CN112886697A - 注射泵及其电源电路 - Google Patents
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Abstract
本申请属于射频消融领域，提出了一种注射泵的电源电路，所述电源电路包括电源接口、第一电压转换电路、延迟报警电路、掉电检测电路和单向隔断电路，所述延迟报警电路包括蓄电电容和报警电路，所述电源接口与所述第一电压转换电路的输入端相连；所述蓄电电容的输入端通过所述单向隔断电路与所述电源接口相连，所述掉电检测电路用于检测所述电源接口的输入电压，当电源接口掉电时，所述蓄电电容为所述控制模块供电，通过所述蓄电电容为所述报警电路供电，所述掉电检测电路向所述报警电路输出检测结果，触发所述报警电路生成报警信号。使得在注射泵掉电异常时仍然可以有效的输出报警信号，使工作人员及时的发现系统异常。
Description
技术领域
本申请实施例涉及射频消融领域，尤其涉及一种注射泵及其电源电路。
背景技术
射频消融是通过将电极引入到特定部位释放高频电流，对特定部位的细胞进行消融，从而达到对出现异常的特定部位的治疗的目的。为了能够准确有效的对特定部位进行消融，需要通过注射泵将导电的注射液注射至消融部位，从而能够更为有效的对消融温度进行调节。
然而，在注射泵工作过程中，可能会出现工作异常。比如，注射泵可能会出现掉电异常。如果注射泵掉电后，注射泵中的器件无法正常工作，通常无法及时的为工作人员提供报警信息，不利于工作人员及时的了解注射泵的异常工作状态。
发明内容
本申请实施例提供一种注射泵及其电源电路，以克服现有技术中在注射泵掉电时，无法及时的为工作人员提供报警信息，不利于工作人员及时的了解注射泵的异常工作状态的问题。
本申请实施例一方面提供了一种注射泵的电源电路，所述电源电路包括电源接口、第一电压转换电路、延迟报警电路、掉电检测电路和单向隔断电路，所述延迟报警电路包括蓄电电容和报警电路，其中：
所述电源接口与所述第一电压转换电路的输入端相连，所述第一电压转换电路将电源接口的输入电压转换为注射泵系统的工作电压；
所述蓄电电容的输入端通过所述单向隔断电路与所述电源接口相连，所述掉电检测电路用于检测所述电源接口的输入电压，所述掉电检测电路的信号输出引脚与所述延迟报警电路相连，当电源接口上电时，电源接口的输入电源通过所述单向隔断电路为所述蓄电电容进行蓄电，当电源接口掉电时，所述蓄电电容为所述控制模块供电，通过所述蓄电电容为所述报警电路供电，所述掉电检测电路向所述报警电路输出检测结果，触发所述报警电路生成报警信号。
结合第一方面，在第一方面的第一种可能实现方式中，所述单向隔断电路包括单向导通二极管，所述电源接口的正电极引脚与所述单向导通二极管的正极相连，所述单向导通二极管的负极与所述蓄电电容的正极相连，所述蓄电电容的负极与地相连。
结合第一方面的第一种可能实现方式，在第一方面的第二种可能实现方式中，所述延迟报警电路还包括第二电压转换电路、第三电压转换电路，所述第二电压转换电路的输入端与电源接口相连，所述第二电压转换电路的输出端的正极与所述蓄电电容的正极相连，所述蓄电电容的正极与所述第三电压转换电路的正输入端相连。。
结合第一方面的第二种可能实现方式，在第一方面的第三种可能实现方式中，所述延迟报警电路还包括和防浪涌二极管，所述防浪涌二极管设置在所述第二电压转换电路之前和/或之后。
结合第一方面的第三种可能实现方式，在第一方面的第四种可能实现方式中，所述掉电检测电路包括稳压二极管、第一限流电阻、第二限流电阻、第三限流电阻和第一可控开关，所述稳压二极管的负极与所述电源引脚的正电极相连，所述稳压二极管的负极通过第一限流电阻与地相连，所述稳压二极管的负极通过第二限流电阻与所述第一可控开关的控制端相连，所述第一可控开关的第一开关引脚与地相连，所述第一可控开关的第二开关引脚通过第三限流电阻与检测电源相连，所述第一可控开关的第二开关引脚输出检测电平。
