CN117856190B - 应用于电刺激装置的变阻式限流限压电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于电刺激装置的变阻式限流限压电路，电路包括：传输线路、高速开关模块、电流获取模块、比较模块、TVS二极管模块；高速开关模块和电流获取模块串联于传输线路上；电流获取模块用于获取流经传输线路的电流大小信息；比较模块用于根据电流大小信息转换为电流获取模块两侧的电压大小信息，并根据电压大小信息给高速开关模块发送控制信号；高速开关模块根据比较模块发送来的控制信号，对应地执行导通或者断开的动作；TVS二极管模块跨接于高速开关模块的两侧，或TVS二极管模块跨接于高速开关模块与电流获取模块的两侧。本发明是一种具有防止皮肤刺痛的应用于电刺激装置的变阻式限流限压电路。

Description

应用于电刺激装置的变阻式限流限压电路

技术领域

本发明涉及电刺激装置技术领域，尤其涉及一种具有防止皮肤刺痛的应用于电刺激装置的变阻式限流限压电路。

背景技术

随着人们生活水平的日益提高，美容仪和电动按摩仪逐渐走入人们的日常生活，并为越来越多的人所接收和喜爱。无论是电动美容设备（美容仪），还是电动按摩设备（电动按摩仪），都可以统称为电刺激装置。

因为人体皮肤是很敏感的，此类电刺激装置的输出如果持续时间较长，或输出过强的脉冲电流或过高的脉冲电压，都可能会造成刺痛、毛囊坏死，皮肤红肿等等不良体验。制造商在研究如何规避这些不良体验时，通常会根据皮肤的阻性因素来调整脉冲电流的输出。例如，一般采用的手段都是通过抑制电刺激装置输出端的脉冲幅度或者改变脉冲的周期（占空比）来调节电压（电流）等，以实现达到特定的美容效果的同时，不会或者只会轻微的产生不良感觉。

目前市面上出现的电刺激装置，其输出端的脉冲电流一般采用大环路控制，大环路控制必然导致控制时间响应长，以及电容磁芯储存残余能量持续释放等问题，对于电刺激装置，按摩仪等等输出快速脉冲群的产品电路也是一样存在的，这也是大多数EMS或者射频电刺激装置无法解决刺痛等皮肤不适感的根源，设计者希望通过控制us级甚至更快的电刺激脉冲的波形来改善用户体验，因为回路响应时间过程太长而无法真正的实现，本质上就是因为采用大环路反馈的电路，实际上很难实现精确的即时电流/电压/功率的控制。

例如，授权公告号为：CN 109412415 B，名称为：一种高压直流电源的宽范围调压和稳压控制系统的中国专利，图1是按照该发明优选实施方式所构建的高压直流电源的宽范围调压和稳压系统的整体构造示意图。如图1所示，该系统主要包括被控对象1，采样模块2，控制模块3和信号变换模块4。被控对象1主要在控制器3 的控制下实现高压输出，采样模块2主要完成输出高压的采样，控制模块3主要实现采样信 号的AD转换，算法控制补偿和PWM产生，信号变换模块4主要实现控制器3输出的PWM的电平变换以驱动被控对象1，从而实现闭环控制。其中，输入电压U_in譬如可为220V交流电经过整流滤波后得到，其输入到全桥母线电压控制器11，全桥母线电压控制器11优选采用Buck斩波稳压器，全桥母线电压控制 器11连接到全桥逆变谐振变换器12的母线，从而控制全桥逆变谐振变换器12的母线电压， 全桥逆变谐振变换器12的输出连接变压器13，变压器13的次级连接到倍压整流器14，最后输出需要的高压直流电U_o。此外，控制模块3包括AD转换器31、误差率322模糊控制器323、模糊推理324、PID控制器325、预测补偿器33、EPWM产生器34，其中322表示为误差率 。该专利为一个典型的大环路反馈的电路，电路上虽然实现了闭环控制，但是由于回路响应时间过程太长而无法真正实现反馈控制。

因此，亟需一种具有防止皮肤刺痛的应用于电刺激装置的变阻式限流限压电路。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有防止皮肤刺痛的应用于电刺激装置的变阻式限流限压电路。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案为：提供一种应用于电刺激装置的变阻式限流限压电路，包括：传输线路、高速开关模块、电流获取模块、比较模块、TVS二极管模块；

