CN214860614U - 无极射频皮肤治疗仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种无极射频皮肤治疗仪，包括开关电源电路、处理器、射频产生电路及治疗头，射频产生电路包括推挽功率放大器、变压器T1、射频功率放大器及升压变压器T2。本实用新型通过变压器T1实现输入方波信号与输出交流信号之间的隔离，通过升压变压器T2实现输出交流信号与治疗头之间的隔离，极大地提高了电路的抗干扰性能和安全性，且升压变压器T2将输出交流信号进行升压，提高了电路的带负载能力。

Description

无极射频皮肤治疗仪

技术领域

本实用新型涉及皮肤治疗仪技术领域，尤其涉及一种无极射频皮肤治疗仪。

背景技术

射频皮肤治疗仪的原理为使用RF专有的射频信号发射器把电磁能转换为热能并渗透到整个真皮中以提高温度，加速真皮和皮下组织的血液循环，即时加热纤维组织产生即时收缩，刺激胶原蛋白的长期再生和重建，达到收紧和除皱的效果。其中，无极射频皮肤治疗仪采用军用环绕聚焦电场技术，自身调节阻抗、分层聚焦、精准定位、自动变频定频，有效的打开了细胞与细胞通路，也利于产品吸收，治疗效果明显。

无极射频皮肤治疗仪中，射频产生电路用于输出射频能量并加载到治疗头，治疗头将射频能量作用到人体皮肤，通过高频电磁波进入皮肤深层，当温度达到45-65摄氏度的零中间点时，胶原蛋白会产生立即收缩，并刺激真皮层分泌更多新的胶原蛋白来填补收缩和丢失的胶原蛋白的间隙。传统无极射频皮肤治疗仪中，射频产生电路带负载能力低，射频能量输出未实现隔离、安全性低。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种无极射频皮肤治疗仪，以解决传统无极射频皮肤治疗仪中射频产生电路带负载能力低、输出未实现隔离的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种无极射频皮肤治疗仪，包括开关电源电路、处理器、射频产生电路及治疗头，射频产生电路包括推挽功率放大器、变压器T1、射频功率放大器及升压变压器T2；

处理器连接推挽功率放大器的输入端，处理器用于产生频率相同、相位相反的两组方波信号；开关电源电路的输出端连接推挽功率放大器的供电端，开关电源电路用于对推挽功率放大器进行直流供电；

推挽功率放大器的输出端经变压器T1连接射频功率放大器的输入端，推挽功率放大器用于将所述两组方波信号转换为交流信号；

射频功率放大器的输出端经升压变压器T2连接治疗头，射频功率放大器用于对所述交流信号进行功率放大。

可选的，推挽功率放大器包括三极管Q1～Q4，射频功率放大器包括电容C4～C5、三极管Q5～Q6及MOS管L1～L2，变压器T1为两组输出，三极管Q1、Q3为NPN三极管，三极管Q2、Q4、Q5、Q6为PNP三极管；

处理器的第一输出引脚分别同时连接三极管Q1、Q2的基极，处理器的第二输出引脚分别同时连接三极管Q3、Q4的基极，+12V电源依次经三极管Q1、Q2接地，+12V电源还依次经三极管Q3、Q4接地，三极管Q1、Q2的公共端连接变压器T1原边的一端，三极管Q3、Q4的公共端连接变压器T1原边的另一端；

开关电源电路的输出端依次经MOS管L1、L2接地，变压器T1第一次边的第一端同时连接三极管Q5的基极、发射极、MOS管L1的栅极，变压器T1第一次边的第二端同时连接三极管Q5的集电极、MOS管L1的源极，变压器T1第二次边的第一端连接三极管Q6的集电极，变压器T1第二次边的第二端同时连接三极管Q6的基极、发射极、MOS管L2的栅极；

MOS管L1的漏极依次经电容C4、升压变压器T2原边的第一端、升压变压器T2原边的第二端连接MOS管L1的源极，升压变压器T2原边的第一端还经电容C5接地，升压变压器T2的次边连接治疗头。

可选的，推挽功率放大器还包括电容C1及电阻R2，电容C1接入三极管Q1、Q2的公共端与变压器T1原边之间，电阻R2接入三极管Q3、Q4的公共端与变压器T1原边之间。

