CN211321210U - 一种医疗器械电源电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种医疗器械电源电路，包括第一电源转换电路、控制电路、驱动电路和隔离变压器电路；第一电源转换电路用于将第一直流电压转换为第二直流电压并从其输出端输出；控制电路的输入端接入第一直流电压，控制电路用于生成驱动控制信号以控制医疗器械运行；驱动电路的输入端与控制电路的输出端电连接，隔离变压器电路的输入端与驱动电路的输出端电连接，隔离变压器电路的输出端与医疗器械电连接，隔离变压器用于隔离控制电路与医疗器械。本实用新型实施例提供的技术方案避免了因采用多个光耦芯片而导致信号传输延时长的问题，同时减少了光耦芯片的对应的驱动电路的数量，进而降低了系统的功耗。

Description

一种医疗器械电源电路

技术领域

本实用新型实施例涉及电子技术领域，尤其涉及一种医疗器械电源电路。

背景技术

随着生活水平的提高，人们对就医的安全性和舒适性提出了更高的要求，三级医疗除了有生物兼容性，还要保证医疗器械接触人体肌肉血管时，具有足够的安全性。

现有技术中，电外科医疗器械均采用隔离的方式以实现应用部分和强电部分的安全隔离，但是当前绝大多数厂家采用传统的光耦隔离方案；此种隔离方案需要较多的光耦芯片，存在传输延时长、功耗大的问题，且由于光耦具有光衰的现象，导致产品寿命短，无法更好地满足医疗需求。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种医疗器械电源电路，在实现医疗器械与控制电路之间的隔离的基础上，增强系统的可靠性和稳定性，降低系统传输延时和功耗。

本实用新型实施例提供了一种医疗器械电源电路，包括：第一电源转换电路、控制电路、驱动电路和隔离变压器电路；

所述第一电源转换电路包括输入端和输出端，所述第一电源转换电路的输入端接入第一直流电压，所述第一电源转换电路用于将所述第一直流电压转换为第二直流电压并从其输出端输出；

所述控制电路包括输入端和输出端，所述控制电路的输入端接入所述第一直流电压，所述控制电路用于生成驱动控制信号以控制所述医疗器械运行；

所述驱动电路包括输入端和输出端，所述驱动电路的输入端与所述控制电路的输出端电连接，所述隔离变压器电路包括调压端、输入端和输出端，所述隔离变压器电路的调压端接入所述第二直流电压，所述隔离变压器电路的输入端与所述驱动电路的输出端电连接，所述隔离变压器电路的输出端与所述医疗器械电连接，所述隔离变压器用于实现所述控制电路与所述医疗器械之间的电气隔离。

可选的，所述隔离变压器电路包括变压器，所述变压器包括原边和副边，所述变压器的原边与所述驱动电路的输出端电连接，所述变压器的副边与所述医疗器械电连接。

可选的，所述驱动电路包括第一驱动芯片、第一晶体管和第二晶体管，所述第一驱动芯片包括第一使能端、第一输入端、第一输出端、第二使能端、第二输入端和第二输出端；所述控制电路包括第一控制芯片；

所述第一驱动芯片的第一使能端和所述第二使能端分别与所述第一控制芯片的驱动信号输出端电连接，所述第一驱动芯片的第一输入端与所述第一控制芯片的第一信号输出端电连接，所述第一驱动芯片的第一输出端与所述第一晶体管的第一端电连接，所述第一晶体管的第二端与所述变压器的原边电连接，所述第一晶体管的第三端接地；

所述第一驱动芯片的第二输入端与所述第一控制芯片的第二信号输出端电连接，所述第一驱动芯片的第二输出端与所述第二晶体管的第一端电连接，所述第二晶体管的第二端与所述变压器的原边电连接，所述第二晶体管的第三端接地。

可选的，所述变压器的原边包括第一原边和第二原边，所述第一原边的第一端与所述第一晶体管的第二端电连接，所述第一原边的第二端与所述第一电源转换电路的输出端电连接；

所述第二原边的第一端与所述第一电源转换电路的输出端电连接，所述第二原边的第二端与所述第二晶体管的第二端电连接；

所述变压器的副边与所述医疗器械电连接。

可选的，所述隔离变压器电路还包括第一采样支路、第二采样支路和第一电感，所述第一采样支路包括第一电容和第一电阻，所述第二采样支路包括第二电容和第三电容；

所述第一电容的第一端与所述变压器的副边的第一端电连接，所述第一电容的第二端与所述第一电阻的第一端电连接，所述第一电阻的第二端与所述第一电感的第一端电连接，所述第一电感的第二端与所述变压器的副边的第二端电连接；

