CN209356900U - 一种蓝牙控制的电脉冲输出装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及医疗领域，具体为一种蓝牙控制的电脉冲输出装置，本实用新型由控制终端控制第一MCU微控制模块控制第二MCU微控制模块，使第二MCU微控制模块输出多种不同的脉冲信号，并将其不同的脉冲信号分别输出至电脉冲输出电路、电脉冲变换电路和调压电路，且输出至电脉冲输出电路的脉冲信号为载波信号，该载波信号为中频的双极性电脉冲；输出至电脉冲变换电路和调压电路的脉冲信号经变换后分别输出调制波。所述调制波和载波信号均输出至电脉冲输出电路，经调制后，电脉冲输出电路输出本实用新型的经皮中频电脉冲刺激信号，其相比低频脉冲刺激，既可以保存低频电刺激的功能效用，又能作用到皮肤表层的更深区域，从而适应体脂正常或更肥厚的人体或动物体，以达到镇痛功能或功能性恢复的功能。

Description

一种蓝牙控制的电脉冲输出装置

技术领域

本实用新型涉及利用电脉冲治疗或理疗领域，具体涉及一种蓝牙控制的中频电脉冲输出系统。

背景技术

市场上，利用电脉冲刺激技术进行阵痛和功能性恢复，主要采用了作用于皮肤的低频电脉冲刺激技术，经皮低频脉冲刺激穴位治疗是应用现代电子技术与祖国传统医学经络学、针灸学相结合研制成功的一种无创治疗，已在临床应用多年目前未发现对人体有任何的副作用。

但经皮电脉冲刺激技术的镇痛和功能性恢复的效果和患者的胖瘦程度有关，其主要原因在于经皮低频电脉冲刺激技术的作用深度不够，根据人体的组织特点，使用电脉冲刺激的频率越高，其作用区域就越深，中频能够达到相较于低频经皮电刺激脉冲更好的疗效。

实用新型内容

为解决现有经皮电刺激技术缓解阵痛和功能性恢复的作用深度不够的的问题，本实用新型提供

一种蓝牙控制的电脉冲输出装置，其包括控制模块，及与其分别电连接的供电模块和输出模块；

所述控制模块包括第一MCU微控制电路以与其电连接的蓝牙通信电路；第一MCU微控制电路还电连接供电模块，第一MCU微处理电路通过蓝牙通信电路无线连接有控制终端。

输出模块包括第二MCU微控制电路、调压电路、电脉冲变换电路、电脉冲输出电路以及输出接口；所述第二MCU微控制电路分别电连接第一MCU微控制电路、调压电路、电脉冲变换电路和电脉冲输出电路，同时所述调压电路分别电连接电脉冲输出电路和电脉冲变换电路，且电脉冲输出电路还分别电连接电脉冲变换电路和输出接口；

所述第二MCU微控制电路由第一MCU微控制电路控制，输出不同脉冲信号至电脉冲变换电路和调压电路，经电脉冲变换电路和调压电路变换后分别输出调制波；所述由第二MCU微控制电路输出至电脉冲输出电路的脉冲信号为载波信号，该载波信号为中频脉冲信号；所述由电脉冲输出电路输出的是中频经皮电脉冲刺激信号，即为载波信号经调制波调制后的电脉冲；

进一步的，所述供电模块包括依次电连接的充电接口、充电管理电路、充电电池、供电路径管理电路和电源转换电路，以及与充电管理电路电连接的充电指示电路；其中供电路径管理电路电连接第一MCU微处理电路