所述高速开关模块和电流获取模块串联于所述传输线路上；

所述电流获取模块用于获取流经所述传输线路的电流大小信息；

所述比较模块用于根据所述电流大小信息转换为所述电流获取模块两侧的电压大小信息，并根据所述电压大小信息给所述高速开关模块发送控制信号；

所述高速开关模块根据所述比较模块发送来的控制信号，对应地执行导通或者断开的动作；

所述TVS二极管模块跨接于所述高速开关模块的两侧，或所述TVS二极管模块跨接于所述高速开关模块与电流获取模块的两侧。

所述比较模块内部具有一个设定电压值，当所述电压大小小于所述设定电压值，所述比较模块给所述高速开关模块发送导通控制信号；当所述电压大小大于等于所述设定电压值，所述比较模块给所述高速开关模块发送断开控制信号。

所述高速开关模块由场效应管、三极管或绝缘栅双极晶体管中的其中一种或多种组成。

所述电流获取模块为一电阻。

所述电阻为阻值可调的电阻。

所述比较模块包括两输入端及一输出端，所述比较模块的两输入端跨接于所述电流获取模块的两侧，所述比较模块的输出端连接所述高速开关模块的控制端。

还包括第三电阻，所述第三电阻的正极连接于所述传输线路，所述第三电阻的负极连接于所述高速开关模块的控制端。

所述比较模块为比较器、运算放大器、场效应管、三极管或绝缘栅双极晶体管中的其中一个。

所述比较模块为三极管，且所述三极管的基极与射极跨接于所述电流获取模块的两侧，所述三极管的集电极与所述高速开关模块的控制端连接。

所述传输线路为高压传输线路，所述高压传输线路用于传输高压电流。

所述TVS二极管模块为双向TVS二极管。

所述TVS二极管模块为第一单向TVS二极管，且所述第一单向TVS二极管的负极为反向偏置端，正极为输出端。

将低压直流电通过逆变升压后再经过整流电路形成所述高压电流。

所述逆变升压为通过一振荡器反馈线圈变压器实现，所述整流电路为全波整流电路。

所述整流电路的输出端还连接有一第二单向TVS二极管，且所述第二单向TVS二极管的负极为反向偏置端，正极为输出端。

所述整流电路的输出端通过第二电阻连接所述第二单向TVS二极管的负极，所述第二单向TVS二极管的正极连接第二三极管的基极，第二三极管的集电极与所述振荡器反馈线圈变压器的初级线圈的负极连接，所述第二三极管的射极接地。

还包括第一三极管，所述振荡器反馈线圈变压器的初级线圈的正极连接所述第一三极管的集电极，所述振荡器反馈线圈变压器的初级线圈的负极连接所述第一三极管的基极，所述第一三极管的射极接地。

与现有技术相比，本发明采用的TVS二极管模块具有过压雪崩击穿特性，悬浮式高速开关模块和电流获取模块对回路电流进行精确的限流限压控制，能够在实现变阻式限流限压电路的基础上，确实起到防止输出过强的脉冲电流或过高的脉冲电压，能够有效地防止刺痛，确保用户使用体验，还能确保产品的可靠性，确保顺利通过各种EMC相关的认证测试。

通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。

附图说明

图1所示为现有技术的高压直流电源的宽范围调压和稳压系统的整体构造示意图。

图2所示为针状电极对皮肤进行按摩时的示意图。

图3所示为根据本发明应用于电刺激装置的变阻式限流限压电路的第一个实施例的电路原理模块图。

图4所示为根据本发明应用于电刺激装置的变阻式限流限压电路的第二个实施例的电路原理模块图。

图5所示为根据本发明应用于电刺激装置的变阻式限流限压电路的第三个实施例的电路原理模块图。

图6所示为根据本发明应用于电刺激装置的变阻式限流限压电路的第四个实施例的电路原理模块图。

图7所示为根据本发明应用于电刺激装置的变阻式限流限压电路的一个实施例的电路原理图。

图8所示为一种电刺激装置的电路模块结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

在下文中，若在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

此外，若本发明涉及到术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。

首先需要说明的是，本发明的公开的应用于电刺激装置的变阻式限流限压电路是应用到适合人体皮肤使用的电刺激装置上，而电刺激装置一般而言主要包括美容仪和电动按摩仪两大类产品。

