CN209048926U - 一种基于聚焦超声的驱动电路与治疗仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于聚焦超声的驱动电路与治疗仪，涉及医用装置技术领域。该基于聚焦超声的驱动电路包括开关电路、功率调节电阻、自激电路，开关电路、功率调节电阻以及自激电路依次电连接，且自激电路用于与一聚焦晶片电连接，开关电路用于在接收到一PWM信号后，依据PWM信号控制自激电路开启或关闭，自激电路用于在开启后与聚焦晶片一起自激振荡。本实用新型提供的基于聚焦超声的驱动电路与治疗仪具有电路简单、占用体积小以及匹配简单的优点。

Description

一种基于聚焦超声的驱动电路与治疗仪

技术领域

本实用新型涉及医用装置技术领域，具体而言，涉及一种基于聚焦超声的驱动电路与治疗仪。

背景技术

目前，随着科技的发展，普遍的妇女在产子后会选择采用医用治疗仪进行康复治疗，以达到快速康复的效果。

医用治疗仪一般采用利用驱动电路控制换能器振荡，从而发出超声波进行治疗。但是，由于目前驱动电路一般采用采用的D类或E类功率放大电路，使得驱动电路较为复杂，治疗仪体积庞大，不便于小型化。同时，由于D类或E类功率放大电路的阻抗匹配复杂，使得每个治疗头均需要单独匹配的驱动电路，造成在生产和维修均不方便的问题。

有鉴于此，如何解决上述问题，是本领域技术人员关注的重点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于聚焦超声的驱动电路，以解决现有技术中驱动电路较为复杂，治疗仪整体体积庞大，不便于小型化以及生产和维修不便的问题。

本实用新型的另一目的在于提供一种治疗仪，以解决现有技术中驱动电路较为复杂，治疗仪整体体积庞大，不便于小型化以及生产和维修不便的问题。

本实用新型是这样实现的：

一方面，本实用新型实施例提供了一种基于聚焦超声的驱动电路，所述基于聚焦超声的驱动电路包括开关电路、功率调节电阻、自激电路，所述开关电路、所述功率调节电阻以及所述自激电路依次电连接，且所述自激电路用于与一聚焦晶片电连接，所述开关电路用于在接收到一PWM信号后，依据所述PWM信号控制所述自激电路开启或关闭，所述自激电路用于在开启后与所述聚焦晶片一起自激振荡。

进一步地，所述自激振荡电路包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一电感、第二电感、二极管以及第一三极管，所述第一三极管的基极与所述功率调节电阻电连接，所述二极管的阳极与所述功率调节电阻电连接，所述二极管的阴极分别与所述第一三极管的集电极、所述第一电感的一端、所述第一电容的一端、所述第二电容的一端以及所述聚焦晶片的一端电连接，所述第一电感的另一端与一第一电源电连接，所述第一电容与所述第二电容的另一端均接地，所述第一三极管的发射极与所述第二电感电连接后接地，所述第三电容的一端、所述第四电容的一端均与所述功率调节电阻电连接，所述第三电容的另一端接地，所第四电容的另一端与所述聚焦晶片电连接。

进一步地，所述自激振荡电路还包括第一电阻，所述第一电阻的一端与所述功率调节电阻电连接，所述第一电阻的另一端与所述第一三极管的基极电连接。

进一步地，所述开关电路包括第二三极管、MOS管、第二电阻以及第三电阻，所述第二三极管的基极分别与所述第三电阻的一端以及一PWM信号源电连接，所述第三电阻的另一端接地，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的集电极分别与所述第二电阻的一端、所述MOS管的栅极电连接，所述MOS管的漏极分别与所述第二电阻的另一端以及一第二电源电连接，所述MOS管的栅极与所述功率调节电阻电连接。