进一步的，该控制模块还包括电量检测电路、开关电路以及工作指示电路，其均与所述第一MCU微控制电路电连接，所述电量检测电路还电连接充电电池。

进一步的，所述的控制终端为智能手机。

由上述可知，本实用新型由控制终端控制第一MCU微控制模块控制第二MCU微控制模块，使第二MCU微控制模块输出多种不同的脉冲信号，并将其不同的脉冲信号分别输出至电脉冲输出电路、电脉冲变换电路和调压电路，且输出至电脉冲输出电路的脉冲信号为载波信号，该载波信号为中频的双极性电脉冲；输出至电脉冲变换电路和调压电路的脉冲信号经变换后分别输出调制波。所述调制波和载波信号均输出至电脉冲输出电路，经调制后，电脉冲输出电路输出本实用新型的经皮中频电脉冲刺激信号，即调制后的已调波，并由输出接口输出，可作用于人或动物体的镇痛和功能性恢复功效。

上述的各种控制信号均通过控制终端控制，并由蓝牙通信电路将其发送至第一MCU微控制模块和第二MCU微控制模块，控制调压电路和电脉冲输出电路，使电脉冲输出电路输出本实用新型的经皮中频电脉冲刺激信号，并且刺激强度可调。

本实用新型最终输出的经皮中频电脉冲刺激信号，相比低频脉冲刺激，既可以保存低频电刺激的功能效用，又能作用到皮肤表层的更深区域，从而适应体脂正常或更肥厚的人体或动物体，以达到镇痛功能或功能性恢复的功能。

附图说明

图1为本实用新型蓝牙控制的电脉冲输出系统的电路图；

图2为图1中控制模块电路图；

图3为图1中供电模块电路图；

图4为图1中第二MCU微控制电路的电路图；

图5为图1中电脉冲输出电路图；

图6为图1中电脉冲变换电路图；

图7为图1中调压电路图；

图8为图1中Type-C输出接口电路图；

图9为本实用新型电脉冲输出系统的中频电脉冲的波形图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型一种蓝牙控制的电脉冲输出系统，包括控制模块110，及与其分别电连接的供电模块120、输出模块130和作为控制终端的智能手机40。

供电模块120包括依次电连接的充电接口121、充电管理电路122、充电电池123、供电路径管理电路125和电源转换电路126，以及与充电管理电路122电连接的充电指示电路124。

输出模块130包括第二MCU微控制电路131、电脉冲输出电路132、Type-C输出接口电路133、调压电路134和电脉冲变换电路135。其中电脉冲输出电路132、调压电路 134和电脉冲变换电路135分别电连接第二MCU微控制电路131，且调压电路134还分别电连接电脉冲输出电路132和电脉冲变换电路135，电脉冲输出电路132和电脉冲变换电路135电连接，Type-C输出接口电路133与电脉冲输出电路132电连接。

控制模块110包括第一MCU微控制电路1133，及其分别电连接的电量检测电路111、蓝牙通信电路112和开关电路114。其中，第一MCU微控制电路113还分别电连接供电路径管理电路125和第二MCU微控制电路131，且第一MCU微控制电路113和第二MCU微控制电路131是通过USART串口实现通信控制。同时，其中电量检测电路 111与充电电池123电连接。

结合图9所示，本实用新型是由智能手机40与蓝牙通信电路112通信，将控制信号传输给第一MCU微控制电路113；第二MCU微控制电路131再由第一MCU微控制电路113控制，输出不同脉冲信号至电脉冲变换电路135和调压电路134，经电脉冲变换电路135变换后输出调制波T1、T2，其中T1和T2为频率、脉宽、调制度均相同的低频短脉冲，经调压电路134变换的T3调制波调制输出电源Vh，输出至电脉冲输出电路132和电脉冲变换电路135，且T3为自定义的调制波，T1、T2和T3分别为虚线所示。

同样，由第二MCU微控制电路131向电脉冲输出电路132输出的脉冲信号为载波信号，该载波信号为双极性中频电脉冲；所述由电脉冲输出电路132输出本实用新型的中频经皮电脉冲刺激信号，如图9中的实线部分所示，并由Type-C输出接口电路133输出。因该中频经皮电脉冲刺激信号为载波信号经过调制波调制后的电脉冲，故也可称之为图9中实线所示的载波。