美容仪的工作原理主要是利用不同的物理手段，刺激皮肤，促进肌肤细胞的代谢和再生从而达到美容效果。例如，美容仪中的射频仪主要是利用高频电磁波，刺激胶原蛋白再生，达到紧肤效果。射频仪的功率和频率可以根据不同的皮肤问题进行调节，从而达到更好的治疗效果。

电动按摩仪主要是通过振动、按摩等手段，刺激皮肤，促进血液循环，达到美容效果。其工作原理类似于人工按摩，但是由于电动按摩器可以进行高频振动，所以可以更加深入地刺激皮肤，促进肌肤细胞代谢，从而达到美容效果，例如：EMS低频脉冲按摩仪（EMS，英文全称Electric Muscle Stimulation，肌肉神经电刺激技术）是电动按摩器中比较有代表性的一款产品。

目前，市面上出现的美容设备可以分为6大类：射频类、微电流类、LED光疗类、导入导出类、超声类以及IPL（强脉冲光类）。一般的射频电刺激装置都会兼有EMS微电流技术、LED光技术，射频输出等等多种技术一体，从技术原理上来说，它们本质上都是使用电路或者中高频变压器输出各种变频或变周期的，较高电压幅度的电脉冲（群）。

以EMS低频脉冲按摩仪为例，EMS低频电脉冲按摩仪的电极形状常常是片状或者针状，每个用户的皮肤的含水量不同，用户在使用时电极与皮肤接触压力有差异，这些因素都会使电极与皮肤不同部位的接触阻抗随时发生改变，规避刺痛的难度比较大。

参考图2，图2所示为针状电极对皮肤进行按摩时的示意图，针状电极即为图上所示的EMS电脉冲接触针。人体皮肤从上到下分为表皮层、真皮层、皮下组织、肌肉层，针状电极与表皮层接触，每处接触的电阻分别是R1、R2、R3……Rn，对应的电流是I1、I2、I3……In。如果电流I1、I2、I3……In中的任1个或者几个过大，均会造成刺痛，如需根本上规避刺痛，则不能让电极片的电流过大，始终让电极片的电流保持在一个合适的范围。

虽然市面上和各国的专利申请所公开的技术方案中，都提到了用于美容和按摩领域的恒流、限流电路，但是用户在购买到产品时，仍然会有刺痛的不良体验。如此，主要的原因还是因为所谓的恒流、限流电路不能做到真正的让电流可控，真正的实现恒流、限流。实际上行业的痛点仍然没有得到很好的解决。

参考图3，本发明实施例提供的技术方案为：提供一种应用于电刺激装置的变阻式限流限压电路100，包括：传输线路1、高速开关模块2、电流获取模块3、比较模块4、TVS二极管模块5；

所述高速开关模块2和电流获取模块3串联于所述传输线路1上；

所述电流获取模块3用于获取流经所述传输线路1的电流大小信息；

所述比较模块4用于根据所述电流大小信息转换为所述电流获取模块3两侧的电压大小信息，并根据所述电压大小信息给所述高速开关模块发送控制信号；

所述高速开关模块2根据所述比较模块4发送来的控制信号，对应地执行导通或者断开的动作；

所述TVS二极管模块5跨接于所述高速开关模块2的两侧。

需要说明的是，本实施例中，所述高速开关模块2的作用是控制所述传输线路1上的电流的导通或断开，当所述高速开关模块2执行导通动作时，所述传输线路1上的电流为导通状态，当所述高速开关模块2执行断开动作时，所述传输线路1上的电流为断开状态。而所述高速开关模块2在切换导通/断开状态时，每秒切换的次数可以达到10⁶次/秒的级别，因此在所述高速开关模块2在高速切换导通/断开状态的过程中，所述传输线路1上的电流不会形成真正意义上的断开，实际上是起到了调整电流大小的功能，例如是降低了电路中的电流大小，起到了限流的作用。

例如用户在使用本发明实施例提供的电刺激装置的过程中，电刺激装置由于配置了变阻式限流限压电路100，变阻式限流限压电路100上的电流，会通过所述传输线路1传递到用户的皮肤上，而所述电流获取模块3则串联在所述传输线路上，用于获取流经所述传输线路1的电流大小信息，如果所述传输线路1上的电流过大，则所述电流获取模块3及时获取到并传输给所述比较模块4，所述比较模块则承担着将所述电流大小信息转换为所述电流获取模块3两侧的电压大小信息，由于流经所述电流获取模块3上的电流变化时，所述电流获取模块3两侧的电压随即发生变化，所述比较模块4根据所述电压大小信息给所述高速开关模块2发送控制信号，所述控制信号分为用于控制所述高速开关模块2导通或断开的控制信号，所述高速开关模块2接收到控制信号后，对应地执行导通或者断开的动作。