所述第二电容的第一端与所述第一电容的第一端电连接，所述第二电容的第二端通过所述第三电容与所述第一电感的第一端电连接。

可选的，所述医疗器械电源电路还包括第一隔离采样电路；所述第一隔离采样电路包括第一隔离芯片、第四电容、第二电阻和第五电容；所述第一隔离芯片包括电源端、输入端和输出端；

所述第四电容的第一端与所述第一电容的第二端电连接，所述第四电容的第二端与所述第一隔离芯片的输入端电连接，所述第一隔离芯片的电源端接入第三直流电压，所述第一隔离芯片的输出端通过所述第二电阻与所述第一控制芯片的第一反馈端电连接，所述第一控制芯片的第一反馈端通过所述第五电容接地；

所述医疗器械电源电路还包括第二隔离采样电路；所述第二隔离采样电路包括第二隔离芯片、第三电阻、第四电阻和第六电容；所述第二隔离芯片包括电源端、输入端和输出端；

所述第三电阻的第一端与所述第二电容的第二端电连接，所述第三电阻的第二端与所述第二隔离芯片的输入端电连接，所述第二隔离芯片的电源端接入所述第三直流电压，所述第二隔离芯片的输出端通过所述第四电阻与所述第一控制芯片的第二反馈端电连接，所述第一控制芯片的第二反馈端通过所述第六电容接地。

可选的，所述医疗器械电源电路还包括隔离通信电路，所述隔离通信电路包括通信芯片，所述通信芯片包括电源端、信号接收端和信号发送端；

所述通信芯片的电源端接入第四直流电压，所述通信芯片的信号接收端与所述第一控制芯片的信号发送端电连接，所述通信芯片的信号发送端与所述第一控制芯片的信号接收端电连接。

可选的，所述第一电源转换电路包括第二驱动芯片、第三晶体管、第四晶体管、第二电感、第五电阻和第七电容，所述第二驱动芯片包括使能端、第一驱动输出端和第二驱动输出端；

所述第二驱动芯片的使能端接入所述第一直流电压，所述第二驱动芯片的第一驱动输出端与所述第三晶体管的第一端电连接，所述第三晶体管的第二端接入所述第一直流电压，所述第三晶体管的第三端与所述第四晶体管的第二端电连接，所述第四晶体管的第三端接地，所述第四晶体管的第一端与所述第二驱动芯片的第二驱动输出端电连接；

所述第二电感的第一端与所述第三晶体管的第三端电连接，所述第二电感的第二端与所述第五电阻的第一端电连接，所述第五电阻的第二端通过所述第七电容接地，所述第五电阻的第二端与所述第一原边的第二端电连接。

可选的，本实用新型实施例提供的医疗器械电源电路还包括第二电源转换电路，所述第二电源转换电路包括第一电压转换芯片、稳压管、第三电感、第六电阻和第二电压转换芯片，所述第一电压转换芯片包括电压输入端、电压输出端和反馈端，所述第二电压转换芯片包括使能端和输出端；

所述第一电压转换芯片的电压输入端接入所述第一直流电压，所述第一电压转换芯片的电压输出端与所述第三电感的第一端电连接，所述第三电感的第二端通过所述第六电阻与所述第一电压转换芯片的反馈端电连接，所述稳压管的第一端与所述第三电感的第一端电连接，所述稳压管的第二端接地；

所述第二电压转换芯片的使能端与所述第三电感的第二端电连接，所述第二电压转换芯片的输出端输出所述第三直流电压。

可选的，本实用新型实施例提供的医疗器械电源电路还包括调频电路，所述调频电路包括第二控制芯片，所述第二控制芯片包括电源端、信号输入端和信号输出端；

所述第二控制芯片的电源端接入所述第三直流电压，所述第二控制芯片的信号输入端与所述第一控制芯片的通信信号输出端电连接，所述第二控制芯片的信号输出端与所述第一控制芯片的第三反馈端电连接。

本实用新型实施例提供的技术方案，通过驱动电路根据接收到控制电路输出的驱动控制信号来驱动隔离变压器电路运行，隔离变压器电路采用集成有芯片级变压器的隔离芯片来实现医疗器械与控制电路之间的隔离。有效地避免了医疗器械在使用的过程中与人体接触发生安全事故。相对于现有技术，本实用新型实施例提供的技术方案避免了因采用多个光耦芯片而导致信号传输延时长的问题，同时减少了光耦芯片的对应的驱动电路的数量，进而降低了系统的功耗。另外，隔离变压器电路不存在衰减的问题，能够大大提高产品的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种医疗器械电源电路的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种医疗器械电源电路的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的另一种医疗器械电源电路的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的另一种医疗器械电源电路的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的另一种医疗器械电源电路的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的另一种医疗器械电源电路的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的另一种医疗器械电源电路的结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的另一种医疗器械电源电路的结构示意图；

