CN113856060A - 一种便携式家用led治疗仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种便携式家用LED治疗仪，包括主机及治疗头，治疗头包括灯盘壳体和连接线，治疗头分为大盘治疗头和小盘治疗头，大盘治疗头灯盘壳体由外向内依次设大盘透明盖板、大盘光源板、大盘散热片、散热风扇，小盘治疗头灯盘壳体由外向内依次设置小盘透明盖板、小盘光源板、小盘散热片，大盘光源板和小盘光源板上均设置有红光光源和蓝光光源，主机显示屏下方有插口，插口与连接线插接实现治疗头与主机的连接，主机内部设有输出板、电源板、控制板、触摸模块，触摸模块与控制板电性连接，电源板上设置输入电源检测电路，有效节能提高电源板使用寿命，大小盘治疗头通过驱动电路驱动，电流稳定。本发明辐照面积大，效果好。
Description
技术领域
本发明涉及LED光谱治疗设备领域，尤其是一种便携式家用LED治疗仪。
背景技术
LED设备是利用发光二极管作为光源，皮肤科医生采用LED光对一些特定皮肤疾病的进行辅助治疗，当LED器材与口服药物或者外部涂抹药物(光敏剂)配合使用时，则可以被称为光动力学疗法。在临床治疗中，光动力学疗法有强大的功效，并且有诸多临床案例显示光动力学疗法对于初期和中期皮肤癌等皮肤疾病有良好的治疗效果。不同波长的可见光能够进入皮肤的不同深度，达到不同的治疗效果。换句话说，选择不同颜色的光线照射，在皮肤上会收到不同的效果。用于LED光疗的可见光一般分为蓝光、红光两种。
通常情况下，蓝色光线的波长400-470纳米，具有抑菌、杀菌的作用，主要用于皮肤表面的创口治疗，可消灭痤疮丙酸杆菌，达到祛除炎症和痤疮的疗效，此外还可以抑制皮脂腺分泌，平衡肌肤油脂分泌，可以有效祛痘，改善毛孔粗大的问题。红色光线的波长大约为615-635纳米，穿透力比紫外光强，但没有很强的热效应，可作用于较深层组织，穿透深度达到2-5cm，红光直接作用可深达皮肤黏膜下层，光能被组织细胞吸收，可降低血液黏度，降低血脂，加速细胞修复及伤口愈合，促进受损神经再生，还可以最大限度地减少与痤疮有关的红斑反应，促进血液循环。
目前市场常见的家用LED理疗设备只支持一种可见光，治疗效果差，且只有一个治疗盘，无法适用于不同部位，适用性差，此外现有的家用LED治疗仪光功率低，辐照面积小，效果较差。
发明内容
为了克服现有技术中存在的上述问题，本发明提出一种便携式家用LED治疗仪。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种便携式家用LED治疗仪，包括主机及治疗头，所述治疗头包括灯盘壳体和连接线，所述治疗头分为大盘治疗头和小盘治疗头，所述大盘治疗头灯盘壳体由外向内依次设置大盘透明盖板、大盘光源板、大盘散热片、散热风扇，所述大盘光源板上设置有灯盘温度检测组件，所述小盘治疗头灯盘壳体由外向内依次设置小盘透明盖板、小盘光源板、小盘散热片，所述大盘光源板和小盘光源板上均设置有红光光源和蓝光光源，所述主机正面设置有显示屏，所述显示屏下方对应的主机上设置有插口，所述插口与连接线插接实现治疗头与主机的连接，所述主机内部设置有输出板、电源板、控制板、触摸模块，所述输出板位于插口对应的主机内，所述触摸模块包括触摸板和触摸芯片，所述触摸模块与控制板电性连接。
上述的一种便携式家用LED治疗仪，所述大盘治疗头和小盘治疗头均设置有两个。
上述的一种便携式家用LED治疗仪，所述控制板包括主控芯片、灯盘控制单元、灯盘温度检测单元、指示灯控制单元、风扇控制单元以及时钟控制单元，所述灯盘控制单元、灯盘温度检测单元、指示灯控制单元、风扇控制单元以及时钟控制单元均与主控芯片通讯连接。
上述的一种便携式家用LED治疗仪，所述灯盘温度检测组件为NTC电阻。
上述的一种便携式家用LED治疗仪，所述大盘治疗头灯盘壳体包括大盘前壳和大盘后壳，所述小盘治疗头灯盘壳体包括小盘前壳和小盘后壳，所述大盘后壳和小盘后壳均设置有散热孔。
