CN214480252U - 一种变压器升压的电刺激装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种变压器升压的电刺激装置，其中包括微处理器电路、DAC产生电路、恒流源控制电路和变压器升压电路，其中，微处理器电路通过SPI通讯与DAC产生电路相连，DAC产生电路通过板上导线与恒流源控制电路相连，恒流源控制电路通过板上导线与变压器升压电路相连。

Description

一种变压器升压的电刺激装置

技术领域

本实用新型属于瘫痪治疗及电刺激治疗领域，尤其涉及一种变压器升压的电刺激装置。

背景技术

一直以来电刺激作为一种医疗手段，常被用来治疗瘫痪、镇痛等。医学上把频率范围在0～1000Hz的脉冲电流划分为低频电流，应用低频电流来治疗疾病的方法称为低频电疗法。目前国内电刺激技术波形多比较单一，波形不平衡，波形失真，频率脉宽调节范围小等。

实用新型内容

本实用新型专利的目的在于克服上述现有技术中的不足之处，提供一种采一种变压器升压的电刺激装置。

其具体技术方案为：

本实用新型的变压器升压的电刺激装置包括微处理器电路、DAC产生电路、恒流源控制电路和变压器升压电路，其中，微处理器电路通过SPI通讯与DAC 产生电路相连，DAC产生电路通过板上导线与恒流源控制电路相连，恒流源控制电路通过板上导线与变压器升压电路相连。

进一步地，所述的微处理器电路包括主控芯片MCU、晶振、基准电源、SPI 接口电路以及控制接口，主控芯片MCU分别通过板上导线与晶振、基准电源、 SPI接口电路及控制接口相连。主控芯片MCU通过软件算法把控制接口输入的波形实现并通过SPI接口传送给DAC产生电路。

进一步地，所述的DAC产生电路包括DAC芯片、滤波电路以及模拟开关电路组成，DAC芯片通过板上导线与滤波电路相连，滤波电路通过板上导线与模拟开关电路相连。控制芯片MCU经过SPI通讯将数字信号传输到DAC芯片，DAC芯片将数字信号转换为模拟信号，经由滤波电路后通过模拟开关实现DAC量的开与闭。

进一步地，恒流源控制电路包括运算放大器、NMOS管、电阻R1和采样电阻，运算放大器的输出端通过板上导线与NMOS管的栅极相连，运算放大器的反相输入端与电阻R1相连，电阻R1与NMOS管的源极和采样电阻相连，采样电阻另一端接地，运算放大器的同相输入端与DAC产生电路的输出端相连，NMOS管的漏极与变压器的初级侧中心抽头端相连。DAC产生电路输出的模拟信号经过运算放大器控制NMOS管导通和关断，实现电路实时恒流控制。

进一步地，变压器升压电路包括变压器、正相电源、负向电源和反馈采集电路，其中变压器的N1和N2绕组为中心抽头式绕组，N1和N2绕组的匝数相同，两个绕组的公共端为中心抽头，与恒流源控制电路的输出端相连，N1绕组的另一端与正相电源相连，N2绕组的另一端与负相电源相连，变压器的N3绕组与反馈采集电路相连，变压器的N4绕组通过电极线与电极片相连。

附图说明

图1为本实用新型电刺激电路总框图；

图2为本实用新型DAC产生电路；

图3为本实用新型恒流源控制电路示意图；

图4为本实用新型变压器升压电路示意图。

附图标记：1、微处理器电路；2、DAC产生电路；3、恒流源控制电路；4、变压器升压电路；5、DAC芯片；6、滤波电路；7、模拟开关电路；8A、正相电源；8B、负相电源；9、反馈采集电路；10、变压器

具体实施方式

本实用新型专利包括微处理器电路1、DAC产生电路2、恒流源控制电路3 和变压器升压电路4，其连接关系如附图(A)所示，微处理器电路1通过SPI 通讯与DAC产生电路2相连，DAC产生电路2通过板上导线与恒流源控制电路3 相连，恒流源控制电路3通过板上导线与变压器升压电路4相连。

其中，所述的微处理器电路1包括主控芯片MCU、晶振、基准电源、SPI接口电路以及控制接口，主控芯片MCU分别通过板上导线与晶振、基准电源、SPI 接口电路及控制接口相连。主控芯片MCU通过软件算法把控制接口输入的波形实现并通过SPI接口传送给DAC产生电路。

其中，微处理器电路1通过SPI通讯把用户所需的电刺激波形转换为数字信号传输到DAC产生电路2，DAC产生电路2将数字信号转换为模拟信号，并通过板上导线将转换的模拟信号传输到恒流源控制电路3，恒流源控制电路3与变压器升压电路4相连，恒流源控制电路3控制变压器升压电路4实现用户所需的电刺激波形，再经过电极线将电刺激波形传输到电极片，电极片贴附于患者治疗部位，实现多功能电刺激治疗。