图9为本实用新型实施例提供的另一种医疗器械电源电路的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1为本实用新型实施例提供的一种医疗器械电源电路的结构示意图。参考图1，该医疗器械电源电路包括：第一电源转换电路10、控制电路20、驱动电路30和隔离变压器电路40；第一电源转换电路10包括输入端A1和输出端A2，第一电源转换电路10的输入端A1接入第一直流电压VCC1，第一电源转换电路10用于将第一直流电压VCC1转换为第二直流电压VCC2并从其输出端A2输出；

控制电路20包括输入端B1和输出端B2，控制电路20的输入端B1接入第一直流电压VCC1，控制电路20用于生成驱动控制信号以控制医疗器械50运行；

驱动电路30包括输入端E1和输出端E2，驱动电路30的输入端E1与控制电路20的输出端B2电连接，隔离变压器电路40包括调压端F3、输入端F1和输出端F2，隔离变压器电路40的调压端F3接入第二直流电压VCC2，隔离变压器电路40的输入端F1与驱动电路30的输出端E2电连接，隔离变压器电路40的输出端F2与医疗器械50电连接，隔离变压器电路40用于实现控制电路20与医疗器械50之间的电气隔离。

具体的，第一电源转换电路10用于将第一直流电压VCC1转换为第二直流电压VCC2，以为隔离变压器电路提供直流电压。其中第一直流电压VCC1可以由系统前端的电源电路生成，电源电路将交流电压进行整流并滤波，将交流电压转换为第一直流电压VCC1向第一电源转换电路10以及控制电路20供电。控制电路20可以包括集成微控制器，控制电路20用于生成驱动控制信号至驱动电路30，驱动电路30根据接收到的驱动控制信号驱动隔离变压器电路40运行，隔离变压器电路40输出医疗器械50所需要的电压，以为医疗器械50提供电源电压。隔离变压器电路40的调压端F3输入第二直流电压VCC2，用于调节输出至医疗器械50上的电压。其中，第二直流电压VCC2与隔离变压器电路40的输出端接入的负载阻抗有关，负载阻抗越大，相应的第二直流电压VCC2越大。医疗器械50的控制器(图1中未示出控制器)控制医疗器械50完成相应的医疗操作。示例性的，控制电路20可以DSP，用于与医疗器械50以及医疗器械控制器之间进行通信控制。

隔离变压器电路40用于将系统输入的第一直流电压VCC1转换为医疗器械50所匹配的电压，隔离变压器电路40包括变压器，具有电气隔离的作用，能够实现医疗器械50与控制电路20之间的电气隔离，有效避免医疗器械50在使用的过程中与人体接触发生触电危险。例如，医疗器械可以为电外科手术刀，手术刀通过隔离变压器电路40与控制电路20进行电气隔离，即，实现了手术刀与电源之间的隔离，避免手术刀在接触人体肌肉或器官组织时，人体发生触电危险。且采用隔离变压器电路40对医疗器械50与控制电路20进行隔离，无需采用光耦芯片，避免了传统技术中多个光耦芯片之间存在传输延时长的问题，同时减少了光耦芯片的对应的驱动电路的数量，进而降低了系统的功耗。另外，隔离变压器电路40不存在衰减的问题，能够大大提高产品的使用寿命。

可选的，图2为本实用新型实施例提供的另一种医疗器械电源电路的结构示意图。在上述实施例基础上，参考图2，隔离变压器电路40包括变压器T，变压器T包括原边T1和副边T2，变压器T的原边T1与驱动电路30的输出端E2电连接，变压器T的副边T2与医疗器械50电连接。

具体的，隔离变压器电路40包括变压器，具有电气隔离的作用，能够实现医疗器械50与控制电路20之间的电气隔离，有效避免医疗器械50在使用的过程中与人体接触发生触电危险。这样设置的好处是，既可以实现隔离变压器电路40输出电压的调整，又可以对医疗器械50与控制电路20进行隔离，且无需采用光耦芯片，避免了传统技术中多个光耦芯片之间存在传输延时长的问题。

本实用新型实施例提供的技术方案，通过驱动电路根据接收到控制电路输出的驱动控制信号来驱动隔离变压器电路运行，隔离变压器电路采用集成有芯片级变压器的隔离芯片来实现医疗器械与控制电路之间的隔离。有效地避免了医疗器械在使用的过程中与人体接触发生安全事故。相对于现有技术，本实用新型实施例提供的技术方案无需采用光耦隔离芯片，避免了因采用多个光耦芯片而导致信号传输延时长的问题，同时减少了光耦芯片的对应的驱动电路的数量，进而降低了系统的功耗。另外，隔离变压器电路不存在衰减的问题，能够大大提高产品的使用寿命。