所述的第二MCU微控制电路131控制调压电路134输出不同强度的电压，为电脉冲输出电路132和电脉冲变换电路135提供电源，并通过智能手机40控制中频经皮电脉冲刺激信号的强度。

图9所示的实线为本实用新型的中频电脉冲刺激信号，其也是经过调制波T1、T2和T3调制后的电脉冲，为混合调制的一个完整周期。

其中，所述载波信号的主要表征参数为：频率f_中频,脉宽τ_中频，周期T_中频，占空比D_中频，双极性中频电脉冲的相位差Δτ，所述述参数满足：

τ_中频＜Δτ＜T_中频-τ_中频；

所述调制波包括三种调制波，分别为电脉冲变换电路135输出的低频电脉冲T1 和T2，以及调压电路134输出的调制波T3；其中，T1、T2为频率、脉宽、调制度均相同，但相位不同的低频短脉冲，且分别对双极性电脉冲调制，其主要表征参数为频率f_低频,周期T_低频,脉宽τ_低频,所述参数满足：

调制波T1、T2的脉宽τ_低频与载波信号的脉宽τ_中频一致；

f_低频＝0.1～100H_Z,且TI、T2的相位差且TI、T2的相位差Δτ₀，其满足τ_低频+nT_中频＜Δτ₀＜(1+n)T_中频-τ_低频，其中，n取1，2，3...等正整数。

其中，调制波T3为自定义波，其主要表征参数为：频率f₀,周期最大输出幅度U_cm，周期T₀,幅度表示调制波T3在时域范围t内的幅度。当然，调制波T3不仅仅是可以是自定义波，也可以为正弦波、方波、三角波等波。

其中，载波信号的主要表征参数：频率f_中频＝1.2KH_Z±10％，脉宽τ_中频＝280us±10％,相位差Δτ＝1.2ms±10％。

调制波的主要表征参数为：T1和T2为低频电脉冲，其频率f_低频＝60H_Z±10％, 脉宽τ_低频＝280us±10％；调制波T3的频率f₀＝0.2H_Z±10％。

如图3所示，供电模块120为本实用新型的控制模块110和输出电路模块130供电。其中，充电管理电路122可以使用各种充电管理芯片，例如U1芯片为拓微的TP 系列的充电管理芯片TP404X、Linear的LTC404X系列充电管理芯片，有动终止充电循环和循环再充电的功能，L1和C1可以滤除插上充电电源时的瞬间浪涌，以保护供电模块120。

充电指示电路124指示该系统的充电状态，正在充电指示红色，充满电时指示绿色。

供电路径管理电路125使用P沟道增强型MOS管管理该系统的供电电源。在充电电池123，如聚合物锂电池在过放时、带负载工作时，充电电池123保护板会处于停止状态，导致充电电池123充不进电。并且充电电池123的频繁充电、放电、边充边放影响其使用寿命，因此需要供电路径管理电路125在充电电池123充电时，本实用新型只由连接充电接口121的电源供电。

在充电接口121没有连接充电电源时，MOS管导通，由充电电池123供电；在充电接口121连接充电电源时，MOS管Q1截止，由充电电源供电。D4为稳压管，避免在充电接口121连接大于充电管理芯片最大输入电压的电源时，导致的充电管理芯片的损坏。所述充电管理芯片就是充电管理电路122的充电管理芯片。

其中，电源转换电路126将充电电池123的电压转换成控制模块110和输出模块130的工作电压。

如图2所示，控制模块110包括第一MCU微控制电路113、电量检测电路111、工作指示电路114、开关电路115和蓝牙通信电路112。其中第一MCU微控制电路113 中的MCU芯片(U17)可以为TI公司的蓝牙芯片CC254X系列，蓝牙通信电路112包括2.4G的蓝牙天线和一个巴伦，该巴伦可以用已经封装的LFB182G45BG2D280巴伦芯片或者由电容电感匹配的巴伦匹配电路，将单端信号转换成差分信号，构成控制模块 110与智能手机40的通信连接。