可选的，射频功率放大器还包括二极管D5～D6、电阻R4～R7、电容C2～C3；

二极管D5接入变压器T1第一次边的第一端与三极管Q5发射极之间，电阻R4接入变压器T1第一次边的第一端与三极管Q5基极之间，电容C2与电阻R4并联，电阻R6与三极管Q5并联；

二极管D6接入变压器T1第二次边的第二端与三极管Q6发射极之间，电阻R5接入变压器T1第二次边的第二端与三极管Q6基极之间，电容C3与电阻R5并联，电阻R7与三极管Q6并联。

可选的，开关电源电路包括降压变压器、整流滤波器、UC3843芯片、BOOST升压电路；

220V交流输入依次经降压变压器、整流滤波器、BOOST升压电路对推挽功率放大器进行直流供电，UC3843芯片的输出端连接BOOST升压电路的驱动端。

可选的，开关电源电路还包括电阻R8～R9、电位器；

BOOST升压电路的输出端正极依次经电阻R8、电位器、电阻R9连接BOOST升压电路的输出端负极，电位器、电阻R9的公共端连接UC3843芯片的反馈端。

可选的，开关电源电路还包括电阻R11及同相放大器；

BOOST升压电路的输出端负极经电阻R11接地，电阻R11的远地端经同相放大器连接UC3843芯片的电流检测输入端。

本实用新型的无极射频皮肤治疗仪相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)通过变压器T1实现输入方波信号与输出交流信号之间的隔离，通过升压变压器T2实现输出交流信号与治疗头之间的隔离，极大地提高了电路的抗干扰性能和安全性，且升压变压器T2将输出交流信号进行升压，提高了电路的带负载能力；

(2)开关电源电路用于对推挽功率放大器进行直流供电，输出的射频功率与开关电源电路密切相关，通过调节开关电源电路的输出电压可以改变射频产生电路的输出功率；

(3)BOOST升压电路输出端正极VO-和地之间串联一个采样电阻R11，采样电阻R11上电压经过同相放大器放大后输入到UC3843电流检测输入端，当输入电压超过设定电压时停止输出脉冲，UC3843停止工作，从而实现过流保护功能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型无极射频皮肤治疗仪的结构框图；

图2为本实用新型的射频产生电路的电路图；

图3为本实用新型的开关电源电路的部分电路图；

图4为本实用新型的开关电源电路的另一部分电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实施例的无极射频皮肤治疗仪包括开关电源电路、处理器、射频产生电路及治疗头，射频产生电路包括推挽功率放大器、变压器T1、射频功率放大器及升压变压器T2。

如图2所示，推挽功率放大器包括三极管Q1～Q4、电容C1及电阻R2，三极管Q1、Q3为NPN三极管，三极管Q2、Q4为PNP三极管。处理器的第一输出引脚分别同时连接三极管Q1、Q2的基极，处理器的第二输出引脚分别同时连接三极管Q3、Q4的基极，+12V电源依次经三极管Q1、Q2接地，+12V电源还依次经三极管Q3、Q4接地，三极管Q1、Q2的公共端经电容C1连接变压器T1原边的一端，三极管Q3、Q4的公共端经电阻R2连接变压器T1原边的另一端。

本实施例中，处理器可为STM32系列芯片，处理器的第一输出引脚、第二输出引脚分别用于产生频率相同、相位相反的两组方波信号，即两组PWM信号，用于驱动三极管Q1～Q4。推挽功率放大器中，三极管Q1～Q4的基极为推挽功率放大器的输入端，三极管Q1、Q2的公共端、三极管Q3、Q4的公共端为推挽功率放大器的输出端，三极管Q1、Q4同时导通或关断，三极管Q2、Q3同时导通或关断，这样使推挽功率放大器将处理器输出的两组方波信号转换为交流信号。电容C1及电阻R2用于RC滤波，过滤输出信号中的直流分量。