可选的，图3为本实用新型实施例提供的另一种医疗器械电源电路的结构示意图。在上述实施例基础上，参考图3，驱动电路30包括第一驱动芯片U1、第一晶体管Q1和第二晶体管Q2，第一驱动芯片U1包括第一使能端12、第一输入端11、第一输出端13、第二使能端14、第二输入端15和第二输出端16；控制电路20包括第一控制芯片U2；

第一驱动芯片U1的第一使能端12和第二使能端14分别与第一控制芯片U2的驱动信号输出端22电连接，第一驱动芯片U1的第一输入端11与第一控制芯片U2的第一信号输出端21电连接，第一驱动芯片U1的第一输出端13与第一晶体管Q1的第一端电连接，第一晶体管Q1的第二端与变压器T的原边T1电连接，第一晶体管Q1的第三端接地；

第一驱动芯片U1的第二输入端15与第一控制芯片U2的第二信号输出端23电连接，第一驱动芯片U1的第二输出端16与第二晶体管Q2的第一端电连接，第二晶体管Q2的第二端与变压器T的原边T1电连接，第二晶体管Q2的第三端接地。

具体的，第一控制芯片U2可以为DSP，第一控制芯片U2的驱动信号输出端22可以为GPIO接口，用于输出第一控制芯片U2生成驱动控制信号，以控制驱动电路30运行。驱动电路30包括第一驱动芯片U1，第一驱动芯片U1用于根据驱动控制信号生成PWM驱动信号，以驱动第一晶体管Q1和第二晶体管Q2交替导通工作，第一晶体管Q1和第二晶体管Q2分别输出交流电压至变压器T的原边T1，变压器T的副边T2感应原边T1的交流电压，进行电压变换，以得到医疗器械50所需要的电压。示例性的，第一驱动芯片U1可以为由门电路组成的具有电压转换功能的集成芯片，用于驱动第一晶体管Q1和第二晶体管Q2。第一控制芯片U2为DSP，其输出的驱动电压通常为3.3V，由于第一晶体管Q1和第二晶体管Q2为高压晶体管，第一控制芯片U2输出的驱动电压的驱动能力不足以使第一晶体管Q1和第二晶体管Q2正常工作，因此，通过第一驱动芯片U1将第一控制芯片U2输出的驱动控制信号(即，驱动电压)进行放大，以提高第一驱动芯片U1输出PWM信号的驱动能力，从而驱动第一晶体管Q1和第二晶体管Q2正常工作。

在上述实施例的基础上，继续参考图3，变压器T的原边T1包括第一原边T11和第二原边T12，第一原边T11的第一端与第一晶体管Q1的第二端电连接，第一原边T12的第二端与第一电源转换电路10的输出端A2电连接；

第二原边T12的第一端与第一电源转换电路10的输出端A2电连接，第二原边T12的第二端与第二晶体管Q2的第二端电连接；

变压器T的副边T2与医疗器械50电连接。

具体的，变压器T的原边T1包括第一原边T11和第二原边T12，第一原边T11的第二端和第二原边T12的第一端接入第二直流电压VCC2，第一原边T11的第一端接入第一晶体管Q1输出的电压，第二原边T12的第二端接入第二晶体管Q2输出的电压。当第一晶体管Q1导通时，第一晶体管Q1与第一原边T11形成回路(第一原边T11的第二端与第一晶体管Q1的第三端通过电容电连接)；当第二晶体管Q2导通时，第二晶体管Q2与第二原边T12形成回路。在第一晶体管Q1和第二晶体管Q2交替导通的过程中，变压器T的原边产生交替变换的交流电压，副边T2感应原边的交流电压并生成感应电压，感应电压即为医疗器械50所需要的电压。

可选的，图4为本实用新型实施例提供的另一种医疗器械电源电路的结构示意图。在上述实施例基础上，参考图4，隔离变压器电路40还包括第一采样支路401、第二采样支路402和第一电感L1，第一采样支路401包括第一电容C1和第一电阻R1，第二采样支路402包括第二电容C2和第三电容C3；

第一电容C1的第一端与变压器T的副边T2的第一端电连接，第一电容C1的第二端与第一电阻R1的第一端电连接，第一电阻R1的第二端与第一电感L1的第一端电连接，第一电感L1的第二端与变压器T的副边T2的第二端电连接；

第二电容C2的第一端与第一电容C1的第一端电连接，第二电容C2的第二端通过第三电容C3与第一电感L1的第一端电连接。

具体的，第一电容C1和第一电阻R1构成第一采样支路401，第一采样支路401用于采集隔离变压器电路40的输出电流。第二电容C2和第三电容C3构成第二采样支路402，第二采样支路402用于采集隔离变压器电路40的输出电压。

可选的，图5为本实用新型实施例提供的另一种医疗器械电源电路的结构示意图。在上述实施例基础上，参考图5，本实用新型实施例所提供的医疗器械电源电路还包括第一隔离采样电路60；第一隔离采样电路60包括第一隔离芯片U3、第四电容C4、第二电阻R2和第五电容C5；第一隔离芯片U3包括电源端31、输入端32和输出端33；

