CN211554933U - 转换电路及心室辅助系统 - Google Patents

Abstract

一种转换电路及心室辅助系统，通过加入第一接口、第二接口、第三接口、串口转换电路以及电源转换电路，同时实现了将设备的输出信号转换为第一信号并将第一信号传输到所述上位机、将上位机的输出信号转换为第二信号并将第二信号传输到设备、以及将所述电源的电压转换为目标电压并输出到设备，从而使得设备(如心室辅助系统)可以通过本转换电路同时实现电源供电和对外通讯，解决了传统的心室辅助系统中存在的难以同时实现电源供电和对外通讯的问题。

Description

转换电路及心室辅助系统

技术领域

本申请属于心室辅助系统技术领域，尤其涉及一种转换电路及心室辅助系统。

背景技术

心室辅助系统为一种能够植入体内或外置的、用于辅助心脏心室工作的装置，它能够帮助患有严重心脏病的病人提供足够的血液动力。为了确保心室辅助系统的稳定工作，需要对心室辅助系统的工作参数进行监控，即需要心室辅助系统进行对外通讯，然而，目前的通过有线方式对血泵进行供电的心室辅助系统，却难以同时实现电源供电和对外通讯。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种转换电路及心室辅助系统，旨在解决传统的技术方案中存在的难以同时实现电源供电和对外通讯的问题。

本申请的第一方面提供了一种转换电路，包括：

第一接口，所述第一接口用于与电源连接；

第二接口，所述第二接口用于与上位机连接；

第三接口，所述第三接口用于与设备连接；

串口转换电路，所述串口转换电路分别与所述第二接口和所述第三接口连接，所述串口转换电路用于将所述设备的输出信号转换为第一信号并将所述第一信号传输到所述上位机，和将所述上位机的输出信号转换为第二信号并将所述第二信号传输到所述设备；以及

电源转换电路，所述电源转换电路分别与所述第一接口和所述第三接口连接，所述电源转换电路用于将所述电源的电压转换为目标电压并输出到所述设备。

本实用新型实施例与现有技术相比存在的有益效果是：上述的转换电路，通过加入第一接口、第二接口、第三接口、串口转换电路以及电源转换电路，同时实现了将设备的输出信号转换为第一信号并将第一信号传输到所述上位机、将上位机的输出信号转换为第二信号并将第二信号传输到设备、以及将所述电源的电压转换为目标电压并输出到设备，从而使得设备(如心室辅助系统)可以通过本转换电路同时实现电源供电和对外通讯，解决了传统的心室辅助系统中存在的难以同时实现电源供电和对外通讯的问题。

在一个实施例中，所述串口转换电路包括：

控制电路；

第一转换电路，与所述控制电路和所述第二接口连接，述第一转换电路用于将所述上位机的输出信号转换为串口信号；以及

第二转换电路，与所述控制电路和所述第三接口连接，所述第二转换电路用于在所述控制电路的控制下，将所述串口信号输出到所述设备、或将所述串口信号转换为第三信号后输出到所述设备。

在一个实施例中，所述控制电路包括：微处理器和拨码开关，所述拨码开关的公共端与所述微处理器的电源输出端连接，所述拨码开关的各个分端分别和所述微处理器的各个输入输出端口一一对应连接，所述微处理器根据所述拨码开关输入的电平信号，控制所述第二转换电路将所述串口信号输出到所述设备、或将所述串口信号转换为所述第三信号后输出到所述设备。

在一个实施例中，所述第一转换电路包括：USB转串口芯片、网口收发器芯片或九针转串口芯片。

在一个实施例中，所述第二转换电路包括：串口芯片、串口转CAN芯片以及串口转LIN芯片。

在一个实施例中，所述串口转换电路包括USB转串口芯片，所述USB转串口芯片与所述第二接口和第三接口连接，所述USB转串口芯片用于将所述上位机的输出信号转换为串口信号并输出到所述设备，和将所述设备的输出信号转换为USB信号并输出到所述上位机。

在一个实施例中，转换电路还包括：

信号隔离电路，所述信号隔离电路串联于所述USB转串口芯片和所述第三接口之间，所述信号隔离电路用于将所述串口信号进行信号隔离以输出到所述设备。

在一个实施例中，所述电源转换电路包括：

滤波电路，与所述第一接口连接，所述滤波电路用于滤除所述电源的输出杂波；和

DC-DC转换芯片，与所述滤波电路和所述第三接口连接，所述DC-DC转换芯片用于将所述电源的电压转换为目标电压。

本申请的第二方面提供了一种心室辅助系统，包括：

血泵；

控制器，所述控制器和所述血泵连接，所述控制器用于采集所述血泵的数据；以及

如本申请的第一方面所述的转换电路，所述第三接口与所述控制器连接，所述控制器通过所述转换电路获取目标电压，和与所述上位机通讯。

本申请的心室辅助系统通过加入转换电路，实现了控制器可通过转换电路与上位机通讯，从而控制并监测血泵，并且使得控制器可通过转换电路将血泵采集到的数据、工作参数等传输到上位机，解决了传统的技术方案中控制器并不能对血泵的工作参数进行监测以及不方便了解血泵的工作参数的问题。