变压器T1为具有两组输出的磁环变压器，即次边包括第一次边和第二次边，输出与输入变压比为1:1:1。射频功率放大器包括电容C2～C5、二极管D5～D6、电阻R4～R7、三极管Q5～Q6及MOS管L1～L2，三极管Q5、Q6为PNP三极管。开关电源电路的输出端依次经MOS管L1、L2接地，变压器T1第一次边的第一端经电阻R4连接三极管Q5的基极，变压器T1第一次边的第一端依次经二极管D5正极、二极管D5负极连接三极管Q5的发射极，三极管Q5的发射极连接MOS管L1的栅极，电容C2与电阻R4并联，电阻R6与三极管Q5并联，变压器T1第一次边的第二端同时连接三极管Q5的集电极、MOS管L1的源极。变压器T1第二次边的第一端连接三极管Q6的集电极，变压器T1第二次边的第二端经电阻R5连接三极管Q6的基极，变压器T1第二次边的第二端依次经二极管D6正极、二极管D6负极连接三极管Q6的发射极，三极管Q6的发射极连接MOS管L2的栅极，电容C3与电阻R5并联，电阻R7与三极管Q6并联。MOS管L1的漏极依次经电容C4、升压变压器T2原边的第一端、升压变压器T2原边的第二端连接MOS管L1的源极，升压变压器T2原边的第一端还经电容C5接地，升压变压器T2的次边连接治疗头。

射频功率放大器中，三极管Q5用于驱动MOS管L1，三极管Q6用于驱动MOS管L2，MOS管L1、L2在变压器T1传输过来的交流信号的正、负半周交替工作，放大后经升压变压器T2输出射频信号。MOS管L1的漏极作为射频功率放大器的供电端，三极管Q5、Q6的基极作为射频功率放大器的输入端。

由上可知，本实施例通过变压器T1实现输入方波信号与输出交流信号之间的隔离，通过升压变压器T2实现输出交流信号与治疗头之间的隔离，极大地提高了电路的抗干扰性能和安全性，且升压变压器T2将输出交流信号进行升压，提高了电路的带负载能力。

如图1所示，本实施例的开关电源电路包括降压变压器、整流滤波器、UC3843芯片、BOOST升压电路。220V交流输入依次经降压变压器、整流滤波器、BOOST升压电路对推挽功率放大器进行直流供电，UC3843芯片的输出端output连接BOOST升压电路的驱动端。降压变压器、整流滤波器、BOOST升压电路均可采用传统电路，这里不再赘述。220V市电通过降压变压器降压到约30V，经过整流滤波器变为直流电，整流滤波后的直流电通过BOOST升压电路再经过滤波后输出稳定的直流电，输出的电压通过反馈回路到PWM控制芯片UC3843，控制BOOST升压电路中开关管的关断，从而通过控制开关的占空比来实现稳压的作用。

本实施例中，开关电源电路用于对推挽功率放大器进行直流供电，输出的射频功率与开关电源电路密切相关，通过调节开关电源电路的输出电压可以改变射频产生电路的输出功率。如图3所示，优选开关电源电路还包括电阻R8～R9、电位器。BOOST升压电路的输出端正极VO+依次经电阻R8、电位器、电阻R9连接BOOST升压电路的输出端负极VO-，电位器、电阻R9的公共端连接UC3843芯片的反馈端VFB。当BOOST升压电路中开关管的脉冲占空比改变时，输出电压随之改变。脉冲占空比通过负反馈调节，输出端电阻R8、电位器、电阻R9串联，其中电阻R9作为反馈电阻，R9上的电压输入到UC3843的反馈端VFB，与内部2.5V基准电压进行比较，当R9上电压大于2.5V，脉冲占空比减小，输出电压减小，R9上电压减小，反之同理，因此R9上电压稳定在2.5V。此时通过调节电位器的阻值就能调节电位器和R8上电压的大小，因此可以实现对输出电压大小的调节，从而改变射频产生电路的输出功率。

开关电源电路中，当电流超过电路额定电流大小时称为过流，过流会使得器件过热烧坏，严重时会引起火灾。因此设计过流保护电路是十分有必要的。如图4所示，本实施例的开关电源电路还包括电阻R11及同相放大器。BOOST升压电路的输出端负极经电阻R11接地，电阻R11的远地端经同相放大器连接UC3843芯片的电流检测输入端Isen。电阻R12、R13及运放构成了同相放大器。过流保护是通过UC3843的电流检测输入端实现的，在BOOST升压电路输出端正极VO-和地之间串联一个采样电阻R11，采样电阻R11上电压即为放大器的同相输入端电压，经过同相放大器放大后输入到UC3843电流检测输入端，当输入电压超过设定电压时停止输出脉冲，UC3843停止工作，从而实现过流保护功能。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种无极射频皮肤治疗仪，包括开关电源电路、处理器、射频产生电路及治疗头，其特征在于，射频产生电路包括推挽功率放大器、变压器T1、射频功率放大器及升压变压器T2；