第四电容C4的第一端与第一电容C1的第二端电连接，第四电容C4的第二端与第一隔离芯片U3的输入端32电连接，第一隔离芯片U3的电源端31接入第三直流电压VCC3，第一隔离芯片U3的输出端33通过第二电阻R2与第一控制芯片U2的第一反馈端24电连接，第一控制芯片U2的第一反馈端24通过第五电容C5接地；

医疗器械电源电路还包括第二隔离采样电路70；第二隔离采样70电路包括第二隔离芯片U4、第三电阻R3、第四电阻R4和第六电容R6；第二隔离芯片U4包括电源端41、输入端42和输出端43；

第三电阻R3的第一端与第二电容C2的第二端电连接，第三电阻R3的第二端与第二隔离芯片U4的输入端42电连接，第二隔离芯片U4的电源端41接入第三直流电压VCC3，第二隔离芯片U4的输出端43通过第四电阻R4与第一控制芯片U2的第二反馈端25电连接，第一控制芯片U2的第二反馈端25通过第六电C6容接地。

具体的，第一隔离采样电路60与第一采样支路401电连接，第一隔离采样电路60用于将第一采样支路401采集到的隔离变压器电路40的输出电流反馈至控制电路20，形成隔离变压器电路40与控制电路20之间的电流闭环调节，以实时监测并调节隔离变压器电路40的输出电流。第二隔离采样电路70与第二采样支路402电连接，第二隔离采样电路70用于将第二采样支路402采集到的隔离变压器电路40的输出电压反馈至控制电路20，形成隔离变压器电路40与控制电路20之间的电压闭环调节，以实时监测并调节隔离变压器电路40的输出电压。示例性的，第一隔离芯片U3可以为集成运算放大器芯片，第一采样支路401采集隔离变压器电路40的输出电流，并通过第一电容C1输出至第四电容C4的第一端，隔离变压器电路40的输出电流经第一隔离芯片U3转换为第一控制芯片U2所匹配的电流。第一隔离芯片U3将第一采样支路401输出的隔离变压器电路40的输出电流经过模拟数字转换器，将模拟形式的连续输出电流信号转换为数字形式的离散电流信号。其中模拟数字转换器可以集成在第一隔离芯片U3中。

第二隔离芯片U4可以为集成运算放大器芯片，第二采样支路402采集隔离变压器电路40的输出电压，并通过第二电容C2输出至第三电阻R3的第一端，隔离变压器电路40的输出电压经第二隔离芯片U4转换为第一控制芯片U2所匹配的电压。且第一隔离芯片U3和第二隔离芯片U4具有较强的隔离能力，能够实现隔离变压器电路40与第一控制芯片U2之间的电气隔离，使得系统满足国标规定的安全电压限制。第二隔离芯片U4将第二采样支路402输出的隔离变压器电路40的输出电压经过模拟数字转换器，将模拟形式的连续输出电压信号转换为数字形式的离散电压信号。其中模拟数字转换器可以集成在第二隔离芯片U4中。控制电路20中的第一控制芯片U2根据采集到的数字形式的电压信号和电流信号对其输出的驱动控制信号进行调节，以保持隔离变压器电路40输出电压和输出电流的稳定，有利于提高系统的稳定性。

可选的，图6为本实用新型实施例提供的另一种医疗器械电源电路的结构示意图。在上述实施例基础上，参考图6，本实用新型实施例提供的医疗器械电源电路还包括隔离通信电路80，隔离通信电路80包括通信芯片U5，通信芯片80包括电源端51、信号接收端52和信号发送端53；

通信芯片U5的电源端51接入第四直流电压VCC4，通信芯片U5的信号接收端52与第一控制芯片U2的信号发送端26电连接，通信芯片U5的信号发送端53与第一控制芯片U2的信号接收端27电连接。

具体的，通信芯片U5可以为具有隔离功能的总线型通信芯片，如RS485通信芯片。通信芯片U5采集医疗器械50的输入数据，通过总线的方式与第一控制芯片U2连接，能够实现医疗器械50与控制电路20之间的数据通信。

在其他实施例中，第一隔离采样电路60、第二隔离采样电路70以及隔离通信电路80可以集成为一个整体，形成隔离芯片，能够减小系统的体积。

可选的，图7为本实用新型实施例提供的另一种医疗器械电源电路的结构示意图。在上述实施例基础上，参考图7，第一电源转换电路10包括第二驱动芯片U6、第三晶体管Q3、第四晶体管Q4、第二电感L2、第五电阻R5和第七电容C7，第二驱动芯片U6包括使能端61、第一驱动输出端62和第二驱动输出端63；