上述的一种便携式家用LED治疗仪，所述小盘治疗头光源板中间位置设置大功率红光光源，所述大功率红光光源两侧的光源板上交错分布有红光光源和蓝光光源；所述大盘治疗头光源板上交错分布有红光光源和蓝光光源。
上述的一种便携式家用LED治疗仪，所述灯盘控制单元通过恒流输出电路控制大盘光源板和小盘光源板上红光光源和蓝光光源的开闭，所述恒流输出电路包括依次连接的三极管Q3、集成运放U15、大功率场效应管Q7，所述三极管Q3的集电极通过电阻R90和电容C30组成的滤波电路与集成运放U15输入端连接，所述集成运放U15两端并联由电阻R110、R109及电容C34组成的反馈电路，所述集成运放U15输出端与大功率场效应管Q7栅极连接，所述大功率场效应管Q7的源极连接电容C24，所述电容C24两端并联二极管D8，所述大功率场效应管Q7的漏极与采样电阻R103连接。
上述的一种便携式家用LED治疗仪，所述电源板内设置输入电源检测电路，所述输入电源检测电路包括依次连接的整流二极管D3、光耦U11、整流二极管D4、三极管Q2、场效应管Q1及共模电感T1，所述整流二极管D3与分压电阻R64、R66组成半波整流电路，所述半波整流电路一端与交流电源连接，所述半波整流电路另一端与光耦U11输入端连接，所述光耦U11输出端与整流二极管D4输入端连接，所述整流二极管D4输出端通过电阻R78与三极管Q2基极连接，所述三极管Q2发射极接地，所述三极管Q2集电极通过电阻R69与场效应管Q1栅极连接，所述场效应管Q1漏极与共模电感T1连接，所述共模电感T1两侧分别并联滤波电容C18和滤波电容C17。
上述的一种便携式家用LED治疗仪，所述大盘透明盖板和小盘透明盖板均为PC板。
上述的一种便携式家用LED治疗仪，所述控制板上还包括报警控制单元，所述报警控制单元与主控芯片通讯连接，所述主机内设置蜂鸣器。
本发明的有益效果是：(1)分别设置两个大盘治疗头和两个小盘治疗头，可供多个人同时对不同部位进行治疗；(2)将红光和蓝光集成到一个治疗头上，提高适用性，治疗效果好；(3)电源板上设置输入电源检测电路，能够有效节能，保护电源板，提高电源板的使用寿命；(4)灯盘控制单元通过十路驱动大小盘治疗头的红蓝光源，即使一路驱动损坏，不影响其他路光源的开闭，提高使用寿命；(5)在大盘治疗头内设置灯盘温度检测单元，对大盘治疗头进行超温保护，提高使用寿命；(6)通过设计的大小盘治疗头灯珠排布，提高辐照面积，增强治疗效果。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明示意图；
图2为大盘治疗头爆炸图；
图3为大盘光源板灯珠分布图；
图4为小盘治疗头爆炸图；
图5为小盘光源板灯珠分布图；
图6为主机爆炸图；
图7为本发明实施例工作流程图；
图8为本实施例输入电源检测电路图；
图9为本实施例治疗头光源板开闭驱动电路图；
图10为本发明实施例控制模块图。
图中1.显示屏，2.小盘治疗头，3.大盘治疗头，4.连接线，5.主机，6.插口，7.主机前壳，8.控制板，9.电源板，10.主机后壳，11.主机电源开关，12.配重块，13.输出板固定板，14.输出板，15.触摸板，16.大盘前壳，17.密封胶垫，18.大盘PC板，19.大盘散热片，20.散热风扇，21.大盘后壳，22.大盘光源板，23.小盘PC板，24.小盘前壳，25.小盘光源板，26.小盘散热片，27.小盘后壳，28.红光光源，29.蓝光光源，30.主控芯片，31.时钟控制单元，32.灯盘温度检测单元，33.指示灯控制单元，34.灯盘控制单元，35.风扇控制单元，36.报警控制单元。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。