在一个实施例中，心室辅助系统还包括上位机，所述上位机与所述第二接口连接。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的转换电路的电路示意图；

图2为图1所示的转换电路中串口转换电路的电路示意图；

图3为图2所示的串口转换电路的控制电路的电路示意图；

图4为图2所示的串口转换电路的第二转换电路的电路示意图；

图5为图1所示的转换电路中串口转换电路的另一电路示意图；

图6为图1所示的转换电路中电源转换电路的电路示意图；

图7为本申请一实施例提供的心室辅助系统的电路示意图。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

图1示出了本申请的第一方面提供的转换电路的一种实施方式的电路示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

本实施例中的转换电路包括：第一接口100、第二接口200、第三接口300、串口转换电路400以及电源转换电路500，第一接口100用于与电源10连接，第二接口200用于与上位机20连接，第三接口300用于与设备30连接，串口转换电路400分别与第二接口200和第三接口300连接，电源转换电路500分别与第一接口100和第三接口300连接；串口转换电路400用于将设备30的输出信号转换为第一信号并将第一信号传输到上位机20，和将上位机20的输出信号转换为第二信号并将第二信号传输到设备30；电源转换电路500用于将电源10的电压转换为目标电压并输出到设备30。

需要说明的是，在本申请中所指的“连接”均指“电连接”，特别说明的除外。

应理解，第一接口100可以为电源10接口；第二接口200可以为USB接口、网口接口或者九针接口(RS232接口)等可以与上位机20连接的接口；第三接口300可以为与设备30连接的任意接口；串口转换电路400可由具备通信协议转换的器件或芯片构成；电源转换电路500可以由电压转换芯片构成；电源10可以为任意直流电源；设备30可以为心室辅助系统的中心控制器(外部控制器)等；上位机20可以为电脑等监视设备。第一信号为上位机20可接收的信号类型，例如USB信号、网口信号或九针信号等，第一信号与上位机20的输出信号可以为同一类型的信号。第二信号为设备30可接收的信号类型，即第二信号可以为心室辅助系统的控制器或外部控制器可接收的信号类型，例如串口信号、CAN信号或LIN信号等，第二信号与设备30的输出信号可以为同一类型的信号。

本实施例中的转换电路，通过加入第一接口100、第二接口200、第三接口300、串口转换电路400以及电源转换电路500，从而使得设备30通过一个对外接口与本转换电路的第三接口300连接，即可实现可通过本转换电路获取目标电压且通过本转换电路与上位机20通讯，同时实现了将设备30的输出信号转换为第一信号并将第一信号传输到所述上位机20、将上位机20的输出信号转换为第二信号并将第二信号传输到设备30、以及将所述电源10的电压转换为目标电压并输出到设备30，从而使得设备30(如心室辅助系统)可以通过本转换电路同时实现电源供电和对外通讯，解决了传统的心室辅助系统中存在的难以同时实现电源供电和对外通讯的问题。

请参阅图2，在一个实施例中，串口转换电路400包括：控制电路420、第一转换电路410以及第二转换电路430，第一转换电路410与控制电路420和第二接口200连接，第二转换电路430与控制电路420和第三接口300连接；述第一转换电路410用于将上位机20的输出信号转换为串口信号；第二转换电路430用于在控制电路420的控制下，将串口信号输出到设备30、或将串口信号转换为第三信号后输出到设备30。

应理解，本实施例中的第三信号包括CAN信号或LIN信号等不同类型的信号，即本实施例中的串口转换电路400通过加入控制电路420、第一转换电路410以及第二转换电路430，实现了可根据设备30的通信协议的需求将上位机20的输出信号转换为串口信号、CAN信号或LIN信号并输出到设备30，同时，也可以将设备30的串口信号、CAN信号或LIN信号转换为上位机20的相应信号，例如USB信号，输出到上位机20。

请参阅图3，在一个实施例中，控制电路420包括：微处理器421和拨码开关422，拨码开关422的公共端与微处理器421的电源10输出端连接，拨码开关422的各个分端分别和微处理器421的各个输入输出端口一一对应连接，微处理器421根据拨码开关422输入的电平信号，控制第二转换电路430将串口信号输出到设备30、或将串口信号转换为第三信号后输出到设备30。