第二驱动芯片U6的使能端61接入第一直流电压VCC1，第二驱动芯片U6的第一驱动输出端62与第三晶体管Q3的第一端电连接，第三晶体管Q3的第二端接入第一直流电压VCC3，第三晶体管Q3的第三端与第四晶体管Q4的第二端电连接，第四晶体管Q4的第三端接地，第四晶体管Q4的第一端与第二驱动芯片U6的第二驱动输出端63电连接；

第二电感L2的第一端与第三晶体管Q3的第三端电连接，第二电感L2的第二端与第五电阻R5的第一端电连接，第五电阻R5的第二端通过第七电容C7接地，第五电阻R5的第二端与第一原边T11的第二端电连接。

具体的，第二驱动芯片U6用于生成第三晶体管Q3和第四晶体管Q4的驱动信号，以驱动第三晶体管Q3和第四晶体管Q4交替导通。第二驱动芯片U6的电源端61输入第一直流电压VCC1，第一直流电压VCC1可以由系统前端的电源电路生成，电源电路将交流电压进行整流并滤波，将交流电压转换为第一直流电压VCC1向第二驱动芯片U6供电。第二驱动芯片U6分别输出驱动信号至第三晶体管Q3和第四晶体管Q4，从而实现电压的转换。转换后的交流电压可以经过整流变成直流电压，第二电感L2、第五电阻R5和第七电容C7组成电路用于对该直流电压进行滤波，输出第二直流电压VCC2。其中，第三晶体管Q3和第四晶体管Q4可以集成在一个电源转换芯片中，有利于降低系统的复杂度。

在上述实施例的基础上，继续参考图7，本实用新型实施例提供的医疗器械电源电路还包括第二电源转换电路90，第二电源转换电路90包括第一电压转换芯片U7、稳压管VD、第三电感L3、第六电阻R6和第二电压转换芯片U8，第一电压转换芯片U7包括电压输入端71、电压输出端72和反馈端73，第二电压转换芯片U8包括使能端81和输出端82；

第一电压转换芯片U7的电压输入端71接入第一直流电压VCC1，第一电压转换芯片U7的电压输出端72与第三电感L3的第一端电连接，第三电感L3的第二端通过第六电阻R6与第一电压转换芯片U7的反馈端73电连接，稳压管VD的第一端与第三电感L3的第一端电连接，稳压管VD的第二端接地；

第二电压转换芯片U8的使能端81与第三电感L3的第二端电连接，第二电压转换芯片U8的输出端83输出第三直流电压VCC3。

具体的，第二电源转换电路90用于实现隔离电压转换。第一电压转换芯片U7可以为降压转换芯片，用于将第一直流电压VCC1转换为第四直流电压VCC4，以为通信芯片U5提供电源电压。稳压管VD用于对第四直流电压VCC4进行稳压，防止第四直流电压VCC4出现脉动而击穿通信芯片U5。第三电感用于对第一电压转换芯片U7输出的电压进行滤波并输出第四直流电压VCC4。第二电压转换芯片U8为降压转换芯片，用于将第四直流电压VCC4转换为第三直流电压VCC3，为第一隔离芯片U3和第二隔离芯片U4提供电源电压。例如，由于第三直流电压VCC3和第四直流电压VCC4之间的压差较小，第二电压转换芯片U8可以为低压线性稳压器，以实现第四直流电压VCC4向第三直流电压VCC3的转换。

可选的，图8为本实用新型实施例提供的另一种医疗器械电源电路的结构示意图。在上述实施例基础上，参考图8，本实用新型实施例提供的医疗器械电源电路还包括调频电路100，调频电路100包括第二控制芯片U9，第二控制芯片U9包括电源端91、信号输入端92和信号输出端93；

第二控制芯片U9的电源端91接入第三直流电压VCC3，第二控制芯片U9的信号输入端92与第一控制芯片U2的通信信号输出端28电连接，第二控制芯片U9的信号输出端93与第一控制芯片U2的第三反馈端29电连接。

具体的，第二控制芯片U9可以为调频芯片，用于适配医疗器械50的最佳工作频率来调整DSP的动态系统时钟。例如，医疗器械50的最佳工作频率为40kHz，若系统的输出频率为39.8kHz，则通过调频电路100调节控制电路20的动态系统时钟将系统输出的频率匹配医疗器械50的最佳工作频率，从而使得系统的能量利用最大化。第二控制芯片U9的信号输入端92包括多个子输入端，用于接收第一控制芯片U2发送的信号，如，时钟信号、数据信号和使能信号。

可选的，图9为本实用新型实施例提供的另一种医疗器械电源电路的结构示意图。在上述实施例基础上，参考图8和图9，本实用新型实施例提供的医疗器械电源电路包括：第一电源转换电路10、控制电路20、驱动电路30、隔离变压器电路40、第一隔离采样电路60、第二隔离采样电路70、隔离通信电路80和第二电源转换电路90，其具体工作原理如下：