需要说明的是，一旦所述高速开关模块2执行断开动作时，所述传输线路1上的电流则会被短暂地切断，于此同时，所述电流获取模块3所获取到的所述传输线路1上的电流大小信息是变小的（因为高速开关模块2的导通/断开的动作是极快的，电流并不会完全降低至0），由于所述电流获取模块3两侧的电压大小变小，所述比较模块4根据实时的所述电压大小信息给所述高速开关模块发送导通的控制信号，所述高速开关模块2接收到导通的控制信号后，对应地执行导通的动作。

如此，所述高速开关模块2不断地在导通/断开的状态中切换，以动态调整所述传输线路1上的电流大小。

上述实施例中，所述传输线路1包括电流的输入侧Vin、电流的输出侧Vout，从图3上看，所述高压传输线路1的左侧连接高压发生器6和/或信号发生器7，其中所述高压发生器6为用于产生高压电源，所述信号发生器7则为用于产生电刺激信号的装置。其中，所述高压发生器6将在下文进行说明，所述信号发生器7则不是本文讨论的重点，在此不赘述。

参考图4所示的实施例中，与图3所示的实施例不同之处为：所述TVS二极管模块5跨接于所述高速开关模块2与电流获取模块3的两侧，而其余结构则与图3所示的实施例是相同的。

还需要说明的是，所述高速开关模块和电流获取模块的连接方式，可以是所述高速开关模块在所述电流获取模块的左侧，或者所述高速开关模块在所述电流获取模块的右侧，在此不作限制。

参考图5所示的实施例中，所述高速开关模块2在所述电流获取模块3的右侧，所述TVS二极管模块5跨接在所述高速开关模块2两侧，其余结构则与图3所示的实施例是相同的。

参考图6所示的实施例中，所述高速开关模块2在所述电流获取模块3的右侧，所述TVS二极管模块5跨接在所述电流获取模块3和高速开关模块2两侧，其余结构则与图4所示的实施例是相同的。

需要说明的是，如图4～6所示的实施例中，所述高速开关模块2、电流获取模块3、比较模块4的工作原理均是与图3所示的实施例相同的，在此不再赘述。

一个实施例中，所述比较模块4内部具有一个设定电压值，当所述电压大小小于所述设定电压值，所述比较模块4给所述高速开关模块2发送导通控制信号；当所述电压大小大于等于所述设定电压值，所述比较模块4给所述高速开关模块2发送断开控制信号。

需要说明的是，所述比较模块4内部的设定电压值为认为的安全电压值，也即是，所述电流获取模块3两侧的电压大小小于这个设定电压值，则说明通过所述电流获取模块3的电流是的安全电流，不会造成用户刺痛（实际操作过程中，安全电流是行业经验和实验得到的）。所述电流获取模块3两侧的电压大小大于等于这个设定电压值，则说明通过所述电流获取模块3的电流大小过大，可能会造成用户刺痛，所述比较模块4给所述高速开关模块2发送断开控制信号，所述高速开关模块2执行断开动作。

一个实施例中，所述高速开关模块2可以由场效应管、三极管或绝缘栅双极晶体管中的一种或多种组成。高速开关模块2可以是单个管子，例如单个场效应管、三极管或绝缘栅双极晶体管，它们能受控于施加栅极或类似端子处的控制信号而实现通断。高速开关模块2也可以是多个管子的组合，这些管子可以包含场效应管、三极管或绝缘栅双极晶体管中的一种或多种，它们共同组合成具有更优性能的开关模块。

本实施例中，场效应管及绝缘栅双极晶体管均具有栅极，三极管具有基极，而栅极和基极均可作为所述高速开关模块的控制端，通过控制栅极或基极的电压，则可以控制场效应管、三极管或绝缘栅双极晶体管的导通或断开。

参考图7，图7所示为根据本发明应用于电刺激装置的变阻式限流限压电路的一个实施例的电路原理图。

图7所示的实施例中，以场效应管为例进行说明，即所述高速开关模块为场效应管Q1。场效应管Q1的源极和漏极连接于传输线路1上，场效应管Q1的栅极形成控制端，当场效应管Q1的栅极电压低于导通电压时，场效应管截止，当场效应管Q1的栅极电压高于导通电压时，场效应管Q1导通。