如图1所示，本发明公开了一种便携式家用LED治疗仪，包括主机5及治疗头，如图6所示，主机5正面设置有显示屏1，显示屏1下方对应的主机5上设置有插口6，插口6与连接线4插接实现治疗头与主机5的连接，主机5壳体包括主机前壳7和主机后壳10以及主机装饰条，主机壳体内部设置有输出板14、电源板9、控制板8、触摸模块，输出板14位于插口6对应的主机5内通过输出板固定板13固定，触摸模块包括触摸板15和触摸芯片，触摸模块与控制板8电性连接，触摸芯片支持5路触摸信号采集，把采集的触摸信号传送到控制板8，控制板8收到触摸信号，做出相应的控制输出，为了增加主机的稳定性，在主机5内部还安装有配重块12，主机后壳10还设置有主机电源开关11，主机电源开关11与电源板9对应连接，本实施例治疗仪采用24V总电源供电，通过电源板9转换出15V、5V给设备供电。
需要注意的是，本实施例中电源板上设置有电源转换电路、电压基准电路及输入电源检测电路，其中电源转换电路和电压基准电路采用的是市面上LED治疗仪电源板上的电路，属于现有公开技术，因此在此不做赘述，而本实施例中电源板上的输入电源检测电路解决了储能元件充放电延时导致数显屏延时断电的问题，有效节能，保护电源板，提高电源板的使用寿命。
具体的，输入电源检测电路如图8所示，包括共模电感T1、滤波电容C18、C17，场效应管Q1、偏置电阻R61、R69、R70、R78,三极管Q2，旁路电容C19，整流二极管D3、D4，光耦U11，分压电阻R64、R66，连接器J3、J2。作用原理为：给主板供电的DC24V电源通过连接共模电感T1和滤波电容C18、C17组成的电路去除输入电网的共模信号，输入电源的+24V连接场效应管Q1的漏极，J2连接市电220V，通过分压电阻R64、R66和D3组成半波整流电路，将交流电转化成脉动的直流电，从而使光耦U11工作，通过光耦的光电隔离作用，使光耦转化后的信号传递给三极管Q2，R78R69为三极管的偏置电路，给三极管提供稳定的静态工作点，使三极管工作在饱和区，C19为旁路电容去除交流信号，Q2导通并工作在饱和区，给场效应管Q1的栅极提供偏置电压，使得Q1的漏极-源极导通，给主板供入DC24电源。当总开关断开时，J2连接器先失去220V电源，光耦U11停止工作，进而导致三极管Q2处于截止状态，三极管的集电极没有电压，导致场效应管Q1的栅极没有偏置电压，场效应管的源极和漏极截止，DC24V电源断开，主控板失去电压。这个开关过程即：当主机接通AC220V电源时，主控板有DC24V供电，当主机断开AC220电源时，主控板DC24V消失。
如图10所示，控制板8包括主控芯片30、灯盘控制单元34、灯盘温度检测单元32、指示灯控制单元33、风扇控制单元35、报警控制单元36以及时钟控制单元31，灯盘控制单元34、灯盘温度检测单元32、指示灯控制单元33、风扇控制单元35、报警控制单元36以及时钟控制单元31均与主控芯片30通讯连接，其中主控芯片30是合泰8位处理器芯片，时钟信号由外部时钟和内部时钟信号组成，同时给主控芯片30提供时钟信号，外部时钟采用32.768KHz，内部时钟采用8MHz。灯盘温度检测单元32、指示灯控制单元33、风扇控制单元35、报警控制单元36以及时钟控制单元31均通过相应的电路实现控制过程，本实施例上述电路与市面上LED治疗仪电路的控制方式相似，属于现有技术，因此在此不做赘述。
本实施例中由于大盘治疗头和小盘治疗头各两个，每个大盘治疗头内均分布有LED红光灯珠和LED蓝光灯珠，每个小盘治疗头内均分布有LED红光灯珠、LED蓝光灯珠及大功率LED红光灯珠，每种灯珠均通过单独的驱动电路驱动，因此灯盘控制单元设置有十路驱动电路，十路驱动电路的电路组成及连接方式均相同，如图9所示，驱动电路由三极管Q3、集成运放U15、大功率场效应管Q7、采样电阻R103、反馈回路R110、R109、C34组成，R90和C30组成RC滤波电路，R98为下拉电阻，R86和R94为集成运放同相输入端提供比较电压，U15A集成运放作为比较器使用，D8二极管作用为防止电源反接保护LED灯盘。