第一电源转换电路10用于将第一直流电压VCC1转换为第二直流电压VCC2，以为变压器T的原边T1提供电源电压。第一直流电压VCC1可以由外接电源提供，或由前级电源电路提供。第二电源转换电路90将第一直流电压VCC1转换为第三直流电压VCC3，为第一隔离采样电路60和第二隔离采样电路70提供电源电压。控制电路20可以为集成微控制器，用于生成驱动控制信号至驱动电路30，驱动电路30根据接收到的驱动控制信号驱动隔离变压器电路40运行，隔离变压器电路40输出医疗器械50所需要的电压，为医疗器械50提供电源电压，医疗器械50通过控制器来完成相应的医疗操作。相比于现有技术，本实用新型实施例省去了多个光耦以及光耦驱动电路，仅通过集成有芯片级的变压器的隔离芯片来实现医疗器械50与控制电路20之间的电气隔离，经本领域技术人员计算，本实用新型实施例所提供的技术方案的功耗为1.5mA/ch，相比于现有技术，大大降低了系统损耗。芯片级的隔离变压器相对于光耦的延时较小，系统之间的数据传输能够达到纳秒级别，且不存在光衰的问题，有利于提高产品的使用寿命。

第一隔离采样电路60与第一采样支路401电连接，第一隔离采样电路60用于将第一采样支路401采集到的隔离变压器电路40的输出电流反馈至控制电路20，形成隔离变压器电路40与控制电路20之间的电流闭环调节，以实时监测并调节隔离变压器电路40的输出电流。第二隔离采样电路70与第二采样支路402电连接，第二隔离采样电路70用于将第二采样支路402采集到的隔离变压器电路40的输出电压反馈至控制电路20，形成隔离变压器电路40与控制电路20之间的电压闭环调节，以实时监测并调节隔离变压器电路40的输出电压。隔离通信电路80包括通信芯片U5，通信芯片U5采集医疗器械50的输入数据，通过总线的方式与第一控制芯片U2连接，能够实现医疗器械50与控制电路20之间的数据通信，以监测医疗器械50的输入数据是否异常。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种医疗器械电源电路，其特征在于，包括：第一电源转换电路、控制电路、驱动电路和隔离变压器电路；

所述第一电源转换电路包括输入端和输出端，所述第一电源转换电路的输入端接入第一直流电压，所述第一电源转换电路用于将所述第一直流电压转换为第二直流电压并从其输出端输出；

所述控制电路包括输入端和输出端，所述控制电路的输入端接入所述第一直流电压，所述控制电路用于生成驱动控制信号以控制所述医疗器械运行；

所述驱动电路包括输入端和输出端，所述驱动电路的输入端与所述控制电路的输出端电连接，所述隔离变压器电路包括调压端、输入端和输出端，所述隔离变压器电路的调压端接入所述第二直流电压，所述隔离变压器电路的输入端与所述驱动电路的输出端电连接，所述隔离变压器电路的输出端与所述医疗器械电连接，所述隔离变压器电路用于实现所述控制电路与所述医疗器械之间的电气隔离。

2.根据权利要求1所述的医疗器械电源电路，其特征在于，所述隔离变压器电路包括变压器，所述变压器包括原边和副边，所述变压器的原边与所述驱动电路的输出端电连接，所述变压器的副边与所述医疗器械电连接。

3.根据权利要求2所述的医疗器械电源电路，其特征在于，所述驱动电路包括第一驱动芯片、第一晶体管和第二晶体管，所述第一驱动芯片包括第一使能端、第一输入端、第一输出端、第二使能端、第二输入端和第二输出端；所述控制电路包括第一控制芯片；

所述第一驱动芯片的第一使能端和所述第二使能端分别与所述第一控制芯片的驱动信号输出端电连接，所述第一驱动芯片的第一输入端与所述第一控制芯片的第一信号输出端电连接，所述第一驱动芯片的第一输出端与所述第一晶体管的第一端电连接，所述第一晶体管的第二端与所述变压器的原边电连接，所述第一晶体管的第三端接地；

所述第一驱动芯片的第二输入端与所述第一控制芯片的第二信号输出端电连接，所述第一驱动芯片的第二输出端与所述第二晶体管的第一端电连接，所述第二晶体管的第二端与所述变压器的原边电连接，所述第二晶体管的第三端接地。

4.根据权利要求3所述的医疗器械电源电路，其特征在于，所述变压器的原边包括第一原边和第二原边，所述第一原边的第一端与所述第一晶体管的第二端电连接，所述第一原边的第二端与所述第一电源转换电路的输出端电连接；