图7所示的实施例中，还包括第三电阻R3，所述第三电阻R3的正极连接于所述传输线路，所述第三电阻R3的负极连接于所述高速开关模块的控制端，即所述第三电阻R3的负极连接于场效应管Q1的栅极。当电刺激装置正常工作，此时传输线路1的电流是正常工作电流，三极管T3不导通，此时，场效应管Q1通过第三电阻R3进行偏置导通。

一个实施例中，参考图7，所述电流获取模块为一电阻R4。

更具体地，所述电阻R4为阻值可调的电阻。

本实施例中，参考图7，所述电流获取模块为电阻R4，电阻R4串联在传输线路1上，电阻R4可以获取传输线路1上的电流大小，当传输线路1上的电流大小发生变化时，电阻R4两端的电压必然随即发生变化，当传输线路1上的电流大小变小时，电阻R4两端的压降变小，当传输线路1上的电流大小变大时，电阻R4两端的压降变大。

参考图3所示的实施例中，所述比较模块4包括两输入端及一输出端，所述比较模块4的两输入端跨接于所述电流获取模块3的两侧，所述比较模块4的输出端连接所述高速开关模块2的控制端。因此，所述比较模块4的两输入端跨接于所述电流获取模块3的两侧时，所述比较模块4能够通过流经所述电流获取模块3的电流大小信息，并换为所述电流获取模块3两侧的电压大小信息。所述高速开关模块2的控制端为用于控制所述高速开关模块2的导通或关闭，例如，所述高速开关模块2的控制端接收到高电平时，所述高速开关模块2导通，而接收到低电平时，所述高速开关模块2关闭。

一个实施例中，所述比较模块4为比较器、运算放大器、场效应管、三极管或绝缘栅双极晶体管中的其中一个。

需要说明的是，当所述比较模块4为比较器、运算放大器中的一个时，无论是比较器还是运算放大器，它们的内部一般是通过多个相当于场效应管（三极管）功能的结构组成，如此能够更好地、大范围地选择所述比较模块4内部的设定电压值。而选择场效应管作为比较器时，场效应管的导通电压一般为0.3～0.7V，三极管的导通电压一般为0.7V。以导通电压为0.3V的场效应管为例，当高速开关模块2是场效应管时，高速开关模块2的控制端为栅极，当栅极的电压达到导通电压即0.3V时，场效应管导通，否则场效应管关闭；以导通电压为0.7V的三极管为例，当高速开关模块2是三极管时，高速开关模块2的控制端为基极，当基极的电压达到导通电压即0.7V时，三极管导通，否则三极管关闭。

图7所示的实施例中，参考图7的A部分，所述电流获取模块为电阻R4，所述比较模块为三极管T3，所述高速开关模块为场效应管Q1，且所述三极管T3的基极与射极跨接于所述电阻R4的两侧，所述三极管T4的集电极与场效应管Q1的栅极连接。三极管T3的集电极形成了比较模块的输出端，例如，当三极管T3的导通电压是0.7V时，流经电阻R4的电流大小与电阻R4的阻值相乘，大于等于0.7V时，三极管T3的集电极与射极导通，实际上形成了三极管T3的集电极把场效应管Q1的栅极的电平拉低了，此时场效应管Q1关闭；又例如，当三极管T3的导通电压是0.7V时，流经电阻R4的电流大小与电阻R4的阻值相乘，小于0.7V时，三极管T3的集电极与射极关闭，实际上形成了三极管T3的集电极把场效应管Q1的栅极的电平锁定在高电平，此时场效应管Q1导通。

需要说明的是，实际操作过程中，当所述高速开关模块2无论是三极管还是场效应管时，在快速的导通与断开的切换过程中，由于三极管或场效应管内部的结构特性，在断开时，三极管集电极与射极（如果是场效应管，则为源极与漏极）之间并不是理想地截止，而是一个慢慢的断开的过程。因此，此时，无论高速开关模块2是三极管还是场效应管时，都会在电路中形成分压；此外，三极管或场效应管均可能工作在放大状态，此时三极管或场效应管也会在电路中形成分压，而当高速开关模块2的这个分压超过一个数值时，高速开关模块2可能会烧坏，而使得限流限压电路100失效，此时TVS二极管模块5的作用是防止高速开关模块2的分压超过其能所承受的限值，而对电路进行钳位限伏，防止高速开关模块2烧坏。