驱动电路原理：当OYDR端口为低电平时，三极管Q3集电极和发射极导通，VREF1通过R86和R94电阻的分压得到U15A的3脚同向输入电压，此时U15A反向输入端的电位检测为0，所以同相输入端电压大于反相输入端电压，U15A的1脚输出高电平即13.5v，此电压为大功率场效应管Q7栅极提供电压，使Q7的漏极和源极导通，使得+24V电源经过右大红灯盘再经过Q7和R103器件而接地，形成通路，大盘灯板工作。当大盘LED随着温度上升而出现阻值变化，从而会引起R103电阻的电流变化，为了使大盘能够恒流稳定的工作，R110电阻将采样端的电压反馈至U15A的反相输入端，通过U15A集成运放的特性，来控制功率管Q7的工作状态，通过此电路的设计能够很好的保证LED大盘红光或蓝光一直工作在恒流的状态，提升大盘工作稳定性的同时，增加了大盘灯珠的使用寿命。
当OYDR端口为高电平时，三极管Q3处于截至状态，三极管的集电极接地，电位为0，U15A的3脚电位为0，同相输入端等于反相输入端电位，集成运放U15A的1脚输出低电平0，功率管Q7的栅极电压为0，功率管Q7处于截止状态，+24电源不能通过大盘和功率管形成通路，LED大盘不工作。
即当OYDR端口为低电平时，大盘或小盘灯板红光/蓝光正常工作；当OYDR端口为高电平时，大盘或小盘灯板红光/蓝光停止工作；通过集成运放的反馈回路调整功率管的工作状态，实现LED大盘所需的恒流电路。
治疗头包括灯盘壳体和连接线4，治疗头分为两个大盘治疗头3和两个小盘治疗头2，如图2所示，大盘治疗头灯盘壳体包括大盘前壳16和大盘后壳21，大盘治疗头3灯盘壳体由外向内依次设置密封胶垫17、大盘PC板18、大盘光源板22、大盘散热片19、散热风扇20，如图3所示，大盘光源板22包含180颗5050LED红光灯珠28和105颗LED蓝光灯珠29，LED红蓝灯珠均为定制灯珠，LED红蓝灯珠交错分布，通过间距的合理设计，保证红蓝光有效辐照度为20mW/cm2±25％，实现均匀的面阵光源照射，由于灯珠较多，大盘光源板22上设置有0805贴片10K1％NTC电阻，来探测大盘光源板温度，当大盘光源板22温度超过60℃上限时，控制板通过灯盘控制单元34将大盘光源关闭，同时主控芯片30通过报警控制单元36控制位于主机5内的蜂鸣器发出报警，继续探测大盘光源板22温度，当温度低于45℃限值时，控制板通过灯盘控制单元34将重新打开大盘光源，同时控制蜂鸣器停止报警。
如图4所示，小盘治疗头灯盘壳体包括小盘前壳24和小盘后壳27，小盘治疗头灯盘壳体由外向内依次设置小盘PC板23、小盘光源板25、小盘散热片26，如图5所示，小盘光源板25包含24颗5050LED红光灯珠28、20颗5050LED蓝光灯珠29以及1颗4R/3W大功率LED红光灯珠，将大功率LED红光灯珠放置在中间位置，LED红蓝灯珠交错分布在两侧，实现治疗头的点阵/面阵光源照射。大盘后壳21和小盘后壳27均设置有散热孔。
本实施例中，触摸板15包括启停键、大盘切换键、小盘切换键、智能模式键、时间设定键，使用时，打开电源开关，主机进入待机状态，显示屏显示默认时间30分钟，大盘治疗头和小盘治疗头显示红光待机状态；在待机状态下，按“时间”按键，设定时间每次10分钟递增，最高设定60分钟，然后到10分钟，依次循环，按“大灯盘切换”键大灯盘显示指示在“全红，全蓝，一红一蓝，关闭”之间切换，按“小灯盘切换”键小灯盘显示指示在“全红，全蓝，一红一蓝，关闭”之间切换，在智能模式下无法切换大盘治疗头和小盘治疗托的红蓝光模式，智能模式下先运行红光5分钟，再运行蓝光1分钟，依次循环至到30分钟停止。