所述第二原边的第一端与所述第一电源转换电路的输出端电连接，所述第二原边的第二端与所述第二晶体管的第二端电连接；

所述变压器的副边与所述医疗器械电连接。

5.根据权利要求4所述的医疗器械电源电路，其特征在于，所述隔离变压器电路还包括第一采样支路、第二采样支路和第一电感，所述第一采样支路包括第一电容和第一电阻，所述第二采样支路包括第二电容和第三电容；

所述第一电容的第一端与所述变压器的副边的第一端电连接，所述第一电容的第二端与所述第一电阻的第一端电连接，所述第一电阻的第二端与所述第一电感的第一端电连接，所述第一电感的第二端与所述变压器的副边的第二端电连接；

所述第二电容的第一端与所述第一电容的第一端电连接，所述第二电容的第二端通过所述第三电容与所述第一电感的第一端电连接。

6.根据权利要求5所述的医疗器械电源电路，其特征在于，所述医疗器械电源电路还包括第一隔离采样电路；所述第一隔离采样电路包括第一隔离芯片、第四电容、第二电阻和第五电容；所述第一隔离芯片包括电源端、输入端和输出端；

所述第四电容的第一端与所述第一电容的第二端电连接，所述第四电容的第二端与所述第一隔离芯片的输入端电连接，所述第一隔离芯片的电源端接入第三直流电压，所述第一隔离芯片的输出端通过所述第二电阻与所述第一控制芯片的第一反馈端电连接，所述第一控制芯片的第一反馈端通过所述第五电容接地；

所述医疗器械电源电路还包括第二隔离采样电路；所述第二隔离采样电路包括第二隔离芯片、第三电阻、第四电阻和第六电容；所述第二隔离芯片包括电源端、输入端和输出端；

所述第三电阻的第一端与所述第二电容的第二端电连接，所述第三电阻的第二端与所述第二隔离芯片的输入端电连接，所述第二隔离芯片的电源端接入所述第三直流电压，所述第二隔离芯片的输出端通过所述第四电阻与所述第一控制芯片的第二反馈端电连接，所述第一控制芯片的第二反馈端通过所述第六电容接地。

7.根据权利要求6所述的医疗器械电源电路，其特征在于，所述医疗器械电源电路还包括隔离通信电路，所述隔离通信电路包括通信芯片，所述通信芯片包括电源端、信号接收端和信号发送端；

所述通信芯片的电源端接入第四直流电压，所述通信芯片的信号接收端与所述第一控制芯片的信号发送端电连接，所述通信芯片的信号发送端与所述第一控制芯片的信号接收端电连接。

8.根据权利要求4所述的医疗器械电源电路，其特征在于，所述第一电源转换电路包括第二驱动芯片、第三晶体管、第四晶体管、第二电感、第五电阻和第七电容，所述第二驱动芯片包括使能端、第一驱动输出端和第二驱动输出端；

所述第二驱动芯片的使能端接入所述第一直流电压，所述第二驱动芯片的第一驱动输出端与所述第三晶体管的第一端电连接，所述第三晶体管的第二端接入所述第一直流电压，所述第三晶体管的第三端与所述第四晶体管的第二端电连接，所述第四晶体管的第三端接地，所述第四晶体管的第一端与所述第二驱动芯片的第二驱动输出端电连接；

所述第二电感的第一端与所述第三晶体管的第三端电连接，所述第二电感的第二端与所述第五电阻的第一端电连接，所述第五电阻的第二端通过所述第七电容接地，所述第五电阻的第二端与所述第一原边的第二端电连接。

9.根据权利要求6所述的医疗器械电源电路，其特征在于，还包括第二电源转换电路，所述第二电源转换电路包括第一电压转换芯片、稳压管、第三电感、第六电阻和第二电压转换芯片，所述第一电压转换芯片包括电压输入端、电压输出端和反馈端，所述第二电压转换芯片包括使能端和输出端；

所述第一电压转换芯片的电压输入端接入所述第一直流电压，所述第一电压转换芯片的电压输出端与所述第三电感的第一端电连接，所述第三电感的第二端通过所述第六电阻与所述第一电压转换芯片的反馈端电连接，所述稳压管的第一端与所述第三电感的第一端电连接，所述稳压管的第二端接地；所述第二电压转换芯片的使能端与所述第三电感的第二端电连接，所述第二电压转换芯片的输出端输出所述第三直流电压。

10.根据权利要求6所述的医疗器械电源电路，其特征在于，还包括调频电路，所述调频电路包括第二控制芯片，所述第二控制芯片包括电源端、信号输入端和信号输出端；

所述第二控制芯片的电源端接入所述第三直流电压，所述第二控制芯片的信号输入端与所述第一控制芯片的通信信号输出端电连接，所述第二控制芯片的信号输出端与所述第一控制芯片的第三反馈端电连接。

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