参考图3～6所示的实施例，所述传输线路1为高压传输线路，所述高压传输线路1用于传输高压电流。

参考图3～6所示的实施例，所述TVS二极管模块5为双向TVS二极管。具体到图7所示的实施例中，所述TVS二极管模块为双向TVS二极管TVS1。图7所示的实施例中，例如双向TVS二极管TVS1的击穿电压为场效应管为600V时，场效应管Q1两端的电压超过600V时，双向TVS二极管TVS1能以10的负12次方秒量级的速度击穿，耗散高达数千瓦的浪涌功率，使双向TVS二极管TVS1两端之间的电压钳位600V以内，有效地保护使用者免遭受大电流的刺痛，也场效应管Q1免受到高压的损坏。

参考图7所示的实施例，参考图7的B部分，所述TVS二极管模块为第一单向TVS二极管TVS2，且所述第一单向TVS二极管TVS2的负极为反向偏置端，正极为输出端。由于图7所示的实施例中，所述传输线路上的电流是从左向右传输，即从场效应管Q1的左侧向右侧传输，使用第一单向TVS二极管TVS2能够防止场效应管Q2的左侧电压超过击穿电压。

图7的B部分中，高速开关模块为场效应管Q2，且场效应管Q2的栅极通过偏置电阻R5进行偏置，电流获取模块为电阻R6，比较模块为三极管T4，图7所示的A部分和B部分中，除了TVS模块不一样之外，其他元器件的工作原理是一样的。

参考图7的C部分，其中，图7的C部分即为图3～6所示的高压发生器6的一个实施例。高压发生器将低压直流电通过逆变升压后再经过整流电路形成所述高压电流。

上述实施例中，所述逆变升压为通过一振荡器反馈线圈变压器L3实现，所述整流电路为全波整流电路D1、D2、D3、D4构成的整流桥。

参考图7所示的实施例，将输入电压为3V的低压直流电通过振荡器反馈线圈变压器L3和以D1、D2、D3、D4构成的整流桥升压和整流，这种改进的阿姆斯特朗振荡器拓扑结构，只需要几个简单的零件就能将电池电压提升到几十到数千伏以上，确保了高效率和性价比。

参考图7所示的实施例，所述整流电路D1、D2、D3、D4的输出端还连接有一第二单向TVS二极管TVS3，且所述第二单向TVS二极管TVS3的负极为反向偏置端，正极为输出端。

因此，当所述整流电路D1、D2、D3、D4的输出电压超过第二单向TVS二极管TVS3的雪崩电压时，第二单向TVS二极管TVS3能够以极快的速度雪崩，耗散高达数千瓦的浪涌功率，对所述整流电路D1、D2、D3、D4的输出电压进行限伏。

参考图7所示的实施例，所述整流电路D1、D2、D3、D4的输出端通过第二电阻R2连接所述第二单向TVS二极管TVS3的负极，所述第二单向TVS二极管TVS3的正极连接第二三极管T2的基极，第二三极管T2的集电极与所述振荡器反馈线圈变压器L3的初级线圈的负极连接，所述第二三极管T2的射极接地。

更具体地，还包括第一三极管T1，所述振荡器反馈线圈变压器L3的初级线圈的正极连接所述第一三极管T1的集电极，所述振荡器反馈线圈变压器L3的初级线圈的负极连接所述第一三极管T1的基极，所述第一三极管T1的射极接地。

本实施例中，一般会选择导通电压极低的第二三极管T2，当所述整流电路D1、D2、D3、D4的输出电压超过第二单向TVS二极管TVS3的雪崩电压时，由于第二三极管T2的导通电压极低，认为同时会让第二单向TVS二极管TVS3导通，使得电阻R1通过第二三极管T2的集电极导通通射极接地。此时第一三极管T1由于基极为低电平，而截止，所述振荡器反馈线圈变压器L3的初级线圈开路，而使得所述振荡器反馈线圈变压器L3不振荡。

图7所示的实施例中，所述整流电路D1、D2、D3、D4的输出还连接第三电容C3和第六电容C6的正极，第三电容C3和第六电容C6的负极接地，第二二极管T2的基极还还连接第二电容的正极，第二电容的负极接地。

参考图8，图8所示的实施例中，提供一种电刺激装置200，所述电刺激装置200包括所述的应用于电刺激装置的变阻式限流限压电路100，其中变阻式限流限压电路100的工作原理与前文所述一致，在此不在赘述。