应理解，本实施例中的第三信号包括CAN信号或LIN信号等不同类型的信号，本实施例中的微处理器421采用型号为STM32L476R的微处理器421，在其他实施例中，也可以采用其他实施例的单片机；应理解，本实施例中的拨码开关422可以为二位电平输出的拨码开关422，例如，当输出为01时，微处理器421控制第二转换电路430直接将串口信号输出到设备30，当输出为10时，微处理器421输出CAN驱动信号从而控制第二转换电路430将串口信号转换为CAN信号后输出到设备30；当输出为11时，微处理器421输出LIN驱动信号从而控制第二转换电路430将串口信号转换为LIN信号后输出端到设备30。

本实施例中的控制电路420，通过加入微处理器421和拨码开关422，实现了控制电路420的手动控制，使得使用者可以根据设备30的接口类型，通过控制拨码开关422，从而控制微处理器421，进而控制第二转换电路430将串口信号输出到设备30、或将串口信号转换为CAN信号或LIN信号后输出到设备30。

在一个实施例中，第一转换电路410包括：USB转串口芯片、网口收发器芯片或九针(RS232)转串口芯片。

应理解，本实施例中的USB转串口芯片采用型号为FT232RL的芯片，网口收发器芯片采用型号为DP83848的芯片，九针转串口芯片采用型号为TRS3223E的芯片，在其他实施例中，USB转串口芯片、网口收发器芯片和九针转串口芯片可以采用其他型号的芯片，再次不做限制。

本实施例中的第一转换电路410包括USB转串口芯片、网口收发器芯片或九针(RS232)转串口芯片，实现了对上位机20的不同通信协议的接口的兼容。

请参阅图4，在一个实施例中，第二转换电路430包括：串口芯片431、串口转CAN芯片432以及串口转LIN芯片433，串口芯片431的第一端、串口转CAN芯片432的第一端以及串口转LIN芯片433的第一端作为第二转换电路430的输入端分别与控制电路420连接，串口芯片431的第二端、串口转CAN芯片432的第二端以及串口转LIN芯片433的第二端共接作为第二转换电路430的输出端与第三接口300连接。

应理解，本实施例中的串口芯片431采用型号为TRS3232E的芯片，串口转CAN芯片432采用型号为TCAN1051DRB的芯片，串口转LIN芯片433采用型号为TJA1027的芯片，在其他实施例中，串口芯片431、串口转CAN芯片432以及串口转LIN芯片433可以采用其他型号的芯片，再次不做限制。

本实施例中的第二转换电路430包括串口芯片431、串口转CAN芯片432以及串口转LIN芯片433，实现了对不同的设备30的对外接口的兼容，即本实施例中的转换电路可以连接任意设备30。

在一个实施例中，串口转换电路400包括USB转串口芯片440，USB转串口芯片440与第二接口200和第三接口300连接，USB转串口芯片440用于将上位机20的输出信号转换为串口信号并输出到设备30，和将设备30的输出信号转换为USB信号并输出到上位机20。

应理解，本实施例中的串口转换电路通过只加入了USB转串口芯片440，实现了上位机20与设备30之间的通讯连接，使得上位机20与设备30之间的信号转换更加快捷，提高了上位机20与设备30间的通讯效率。

请参阅图5，在一个实施例中，串口转换电路400还包括：信号隔离电路450，信号隔离电路450串联于USB转串口芯片440和第三接口300之间，信号隔离电路450用于将串口信号进行信号隔离以输出到设备30。

应理解，信号隔离电路450可以采用信号隔离芯片构成，例如TRS3232EQPWRQ1芯片。

应理解，本实施例中的串口转换电路400通过加入信号隔离电路450，避免了外部杂波对上位机20和设备30间传输的信号的干扰。

请参阅图6，在一个实施例中，电源转换电路500包括：滤波电路510和DC-DC转换芯片520，滤波电路510与第一接口100连接，DC-DC转换芯片520与滤波电路510和第三接口300连接；滤波电路510用于滤除电源10的输出杂波；DC-DC转换芯片520用于将电源10的电压转换为目标电压。

应理解，滤波电路510可以由EMI抑制器构成，在一个实施例中，滤波电路510包括EMI抑制器、第一二极管、第二二极管以及第一电阻，第一二极管的正极接地，第一二极管的负极和第一电阻的第一端共接作为电源转换电路500的输入端，电源转换电路500的输入端和第一接口100连接，第一电阻的第二端和EMI抑制器的第一端连接，EMI抑制器的第二端和第二二极管的负极共接作为电源转换电路500的输出端，电源转换电路500的输出端和DC-DC转换芯片520连接，第二二极管的正极接地；可选的，第一二极管为双向稳压抑制二极管，EMI抑制器为型号为NFM41PC155B1E3的EMI抑制器。

