIC12F629；
所述PIC12F629的第3引脚与ME4057充电管理芯片的CHRG引脚电性连接，PIC12F629的第6引脚分别与第一XC6219B332稳压器的CE引脚和第二XC6219B332稳压器的CE引脚电性连接。
7.如权利要求5所述的一种便携式激光治疗仪，其特征在于：所述壳体(1)内设置有安装发光二极管D2和发光二极管D5-D12的PCB板(5)。
8.如权利要求7所述的一种便携式激光治疗仪，其特征在于：所述壳体(1)内还包括激光垫片(6)；
所述激光垫片(6)安装在PCB板(5)相对锂电池组(3)底部的端面上，并且正对PCB板(5)上发光二极管D2和发光二极管D5-D12的位置设置有通孔(6-1)，所述通孔(6-1)与发光二极管同轴嵌套。
9.如权利要求1所述的一种便携式激光治疗仪，其特征在于：所述壳体(1)的底部为透明材质。
10.如权利要求1所述的一种便携式激光治疗仪，其特征在于：所述塑料中框相对的两端设置有生耳(7)。
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