进一步地，所述开关电路还包括第四电阻，所述第四电阻的一端与所述MOS管的栅极电连接，所述第四电阻的另一端接地。

进一步地，所述基于聚焦超声的驱动电路还包括限流电阻，所述限流电阻与所述开关电路电连接，所述开关电路用于通过所述限流电阻接收所述PWM信号。

进一步地，所述功率调节电阻的阻值为100R-1000R。

另一方面，本实用新型还提供了一种治疗仪，所述治疗仪包括聚焦晶片、PWM信号发生器、电源以及基于聚焦超声的驱动电路，所述基于聚焦超声的驱动电路包括开关电路、功率调节电阻、自激电路，所述开关电路、所述功率调节电阻以及所述自激电路依次电连接，且所述自激电路用于与一聚焦晶片电连接，所述开关电路用于在接收到一PWM信号后，依据所述PWM信号控制所述自激电路开启或关闭，所述自激电路用于在开启后与所述聚焦晶片一起自激振荡，所述PWM信号发生器、所述基于聚焦超声的驱动电路以及所述聚焦晶片依次电连接，所述电源分别与所述PWM信号发生器、所述基于聚焦超声的驱动电路电连接，所述PWM信号发生器用于生成占空比为20％-60％的PWM信号，所述基于聚焦超声的驱动电路用于依据所述PWM信号的占空比与所述聚焦晶片一起自激振荡。

进一步地，所述聚焦晶片的工作频率为600KHz-1MHz。

进一步地，所述基于聚焦超声的驱动电路数量为多个，所述聚焦晶片的数量也为多个，且每个所述基于聚焦超声的驱动电路与一个所述聚焦晶片电连接。相对现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供了一种基于聚焦超声的驱动电路与治疗仪，该基于聚焦超声的驱动电路包括开关电路、功率调节电阻、自激电路，开关电路、功率调节电阻以及自激电路依次电连接，且自激电路用于与一聚焦晶片电连接。由于本实施例提供的基于聚焦超声的驱动电路仅包括开关电路与自激电路，而不使用复杂的D类或E类功率放大电路，使驱动电路更加简单，便于小型化，从而使得治疗仪体积更小。同时，由于本实用新型采用自激电路与聚焦晶片一起自激振荡的方式，使得在实际应用中，无需做驱动电路与聚焦晶片的匹配，即在设定了驱动电路中元件的参数后，就可通过该驱动电路控制多种聚焦晶片的工作，节省了将驱动电路与聚焦晶片之间匹配的时间，提高了工作效率。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型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实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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，都属于本实用新型保护的范围。

图1示出了本实用新型第一实施例所提供的基于聚焦超声的驱动电路的模块连接图。

图2示出了本实用新型第一实施例所提供的基于聚焦超声的驱动电路的电路图。

图3示出了本实用新型第二实施例所提供的治疗仪的模块连接图。

图标：100-基于聚焦超声的驱动电路；110-开关电路；120-功率调节电阻；130-自激电路；140-限流电阻；200-治疗仪；210-PWM信号发生器；220-聚焦晶片；230-电源。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型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实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式做详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

第一实施例

请参阅图1，本实用新型实施例提供了一种基于聚焦超声的驱动电路100，该基于聚焦超声的驱动电路100包括开关电路110、功率调节电阻120、自激电路130，开关电路110、功率调节电阻120以及自激电路130依次电连接。

具体地，请参阅图2，自激振荡电路包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一电感、第二电感、二极管以及第一三极管，第一三极管的基极与功率调节电阻120电连接，二极管的阳极与功率调节电阻120电连接，二极管的阴极分别与第一三极管的集电极、第一电感的一端、第一电容的一端、第二电容的一端以及聚焦晶片的一端电连接，第一电感的另一端与一第一电源电连接，第一电容与第二电容的另一端均接地，第一三极管的发射极与第二电感电连接后接地，第三电容的一端、第四电容的一端均与功率调节电阻120电连接，第三电容的另一端接地，所第四电容的另一端与聚焦晶片电连接。

需要说明的是，本实施例提供的各元件的参数，在实际使用中也可进行调整，即在其它实施例中，也可使用其它工作参数的电子元件，本实施例对此并不做任何限定。

同时，为了起到限流的作用，是自己电路的元件更安全的工作，本实施例提供的自激振荡电路还包括第一电阻，第一电阻的一端与功率调节电阻120电连接，第一电阻的另一端与第一三极管的基极电连接。

自激电路130用于与一聚焦晶片电连接，利用聚焦晶片的电容-电感特性，在自激电路130开启时会与聚焦晶片一起自激振荡，从而使聚焦晶片产生超声波，达到治疗的效果。在本实施例中，聚焦晶片为一种换能器，换能器是一种能够实现电能、机械能或声能从一种形式的能量转换为另一种形式的能量的装置，即在本实施例中，聚焦晶片能够将电能转换机械能。