结合第一方面，在第一方面的第五种可能实现方式中，所述电源电路还包括电源开关电路，所述电源开关电路包括信号转换电路和第二可控开关，所述电源接口通过所述第二可控开关与所述第一电压转换电路相连，所述信号转换电路的输入端与控制处理器的电源控制引脚相连，所述信号转换电路的输出引脚通过串联的第一分压电阻、第二分压电阻与电源接口的正电极相连，所述第一分压电阻与第二分压电阻的连接处与所述第二可控开关的控制引脚相连。
结合第一方面的第五种可能实现方式，在第一方面的第六种可能实现方式中，所述信号转换电路包括第四限流电阻、第三可控开关，所述控制处理器的电源控制引脚通过所述第四限流电阻与所述第三可控开关的控制引脚相连，所述第三可控开关的第一开关引脚与地相连，所述第三可控开关的第二开关引脚为所述信号转换电路的信号输出引脚。
结合第一方面，在第一方面的第七种可能实现方式中，所述电源电路还包括电源隔离电路，所述电源隔离电路包括阻塞隔离电路和串口通信隔离电路。
结合第一方面的第七种可能实现方式，在第一方面的第八种可能实现方式中，所述阻塞隔离电路包括电感和电容构成的第一π型滤波电路，所述串口通信隔离电路包括单向二极管和电容构成的第二π型滤波器。
本申请实施例的第二方面还提供了一种注射泵，所述注射泵包括第一方面任一项所述的电源电路。
从上述本申请各实施例可知，通过延迟报警电路中设置蓄电电容，当电源电路中的电源接口有电源输入时，第一电压转换电路可以将电源接口所输入的电源转换系统工作电压，并通过单向隔断电路对报警延迟电路中的蓄电电容进行充电，当电源接口处的电源掉电时，延迟报警电路中的蓄电电容为系统和报警电路供电，掉电检测电路输出检测信号至报警电路，从而使得在注射泵掉电异常时，仍然可以通过控制模块向报警电路发送触发信号，以便于报警电路能够及时有效的输出报警信号，使工作人员及时的发现系统异常。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一实施例提供的注射泵的电源电路的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的电源开关电路示意图；
图3为本申请一实施例提供的一种蓄电电容的供电电路示意图。
图4为本申请实施例提供的一种掉电检测电路示意图；
图5为本申请实施例提供的一种阻塞隔离电路示意图；
图6为本申请实施例提供的一种串口通信隔离电路示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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。基于本发明中的实施例，本领域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。
在射频消融仪的使用过程中，可能会出现工作异常。比如，由于接入电源故障，可能会使得注射泵异常掉电。在注射泵掉电后，注射泵系统会异常关机，在这种情况下，注射泵的报警指示电路无法正常指示当前的异常信息，不利于工作人员及时的发现注射泵异常。
为了解决上述问题，本申请实施例提出了一种注射泵的电源电路，如图1所示，该电源电路包括电源接口、第一电压转换电路、延迟报警电路、掉电检测电路和单向隔断电路，所述延迟报警电路包括蓄电电容和报警电路，其中：
所述电源接口与所述第一电压转换电路的输入端相连，所述第一电压转换电路将电源接口的输入电压转换为注射泵系统的工作电压；
所述蓄电电容的输入端通过所述单向隔断电路与所述电源接口相连，所述掉电检测电路用于检测所述电源接口的输入电压，所述掉电检测电路的信号输出引脚与所述延迟报警电路相连，当电源接口上电时，电源接口的输入电源通过所述单向隔断电路为所述蓄电电容进行蓄电，当电源接口掉电时，所述蓄电电容为所述控制模块供电，通过所述蓄电电容为所述报警电路供电，所述掉电检测电路向所述报警电路输出检测结果，触发所述报警电路生成报警信号。