应理解，本实施例中的电源转换电路500，通过加入滤波电路510和DC-DC转换芯片520，实现了将电源10的电压转换为目标电压的同时，避免了电源杂波对输出电源的干扰。

请参阅图7，本申请实施例的第二方面提供了一种心室辅助系统，包括：血泵43、控制器42以及如本申请实施例的第一方面提供的转换电路41，控制器42和血泵43连接，第三接口300与控制器42连接；控制器42用于采集血泵43的数据；控制器通过转换电路41获取目标电压，和与上位机20通讯。

可选的，心室辅助系统还可以包括电源10和/或上位机20，电源10可以包括充电电池和/或电源适配器。

本实施例中的心室辅助系统，通过加入转换电路41、控制器42以及血泵43，实现了控制器42可通过转换电路41与上位机20通讯，从而控制并监测血泵43，并且使得控制器42可通过转换电路41将血泵43采集到的数据、工作参数等传输到上位机20，解决了传统的技术方案中控制器42并不能对血泵43的工作参数进行监测以及不方便了解血泵43的工作参数的问题。

在一个实施例中，心室辅助系统还包括上位机20，上位机20与第二接口200连接。

应理解，本实施例中的心室辅助系统还包括上位机20，从而实现了转换电路41、控制器42以及血泵43，与上位机20的固定的一对一的连接，即实现了通过一个特定上位机20对转换电路41、控制器42以及血泵43进行监测，提高了数据监控的稳定性和可靠性。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种转换电路，其特征在于，包括：

第一接口，所述第一接口用于与电源连接；

第二接口，所述第二接口用于与上位机连接；

第三接口，所述第三接口用于与设备连接；

串口转换电路，所述串口转换电路分别与所述第二接口和所述第三接口连接，所述串口转换电路用于将所述设备的输出信号转换为第一信号并将所述第一信号传输到所述上位机，和将所述上位机的输出信号转换为第二信号并将所述第二信号传输到所述设备；以及

电源转换电路，所述电源转换电路分别与所述第一接口和所述第三接口连接，所述电源转换电路用于将所述电源的电压转换为目标电压并输出到所述设备。

2.如权利要求1所述的转换电路，其特征在于，所述串口转换电路包括：

控制电路；

第一转换电路，与所述控制电路和所述第二接口连接，所述第一转换电路用于将所述上位机的输出信号转换为串口信号；以及

第二转换电路，与所述控制电路和所述第三接口连接，所述第二转换电路用于在所述控制电路的控制下，将所述串口信号输出到所述设备、或将所述串口信号转换为第三信号后输出到所述设备。

3.如权利要求2所述的转换电路，其特征在于，所述控制电路包括：微处理器和拨码开关，所述拨码开关的公共端与所述微处理器的电源输出端连接，所述拨码开关的各个分端分别和所述微处理器的各个输入输出端口一一对应连接，所述微处理器根据所述拨码开关输入的电平信号控制所述第二转换电路将所述串口信号输出到所述设备、或将所述串口信号转换为所述第三信号后输出到所述设备。

4.如权利要求2所述的转换电路，其特征在于，所述第一转换电路包括：USB转串口芯片、网口收发器芯片或九针转串口芯片。

5.如权利要求2所述的转换电路，其特征在于，所述第二转换电路包括：串口芯片、串口转CAN芯片以及串口转LIN芯片。

6.如权利要求1所述的转换电路，其特征在于，所述串口转换电路包括USB转串口芯片，所述USB转串口芯片与所述第二接口和第三接口连接，所述USB转串口芯片用于将所述上位机的输出信号转换为串口信号并输出到所述设备，和将所述设备的输出信号转换为USB信号并输出到所述上位机。

7.如权利要求6所述的转换电路，其特征在于，还包括：

信号隔离电路，所述信号隔离电路串联于所述USB转串口芯片和所述第三接口之间，所述信号隔离电路用于将所述串口信号进行信号隔离以输出到所述设备。

8.如权利要求1-7任意一项所述的转换电路，其特征在于，所述电源转换电路包括：

滤波电路，与所述第一接口连接，所述滤波电路用于滤除所述电源的输出杂波；和

DC-DC转换芯片，与所述滤波电路和所述第三接口连接，所述DC-DC转换芯片用于将所述电源的电压转换为目标电压。

9.一种心室辅助系统，其特征在于，包括：

血泵；

控制器，所述控制器和所述血泵连接，所述控制器用于采集所述血泵的数据；以及

如权利要求1-8任意一项所述的转换电路，所述第三接口与所述控制器连接，所述控制器通过所述转换电路获取目标电压，和与所述上位机通讯。

10.如权利要求9所述的心室辅助系统，其特征在于，还包括上位机，所述上位机与所述第二接口连接。

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