以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (16)

1.一种应用于电刺激装置的变阻式限流限压电路，其特征在于，包括：传输线路、高速开关模块、电流获取模块、比较模块、TVS二极管模块；

所述高速开关模块和电流获取模块串联于所述传输线路上；

所述电流获取模块用于获取流经所述传输线路的电流大小信息；

所述比较模块用于根据所述电流大小信息转换为所述电流获取模块两侧的电压大小信息，并根据所述电压大小信息给所述高速开关模块发送控制信号；

所述高速开关模块根据所述比较模块发送来的控制信号，对应地执行导通或者断开的动作；

所述TVS二极管模块跨接于所述高速开关模块的两侧，或所述TVS二极管模块跨接于所述高速开关模块与电流获取模块的两侧；

所述高速开关模块由场效应管、三极管或绝缘栅双极晶体管中的其中一种或多种组成。

2.如权利要求1所述的应用于电刺激装置的变阻式限流限压电路，其特征在于，所述比较模块内部具有一个设定电压值，当所述电压大小小于所述设定电压值，所述比较模块给所述高速开关模块发送导通控制信号；当所述电压大小大于等于所述设定电压值，所述比较模块给所述高速开关模块发送断开控制信号。

3.如权利要求1所述的应用于电刺激装置的变阻式限流限压电路，其特征在于，所述电流获取模块为一电阻。

4.如权利要求3所述的应用于电刺激装置的变阻式限流限压电路，其特征在于，所述电阻为阻值可调的电阻。

5.如权利要求1所述的应用于电刺激装置的变阻式限流限压电路，其特征在于，所述比较模块包括两输入端及一输出端，所述比较模块的两输入端跨接于所述电流获取模块的两侧，所述比较模块的输出端连接所述高速开关模块的控制端。

6.如权利要求5所述的应用于电刺激装置的变阻式限流限压电路，其特征在于，还包括第三电阻，所述第三电阻的正极连接于所述传输线路，所述第三电阻的负极连接于所述高速开关模块的控制端。

7.如权利要求1所述的应用于电刺激装置的变阻式限流限压电路，其特征在于，所述比较模块为比较器、运算放大器、场效应管、三极管或绝缘栅双极晶体管中的其中一个。

8.如权利要求7所述的应用于电刺激装置的变阻式限流限压电路，其特征在于，所述比较模块为三极管，且所述三极管的基极与射极跨接于所述电流获取模块的两侧，所述三极管的集电极与所述高速开关模块的控制端连接。

9.如权利要求1所述的应用于电刺激装置的变阻式限流限压电路，其特征在于，所述传输线路为高压传输线路，所述高压传输线路用于传输高压电流。

10.如权利要求1所述的应用于电刺激装置的变阻式限流限压电路，其特征在于，所述TVS二极管模块为双向TVS二极管。

11.如权利要求1所述的应用于电刺激装置的变阻式限流限压电路，其特征在于，所述TVS二极管模块为第一单向TVS二极管，且所述第一单向TVS二极管的负极为输入端和反向偏置端，正极为输出端。

12.如权利要求9所述的应用于电刺激装置的变阻式限流限压电路，其特征在于，将低压直流电通过逆变升压后再经过整流电路形成所述高压电流。

13.如权利要求12所述的应用于电刺激装置的变阻式限流限压电路，其特征在于，所述逆变升压为通过一振荡器反馈线圈变压器实现，所述整流电路为全波整流电路。

14.如权利要求13所述的应用于电刺激装置的变阻式限流限压电路，其特征在于，所述整流电路的输出端还连接有一第二单向TVS二极管，且所述第二单向TVS二极管的负极为反向偏置端，正极为输出端。

15.如权利要求14所述的应用于电刺激装置的变阻式限流限压电路，其特征在于，所述整流电路的输出端通过第二电阻连接所述第二单向TVS二极管的负极，所述第二单向TVS二极管的正极连接第二三极管的基极，第二三极管的集电极与所述振荡器反馈线圈变压器的初级线圈的负极连接，所述第二三极管的射极接地。

16.如权利要求13所述的应用于电刺激装置的变阻式限流限压电路，其特征在于，还包括第一三极管，所述振荡器反馈线圈变压器的初级线圈的正极连接所述第一三极管的集电极，所述振荡器反馈线圈变压器的初级线圈的负极连接所述第一三极管的基极，所述第一三极管的射极接地。