其中，所述电源接口用于连接外部电源。所述外部电源可以为直流电源，也可以为交流电源。比如，所述外部电源可以为开关电源将交流电转化得到的直流电源。或者，所述电源接口可以连接交流电源，可以在所述电源接口处设置交流-直流转换电源，将电源接口所接入的交流电源转换为直流电源。
在可能的实现方式中，所述电源接口处还可以设置保险管。通过在所述电源接口的正电极处串接保险管，可以避免注射泵的电源电路短路产生的大电流对电源电路的损坏。
或者，在可能的实现方式中，在所述电源接口处还可以设置防浪涌二极管。比如，当电源接口输入的电压为24V时，在该位置所设置的防浪涌二极管可以为SMBJ24CA。当外接电源中包括浪涌电压时，通过该防浪涌二极管可以在电压过高时，比如大于26V时，通过所述防浪涌二极管将电源接口的正极与负极导通。
所述第一电压转换电路可以根据注射泵系统中的电源的类型来设定。在可能的实现方式中，第一电压转换电路可以包括第一电压转换子电路和第二电压转换子电路。
比如，当电源接口输入的电源为24V，系统工作电压包括5V和3.3V时，则可以包括输出电压为5V的第一电压转换子电路和输出电压为3.3V的第二电压转换子电路。可以通过第一电压转换子电路，将输入的24V电压转换为5V电压，通过第二电压转换子电路，可以将输入的24V电压，转换为3.3V电压。为了进一步提升电压电路的安全性，可以在第一电压转换子电路的输出端设置防浪涌二极管，比如可以为SMBJ5.0CA。在第二电压转换子电路的后端，设置防浪涌二极管。比如，可以为SMBJ5.0CA等。所述第一电压转换子电路中的转换芯片可以为MP2403DN，第二电压转换子电路中的转换芯片可以为HT7336-1。
在可能的实现方式中，在所述电源接口处，还可以包括电源开关电路。如图2所示，所述电源开关电路包括信号转换电路和第二可控开关。其中，所述电源接口通过所述第二可控开关U1与所述第一电压转换电路相连，所述信号转换电路的输入端与控制处理器的电源控制引脚相连，所述信号转换电路的输出引脚通过串联的第一分压电阻R1、第二分压电阻R2与电源接口的正电极相连，所述第一分压电阻R1与第二分压电阻R2的连接处与所述第二可控开关产U1的控制引脚相连。
具体的实现方式中，该信号转换电路可以包括第四限流电阻R3、第三可控开关Q1，其中，所述控制处理器的电源控制引脚通过所述第四限流电阻R3与所述第三可控开关Q1的控制引脚相连，所述第三可控开关Q1的第一开关引脚与地相连，所述第三可控开关Q1的第二开关引脚为所述信号转换电路的信号输出引脚。
如图2所示，该第三可控开关可以为三极管，在所述三极管的基极和发射极之间，还可以设置有偏置电阻R4。
当控制处理器的电源控制引脚输出高电平时，所述第三可控开关的控制引脚为高电平，使得第三可控开关Q1导通，第二可控开关的电平为第二分压电阻R2的电压，控制第二可控开关截止或导通。当控制处理器的电源控制引脚输出低电平时，所述第三可控开关Q1的控制端引脚为低电平，第三可控开关Q1截止，所述第二可控开关的控制引脚为高电平，使第二可控开关的状态发生变化。
为了能够可靠的使得第二可控开关截止或导通，第一分压电阻与第二分压电阻的比值大于预定值。比如，当第二可控开关为SM4405PRL时，所述第一分压电阻R1和第二分压电阻R2的比值可以为10。比如，第一分压电阻的阻值为10K，相应的第二分压电阻的阻值可以为1K。
所述延迟报警电路中包括用于蓄电的蓄电电容，以及与所述蓄电电容相连的报警电路。所述蓄电电容用于在系统掉电时，为系统供电以及为报警电路供电。当系统检测到掉电时，通过所述报警电路可以为工作人员提供报警信息，包括如声音报警、指示灯报警或远程信息报警等。
如图3为本申请实施例提供的一种延迟报警电路中的蓄电电容的供电示意图，所述单向隔离电路为单向导通二极管。如图3所示，所述延迟报警电路包括蓄电电容C1、单向导通二极管D1，所述电源接口的正电极引脚通过所述单向导通二极管D1与所述蓄电电容C1的正极相连，所述蓄电电容C1的负极与地相连。