同时，在有效控制晶片加工的误差的情况下，振荡频率偏差在允许治疗接受范围内，不影响治疗效果。并且，在自激电路130中，只需要调整电路的第一电容与第二电容使电路满足与聚焦晶片一起自激振荡效果，使得本实施例提供的聚焦超声的驱动电路与聚焦晶片的匹配更加简单。在本实施例中，匹配指驱动电路能够达到与聚焦晶片一起自激振荡的效果。

进一步的，在本实施例中，为了达到自激振荡电路与聚焦晶片一起自激振荡的效果，所以需要控制自激振荡电路不断开启与关闭，为了实现控制自激振荡电路不断开启与关闭，基于聚焦超声的驱动电路100设置了开关电路110。

具体地，开关电路110包括第二三极管、MOS管、第二电阻、第三电阻以及第四电阻，第二三极管的基极分别与第三电阻的一端以及一PWM信号源电连接，第三电阻的另一端接地，第二三极管的发射极接地，第二三极管的集电极分别与第二电阻的一端、MOS管的栅极电连接，MOS管的漏极分别与第二电阻的另一端以及一第二电源电连接，MOS管的栅极与功率调节电阻120电连接，第四电阻的一端与MOS管的栅极电连接，第四电阻的另一端接地。

由于本实施例提供的开关电路110采用MOS管+三极管组合方法，能够彻底阻断三极管的基极电流，是开关电路110按照一PWM信号的占空比控制自激电路130开启与关闭，同时配合三极管的基极电压，可达到更准确的满足聚焦超声的功率输出要求，使得在治疗仪在工作时，不会由于聚焦超声的振动而发热，使得整个治疗头表面发热，从而在离职治疗仪对患者进行治疗时，没有发热的感觉，更加舒适。

进一步地，为了达到限流的作用，在本实施例中，还包括限流电阻140，限流电阻140与第二三极管的基极电连接，开关电路110用于通过限流电阻140接收PWM信号，保护了开关电路110的电子元件。

还需要说明的是，在本实施例中，为了更好地使自激电路130与聚焦晶片很好的匹配，经发明人多次试验，功率调节电阻120的阻值设置为100R-1000R，使得自激电路130与聚焦晶片在自激振荡时效果更佳。并且，经发明人研究发现，当功率调节电阻120的阻值为150R时，该基于聚焦超声的驱动电路100的工作效果最佳，所以在本实施例中，功率调节电阻120的阻值采用150R，当然地，在其它的一些实施例中，功率调节电阻120的阻值也可以为其它值，本实施例对此并不做任何限定。

第二实施例

请参与图3，本实用新型实施例还提供了一种治疗仪200，治疗仪200包括聚焦晶片220、PWM信号发生器210、电源230以及基于聚焦超声的驱动电路100，PWM信号发生器210、基于聚焦超声的驱动电路100以及聚焦晶片220依次电连接，电源230分别与PWM信号发生器210、基于聚焦超声的驱动电路100电连接。需要说明的是，由于本实施例提供的基于聚焦超声的驱动电路100与第一实施例提供的基于聚焦超声的驱动电路100的电路结构与功能均相同，所以在本实施例中不再赘述。

具体地，为了达到最佳的治疗效果，选用工作频率为600KHz-1MHz的聚焦晶片220。本实施例采用工作频率为840KHz的聚焦晶片，当然地，在其它的一些实施例中，也可采用其它工作频率的聚焦晶片，本实施例对此并不做任何限定。

同时，为了实现利用自激电路130与聚焦晶片220一起进行有效自激振荡的同时，聚焦晶片220产生的热量最小的效果，需调节PWM信号发生器210生成占的PWM信号的占空比以及功率调节电阻120的值。经发明人多次调试得出，功率调节电阻120为100R-1000R，PWM信号为20％-60％时，能够满足聚焦晶片220的电路输出要求。

同时，为了实现在一台治疗仪200上可有多个治疗头，从而使将多台治疗仪200集成于一台治疗仪200，减小治疗仪200的体积的效果，在本实施例中，基于聚焦超声的驱动电路100数量为多个，同时聚焦晶片220的数量也为多个，且每个基于聚焦超声的驱动电路100与一个聚焦晶片220电连接。同时，通过在每个基于聚焦超声的驱动电路100中的元件均设置为不同参数的目的，可实现同时利用多个治疗头治疗人体的不同部位，或对多个或者同时进行治疗，缩短了治疗时间。