处理器连接推挽功率放大器的输入端，处理器用于产生频率相同、相位相反的两组方波信号；开关电源电路的输出端连接推挽功率放大器的供电端，开关电源电路用于对推挽功率放大器进行直流供电；

推挽功率放大器的输出端经变压器T1连接射频功率放大器的输入端，推挽功率放大器用于将所述两组方波信号转换为交流信号；

射频功率放大器的输出端经升压变压器T2连接治疗头，射频功率放大器用于对所述交流信号进行功率放大。

2.如权利要求1所述的无极射频皮肤治疗仪，其特征在于，推挽功率放大器包括三极管Q1～Q4，射频功率放大器包括电容C4～C5、三极管Q5～Q6及MOS管L1～L2，变压器T1为两组输出，三极管Q1、Q3为NPN三极管，三极管Q2、Q4、Q5、Q6为PNP三极管；

处理器的第一输出引脚分别同时连接三极管Q1、Q2的基极，处理器的第二输出引脚分别同时连接三极管Q3、Q4的基极，+12V电源依次经三极管Q1、Q2接地，+12V电源还依次经三极管Q3、Q4接地，三极管Q1、Q2的公共端连接变压器T1原边的一端，三极管Q3、Q4的公共端连接变压器T1原边的另一端；

开关电源电路的输出端依次经MOS管L1、L2接地，变压器T1第一次边的第一端同时连接三极管Q5的基极、发射极、MOS管L1的栅极，变压器T1第一次边的第二端同时连接三极管Q5的集电极、MOS管L1的源极，变压器T1第二次边的第一端连接三极管Q6的集电极，变压器T1第二次边的第二端同时连接三极管Q6的基极、发射极、MOS管L2的栅极；

MOS管L1的漏极依次经电容C4、升压变压器T2原边的第一端、升压变压器T2原边的第二端连接MOS管L1的源极，升压变压器T2原边的第一端还经电容C5接地，升压变压器T2的次边连接治疗头。

3.如权利要求2所述的无极射频皮肤治疗仪，其特征在于，推挽功率放大器还包括电容C1及电阻R2，电容C1接入三极管Q1、Q2的公共端与变压器T1原边之间，电阻R2接入三极管Q3、Q4的公共端与变压器T1原边之间。

4.如权利要求2所述的无极射频皮肤治疗仪，其特征在于，射频功率放大器还包括二极管D5～D6、电阻R4～R7、电容C2～C3；

二极管D5接入变压器T1第一次边的第一端与三极管Q5发射极之间，电阻R4接入变压器T1第一次边的第一端与三极管Q5基极之间，电容C2与电阻R4并联，电阻R6与三极管Q5并联；

二极管D6接入变压器T1第二次边的第二端与三极管Q6发射极之间，电阻R5接入变压器T1第二次边的第二端与三极管Q6基极之间，电容C3与电阻R5并联，电阻R7与三极管Q6并联。

5.如权利要求1所述的无极射频皮肤治疗仪，其特征在于，开关电源电路包括降压变压器、整流滤波器、UC3843芯片、BOOST升压电路；

220V交流输入依次经降压变压器、整流滤波器、BOOST升压电路对推挽功率放大器进行直流供电，UC3843芯片的输出端连接BOOST升压电路的驱动端。

6.如权利要求5所述的无极射频皮肤治疗仪，其特征在于，开关电源电路还包括电阻R8～R9、电位器；

BOOST升压电路的输出端正极依次经电阻R8、电位器、电阻R9连接BOOST升压电路的输出端负极，电位器、电阻R9的公共端连接UC3843芯片的反馈端。

7.如权利要求5所述的无极射频皮肤治疗仪，其特征在于，开关电源电路还包括电阻R11及同相放大器；

BOOST升压电路的输出端负极经电阻R11接地，电阻R11的远地端经同相放大器连接UC3843芯片的电流检测输入端。

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