所述单向导通二极管的数量可以包括多个。
其中，所述蓄电电容可以根据外接电源的输入电源来确定，或者也可以根据外接电源后所转换的电压来确定。比如，当外接电源为24V电源。所述蓄电电容的供电电路中，还包括第二电压转换电路和第三电压转换电路。其中，第二电压转换电路可以将24V电压转换为5V电压，第三电压转换电路可以将5V电压转换为3.3V电压。其中，第二电压转换电路可以为芯片MC34053AD、芯片TPS2281008VR所构成的电压变换电路。第三电压转换电路可以为AMS1117-3.3所构成的电压转换电路。其中，第二电压转换电路中，芯片MC34053AD可以生成蓄电电容蓄电所需要的电压，芯片TPS2281008VR可以生成系统工作所需要的5V电压。
当所述蓄电电容设置在第二转换电路的输出接口处，且第二转换电路的输出电平为5V时，所述蓄电电容的容量可以为8F，工作电压可以为5.5V。不局限于此，还可以包括其它容量和耐压值的电容。
为了使得蓄电电容供电电路更为可靠的工作，在所述第二电压转换电路、第三电压转换电路的两侧可以设置防浪涌二极管(D3、D4、D5)。比如，在外接电源为24V时，在电源接口处所设置的防浪涌二极管为SMBJ24CA，在第二电压转换电路的输出侧的防浪涌二极管可以为SMBJ5.0CA，在第三电压转换电路的输出侧的防浪涌二极管可以为SMBJ5.0CA。
在可能的实现方式中，本申请实施例中的掉电检测电路的检测端与电源接口的正电极相连，所述掉电检测电路的检测端与所述电源接口的正电极相连，所述掉电检测电路的输出端与所述注射泵的控制处理器相连，所述控制处理器的报警引脚与所述报警电路相连。
如图4所示，在具体的实施方式中，所述掉电检测电路包括稳压二极管D2、第一限流电阻R5、第二限流电阻R6、第三限流电阻R7和第一可控开关Q2，所述稳压二极管D2的负极与所述电源引脚的正电极相连，所述稳压二极管D2的负极通过第一限流电阻与地相连，所述稳压二极管D2的负极通过第二限流电阻R5与所述第一可控开关Q2的控制端相连，所述第一可控开关Q2的第一开关引脚与地相连，所述第一可控开关Q2的第二开关引脚通过第三限流电阻R6与检测电源相连，所述第一可控开关Q2的第二开关引脚输出检测电平。在可能的实现方式中，在输出检测电压时，还可以在输出引脚设置滤波电容C2，用于提升输出信号质量。
当电源接口接入的电源为24V时，所述稳压二极管可以为WMI2220。通过该稳压二极管D2可以对输入电压进行分压。当输入电压逐渐减小时，在第一可控开关Q2的基极的电压逐渐减小，第一可控开关Q2由导通变为截止，第一可控开关Q2的第二开关引脚的电平由低电平变化为高电平，从而使得控制处理器检测到掉电异常。
所述掉电检测电路不局限于此，还可以设置由所述蓄电电容供电的处理器对电源接口处的电压进行检测的方式，确定电源接口是否上电。所述控制模块可以根据掉电检测电路生成触发信号。
为了提升本申请实施例中的注射泵的工作稳定性，在所述电源电路中还包括电源隔离电路，该电源隔离电路可以包括阻塞隔离电路和串口通信隔离电路。如图5所示，阻塞隔离电路包括电感和电容构成的第一π型滤波电路，在所述电感L1的两侧，设置有多个与地相连的电容(C3、C4)。所述阻塞隔离电路将电源地与控制处理器电路的数字地进行隔离。
所述串口通信隔离电路包括单向二极管和电容构成的第二π型滤波器。所述电感可以为MZ2012R600ATD25。如图6所示，在所述单向二极管D6的两端，设置有多个与地相连的电容(C5、C6)。所述单向导通二极管的导通方向，为电源向串口通信电路的方向。所述单向导通二极管可以为SS14。
阻塞隔离电路用于隔离外接电源通过第一电压变换电路所得到的5V电压，以及通过蓄电电容所生成的5V电压。所述串口通信隔离电路用于隔离电源供电电路与串口通信电路进行隔离。