综上所述，本实用新型提供了一种基于聚焦超声的驱动电路与治疗仪，该基于聚焦超声的驱动电路包括开关电路、功率调节电阻、自激电路，开关电路、功率调节电阻以及自激电路依次电连接，且自激电路用于与一聚焦晶片电连接。由于本实施例提供的基于聚焦超声的驱动电路仅包括开关电路与自激电路，而不使用复杂的D类或E类功率放大电路，使驱动电路更加简单，便于小型化，从而使得治疗仪体积更小。同时，由于本实用新型采用自激电路与聚焦晶片一起自激振荡的方式，使得在实际应用中，无需做驱动电路与聚焦晶片的匹配，即在设定了驱动电路中元件的参数后，就可通过该驱动电路控制多种聚焦晶片的工作，节省了将驱动电路与聚焦晶片之间匹配的时间，提高了工作效率。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于聚焦超声的驱动电路，其特征在于，所述基于聚焦超声的驱动电路包括开关电路、功率调节电阻、自激电路，所述开关电路、所述功率调节电阻以及所述自激电路依次电连接，且所述自激电路用于与一聚焦晶片电连接，所述开关电路用于在接收到一PWM信号后，依据所述PWM信号控制所述自激电路开启或关闭，所述自激电路用于在开启后与所述聚焦晶片一起自激振荡。

2.如权利要求1所述的基于聚焦超声的驱动电路，其特征在于，所述自激振荡电路包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一电感、第二电感、二极管以及第一三极管，所述第一三极管的基极与所述功率调节电阻电连接，所述二极管的阳极与所述功率调节电阻电连接，所述二极管的阴极分别与所述第一三极管的集电极、所述第一电感的一端、所述第一电容的一端、所述第二电容的一端以及所述聚焦晶片的一端电连接，所述第一电感的另一端与一第一电源电连接，所述第一电容与所述第二电容的另一端均接地，所述第一三极管的发射极与所述第二电感电连接后接地，所述第三电容的一端、所述第四电容的一端均与所述功率调节电阻电连接，所述第三电容的另一端接地，所第四电容的另一端与所述聚焦晶片电连接。

3.如权利要求2所述的基于聚焦超声的驱动电路，其特征在于，所述自激振荡电路还包括第一电阻，所述第一电阻的一端与所述功率调节电阻电连接，所述第一电阻的另一端与所述第一三极管的基极电连接。

4.如权利要求1所述的基于聚焦超声的驱动电路，其特征在于，所述开关电路包括第二三极管、MOS管、第二电阻以及第三电阻，所述第二三极管的基极分别与所述第三电阻的一端以及一PWM信号源电连接，所述第三电阻的另一端接地，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的集电极分别与所述第二电阻的一端、所述MOS管的栅极电连接，所述MOS管的漏极分别与所述第二电阻的另一端以及一第二电源电连接，所述MOS管的栅极与所述功率调节电阻电连接。

5.如权利要求4所述的基于聚焦超声的驱动电路，其特征在于，所述开关电路还包括第四电阻，所述第四电阻的一端与所述MOS管的栅极电连接，所述第四电阻的另一端接地。

6.如权利要求1所述的基于聚焦超声的驱动电路，其特征在于，所述基于聚焦超声的驱动电路还包括限流电阻，所述限流电阻与所述开关电路电连接，所述开关电路用于通过所述限流电阻接收所述PWM信号。

7.如权利要求1所述的基于聚焦超声的驱动电路，其特征在于，所述功率调节电阻的阻值为100R-1000R。

8.一种治疗仪，其特征在于，所述治疗仪包括聚焦晶片、PWM信号发生器、电源以及如权利要求1至7任意一项所述的基于聚焦超声的驱动电路，所述PWM信号发生器、所述基于聚焦超声的驱动电路以及所述聚焦晶片依次电连接，所述电源分别与所述PWM信号发生器、所述基于聚焦超声的驱动电路电连接，所述PWM信号发生器用于生成占空比为20％-60％的PWM信号，所述基于聚焦超声的驱动电路用于依据所述PWM信号的占空比与所述聚焦晶片一起自激振荡。

9.如权利要求8所述的治疗仪，其特征在于，所述聚焦晶片的工作频率为600KHz-1MHz。

10.如权利要求8所述的治疗仪，其特征在于，所述基于聚焦超声的驱动电路数量为多个，所述聚焦晶片的数量也为多个，且每个所述基于聚焦超声的驱动电路与一个所述聚焦晶片电连接。