其中，DAC产生电路2包括DAC芯片5、滤波电路6以及模拟开关电路7，其连接关系如附图(B)所示，DAC芯片5通过板上导线与滤波电路6相连，滤波电路6通过板上导线与模拟开关电路7相连。患者可通过用户接口设置电刺激波形参数，比如电刺激基础波形形状、调制波形、对称类型、频率、脉宽、上升时间、下降时间等，并将参数发送给微处理器电路1。微处理器电路1经过一系列算法把上述参数转换成数字信号经过SPI通讯传输到DAC芯片5，DAC芯片5将数字信号转换为模拟信号，模拟信号经过滤波电路6后传输到模拟开关电路7，通过控制模拟开关电路7的导通和关断，实现模拟信号的传输和断开，从而实现患者设置的电刺激波形。

其中，所述的恒流源控制电路3包括运算放大器U1B、NMOS管Q1、电阻R1 和采样电阻Rs，其连接关系如附图(C)所示，运算放大器U1B的输出端通过板上导线与NMOS管Q1的栅极相连，运算放大器U1B的反相输入端与电阻R1相连，电阻R1与NMOS管的源极和采样电阻Rs相连，Rs另一端接地，运算放大器U1B 的同相输入端与DAC产生电路2的输出端相连，NMOS管Q1的漏极与变压器13 的初级侧中心抽头端相连。DAC产生电路输出的模拟信号经过运算放大器U1B控制NMOS管Q1导通和关断，实现电路实时恒流控制。

其中，变压器升压电路4包括变压器10、正相电源8A、负相电源8B和反馈采集电路9，其连接关系如附图(D)所示，其中变压器10的N1和N2绕组为中心抽头式绕组，N1和N2绕组的匝数相同，两个绕组的公共端为中心抽头，与恒流源控制电路3的输出端相连，N1绕组的另一端与正相电源8A相连，N2绕组的另一端与负相电源8B相连，变压器10的N3绕组与反馈采集电路9相连，变压器10的N4绕组通过电极线与电极片相连，通过控制正相电源8A和负相电源8B的导通和断开，实现电刺激波形的正反相切换，从而实现双相电刺激波形，通过变压器10实现波形放大，其放大倍数由N1绕组与N4绕组的匝比所决定。反馈采集电路9通过采集反馈信号，以实现判定电极是否脱落。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种变压器升压的电刺激装置，其特征在于，所述变压器升压的电刺激装置包括微处理器电路、DAC产生电路、恒流源控制电路和变压器升压电路，其中，微处理器电路通过SPI通讯与DAC产生电路相连，DAC产生电路通过板上导线与恒流源控制电路相连，恒流源控制电路通过板上导线与变压器升压电路相连。

2.根据权利要求1所述的一种变压器升压的电刺激装置，其特征在于，所述的微处理器电路包括主控芯片MCU、晶振、基准电源、SPI接口电路以及控制接口，主控芯片MCU分别通过板上导线与晶振、基准电源、SPI接口电路及控制接口相连，主控芯片MCU通过软件算法把控制接口输入的波形实现并通过SPI接口传送给DAC产生电路。

3.根据权利要求1所述的一种变压器升压的电刺激装置，其特征在于，所述的DAC产生电路包括DAC芯片、滤波电路以及模拟开关电路，DAC芯片通过板上导线与滤波电路相连，滤波电路通过板上导线与模拟开关电路相连。

4.根据权利要求1所述的一种变压器升压的电刺激装置，其特征在于，所述恒流源控制电路包括运算放大器、NMOS管、电阻R1和采样电阻，运算放大器的输出端通过板上导线与NMOS管的栅极相连，运算放大器的反相输入端与电阻相连，电阻与NMOS管的源极和另一采样电阻相连，所述采样电阻另一端接地，运算放大器的同相输入端与DAC产生电路的输出端相连，NMOS管的漏极与变压器的初级侧中心抽头端相连。

5.根据权利要求1所述的一种变压器升压的电刺激装置，其特征在于，所述变压器升压电路包括变压器、正相电源、负向电源和反馈采集电路，其中变压器的N1和N2绕组为中心抽头式绕组，N1和N2绕组的匝数相同，两个绕组的公共端为中心抽头，与所述恒流源控制电路的输出端相连，N1绕组的另一端与正相电源相连，N2绕组的另一端与负相电源相连，变压器的N3绕组与反馈采集电路相连，变压器的N4绕组通过电极线与电极片相连。

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