另外，本申请实施例还提出了一种包括上述电源电路的注射泵。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
以上为对本发明所提供的中性电极贴合检测电路和装置的描述，对于本领域的技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种注射泵的电源电路，其特征在于，所述电源电路包括电源接口、第一电压转换电路、延迟报警电路、掉电检测电路和单向隔断电路，所述延迟报警电路包括蓄电电容和报警电路，其中：
所述电源接口与所述第一电压转换电路的输入端相连，所述第一电压转换电路将电源接口的输入电压转换为注射泵系统的工作电压；
所述蓄电电容的输入端通过所述单向隔断电路与所述电源接口相连，所述掉电检测电路用于检测所述电源接口的输入电压，所述掉电检测电路的信号输出引脚与所述延迟报警电路相连，当电源接口上电时，电源接口的输入电源通过所述单向隔断电路为所述蓄电电容进行蓄电，当电源接口掉电时，所述蓄电电容为所述控制模块供电，通过所述蓄电电容为所述报警电路供电，所述掉电检测电路向所述报警电路输出检测结果，触发所述报警电路生成报警信号。
2.根据权利要求1所述的注射泵的电源电路，其特征在于，所述单向隔断电路包括单向导通二极管，所述电源接口的正电极引脚与所述单向导通二极管的正极相连，所述单向导通二极管的负极与所述蓄电电容的正极相连，所述蓄电电容的负极与地相连。
3.根据权利要求2所述的注射泵的电源电路，其特征在于，所述延迟报警电路还包括第二电压转换电路、第三电压转换电路，所述第二电压转换电路的输入端与电源接口相连，所述第二电压转换电路的输出端的正极与所述蓄电电容的正极相连，所述蓄电电容的正极与所述第三电压转换电路的正输入端相连。
4.根据权利要求3所述的注射泵的电源电路，其特征在于，所述延迟报警电路还包括和防浪涌二极管，所述防浪涌二极管设置在所述第二电压转换电路之前和/或之后。
5.根据权利要求1所述的注射泵的电源电路，其特征在于，所述掉电检测电路包括稳压二极管、第一限流电阻、第二限流电阻、第三限流电阻和第一可控开关，所述稳压二极管的负极与所述电源引脚的正电极相连，所述稳压二极管的负极通过第一限流电阻与地相连，所述稳压二极管的负极通过第二限流电阻与所述第一可控开关的控制端相连，所述第一可控开关的第一开关引脚与地相连，所述第一可控开关的第二开关引脚通过第三限流电阻与检测电源相连，所述第一可控开关的第二开关引脚输出检测信号。
6.根据权利要求1所述的注射泵的电源电路，其特征在于，所述电源电路还包括电源开关电路，所述电源开关电路包括信号转换电路和第二可控开关，所述电源接口通过所述第二可控开关与所述第一电压转换电路相连，所述信号转换电路的输入端与控制处理器的电源控制引脚相连，所述信号转换电路的输出引脚通过串联的第一分压电阻、第二分压电阻与电源接口的正电极相连，所述第一分压电阻与第二分压电阻的连接处与所述第二可控开关的控制引脚相连。
7.根据权利要求6所述的注射泵的电源电路，其特征在于，所述信号转换电路包括第四限流电阻、第三可控开关，所述控制处理器的电源控制引脚通过所述第四限流电阻与所述第三可控开关的控制引脚相连，所述第三可控开关的第一开关引脚与地相连，所述第三可控开关的第二开关引脚为所述信号转换电路的信号输出引脚。
8.根据权利要求1所述的注射泵的电源电路，其特征在于，所述电源电路还包括电源隔离电路，所述电源隔离电路包括阻塞隔离电路和串口通信隔离电路。
9.根据权利要求8所述的注射泵的电源电路，其特征在于，所述阻塞隔离电路包括电感和电容构成的第一π型滤波电路，所述串口通信隔离电路包括单向二极管和电容构成的第二π型滤波器。
10.一种注射泵，其特征在于，所述注射泵包括权利要求1-9任一项所述的电源电路。
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