其中，开关电路115和工作指示电路114能够控制控制模块110的开关、指示其工作状态，电量检测电路111检测充电电池123的电量。

图4所示为第二MCU微控制电路131，其中的MCU芯片为U11(STM32F070X)分别输出脉冲信号(PWM4、PWM5)、脉冲信号(PWM2、PWM3)及调压控制信号(regulating) 相应至电脉冲输出电路132、电脉冲变换电路135及调压电路134。

如图5所示电脉冲输出电路132，其中QN4、QN5和QN6为PNP三极管，可以输出满足前述表征参数本实用新型的中频经皮电脉冲刺激信号，并由Type-C输出接口电路133输出。Type-C输出接口电路133如图8所示。

图6为电脉冲变换电路135电路图，其中QN1、QN2和QN3为NPN三极管，将第二MCU微控制电路131输出的脉冲信号(PWM2、PWM3)变换为调制波(T1、T2)，输出至电脉冲输出电路132。

图7调压电路134电路图，调压电路134将第二MCU微控制电路131输出调压控制信号(regulating)变换为T3调制波，并调制输出电源Vh至电脉冲输出电路132 和电脉冲变换电路135。其中调压电路134电路中的U3(芯片LT360X系列)。

本实用新型实施例所用的控制终端为智能手机40，其通过安装的应用程序，设置本实用新型的载波信号和调制波的主要表征参数特征，即输出为中频经皮电脉冲刺激信号，以及刺激强度，使电脉冲输出电路132输出本实用新型的中频经皮电脉冲刺激信号，相比低频脉冲刺激，既可以保存低频电刺激的功能效用，又能作用到皮肤表层的更深区域，从而适应体脂正常或更肥厚的人体或动物体，以达到镇痛功能或功能性恢复的功能。

需要说明的是，本实用新型的控制终端包括了当下的各种智能的电子设备，如平板电脑、智能手环、人工智能等，以及蓝牙通信控制的遥控控制仪器等，包括但不仅限于此。

最后需要说明的是：以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，仅用于说明本实用新型的技术方案，并非用于限定本实用新型的保护范围。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种蓝牙控制的电脉冲输出装置，其特征在于：其包括控制模块，及与其分别电连接的供电模块和输出模块；

所述控制模块包括第一MCU微控制电路以与其电连接的蓝牙通信电路；第一MCU微控制电路还电连接供电模块，第一MCU微处理电路通过蓝牙通信电路无线连接有控制终端，

输出模块包括第二MCU微控制电路、调压电路、电脉冲变换电路、电脉冲输出电路以及输出接口；所述第二MCU微控制电路分别电连接第一MCU微控制电路、调压电路、电脉冲变换电路和电脉冲输出电路，同时所述调压电路分别电连接电脉冲输出电路和电脉冲变换电路，且电脉冲输出电路还分别电连接电脉冲变换电路和输出接口；

所述第二MCU微控制电路由第一MCU微控制电路控制，输出不同脉冲信号至电脉冲变换电路和调压电路，经电脉冲变换电路和调压电路变换后分别输出调制波；所述由第二MCU微控制电路输出至电脉冲输出电路的脉冲信号为载波信号，该载波信号为中频脉冲信号；所述由电脉冲输出电路输出的是中频经皮电脉冲刺激信号，即为载波信号经调制波调制后的电脉冲。

2.根据权利要求1所述蓝牙控制的电脉冲输出装置，其特征在于：所述供电模块包括依次电连接的充电接口、充电管理电路、充电电池、供电路径管理电路和电源转换电路，以及与充电管理电路电连接的充电指示电路；其中供电路径管理电路电连接第一MCU微处理电路。

3.根据权利要求2所述蓝牙控制的电脉冲输出装置，其特征在于：该控制模块还包括电量检测电路、开关电路以及工作指示电路，其均与所述第一MCU微控制电路电连接，所述电量检测电路还电连接充电电池。

4.根据权利要求3所述蓝牙控制的电脉冲输出装置，其特征在于：所述的控制终端为智能手机。