本实施例使用时，开机后的工作流程如图7所示，根据需要决定是否选择智能模式，若选择智能模式，触摸点击启停键，大盘、小盘治疗头的红灯亮起，同时大盘治疗头内的风扇启动，运行5分钟后，大盘、小盘治疗头的红灯熄灭，蓝灯亮起，运行1分钟后，大盘、小盘治疗头蓝灯熄灭红灯亮起，往复循环至设定时间停止运行，运行过程中NTC电阻实时监测大盘光源板的温度，若大盘光源板温度超过60℃，灯盘控制单元则控制大盘光源板关闭，至温度低于45℃大盘光源板重新启动；若不选择智能模式，则可以通过大盘切换键、小盘切换键及时间设定键根据需要设定大盘、小盘治疗头的红蓝光亮起情况及相应的运行时间。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种便携式家用LED治疗仪，包括主机及治疗头，其特征在于：所述治疗头包括灯盘壳体和连接线，所述治疗头分为大盘治疗头和小盘治疗头，所述大盘治疗头灯盘壳体由外向内依次设置大盘透明盖板、大盘光源板、大盘散热片、散热风扇，所述大盘光源板上设置有灯盘温度检测组件，所述小盘治疗头灯盘壳体由外向内依次设置小盘透明盖板、小盘光源板、小盘散热片，所述大盘光源板和小盘光源板上均设置有红光光源和蓝光光源，所述主机正面设置有显示屏，所述显示屏下方对应的主机上设置有插口，所述插口与连接线插接实现治疗头与主机的连接，所述主机内部设置有输出板、电源板、控制板、触摸模块，所述输出板位于插口对应的主机内，所述触摸模块包括触摸板和触摸芯片，所述触摸模块与控制板电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种便携式家用LED治疗仪，其特征在于，所述大盘治疗头和小盘治疗头均设置有两个。
3.根据权利要求1所述的一种便携式家用LED治疗仪，其特征在于，所述控制板包括主控芯片、灯盘控制单元、灯盘温度检测单元、指示灯控制单元、风扇控制单元以及时钟控制单元，所述灯盘控制单元、灯盘温度检测单元、指示灯控制单元、风扇控制单元以及时钟控制单元均与主控芯片通讯连接。
4.根据权利要求1所述的一种便携式家用LED治疗仪，其特征在于，所述灯盘温度检测组件为NTC电阻。
5.根据权利要求1所述的一种便携式家用LED治疗仪，其特征在于，所述大盘治疗头灯盘壳体包括大盘前壳和大盘后壳，所述小盘治疗头灯盘壳体包括小盘前壳和小盘后壳，所述大盘后壳和小盘后壳均设置有散热孔。
6.根据权利要求1所述的一种便携式家用LED治疗仪，其特征在于，所述小盘治疗头光源板中间位置设置大功率红光光源，所述大功率红光光源两侧的光源板上交错分布有红光光源和蓝光光源；所述大盘治疗头光源板上交错分布有红光光源和蓝光光源。
7.根据权利要求3所述的一种便携式家用LED治疗仪，其特征在于，所述灯盘控制单元通过恒流输出电路控制大盘光源板和小盘光源板上红光光源和蓝光光源的开闭，所述恒流输出电路包括依次连接的三极管Q3、集成运放U15、大功率场效应管Q7，所述三极管Q3的集电极通过电阻R90和电容C30组成的滤波电路与集成运放U15输入端连接，所述集成运放U15两端并联由电阻R110、R109及电容C34组成的反馈电路，所述集成运放U15输出端与大功率场效应管Q7栅极连接，所述大功率场效应管Q7的源极连接电容C24，所述电容C24两端并联二极管D8，所述大功率场效应管Q7的漏极与采样电阻R103连接。
8.根据权利要求1所述的一种便携式家用LED治疗仪，其特征在于，所述电源板内设置输入电源检测电路，所述输入电源检测电路包括依次连接的整流二极管D3、光耦U11、整流二极管D4、三极管Q2、场效应管Q1及共模电感T1，所述整流二极管D3与分压电阻R64、R66组成半波整流电路，所述半波整流电路一端与交流电源连接，所述半波整流电路另一端与光耦U11输入端连接，所述光耦U11输出端与整流二极管D4输入端连接，所述整流二极管D4输出端通过电阻R78与三极管Q2基极连接，所述三极管Q2发射极接地，所述三极管Q2集电极通过电阻R69与场效应管Q1栅极连接，所述场效应管Q1漏极与共模电感T1连接，所述共模电感T1两侧分别并联滤波电容C18和滤波电容C17。
9.根据权利要求1所述的一种便携式家用LED治疗仪，其特征在于，所述大盘透明盖板和小盘透明盖板均为PC板。
10.根据权利要求3所述的一种便携式家用LED治疗仪，其特征在于，所述控制板上还包括报警控制单元，所述报警控制单元与主控芯片通讯连接，所述主机内设置蜂鸣器。
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