CN215822151U - 一种便携式光疗设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便携式光疗设备，包括主控制模块、第一灯组和第二灯组、充电电路、充电电池、温度传感器、输入输出模块以及灯组调节模块，主控制模块根据光疗温度和人体温度输出并调整两路PWM信号，采用两路PWM信号分别控制第一灯组和第二灯组的开闭，使两个灯组交替工作，在任何工作时间内均只有一个灯组工作，减小了灯组工作的数量，从而降低了灯组的功耗，减少了电流波动，提高了充电电池的使用时间和使用寿命；同时根据光疗温度和人体温度来调节两路PWM信号的占空比，提高灯组的功率，确保即使只有一个灯组工作也能达到所需光疗效果，实现了在保证光疗效果的同时降低灯组功耗的目的，延长了充电电池供电时间。

Description

一种便携式光疗设备

技术领域

本实用新型属于理疗设备技术领域，尤其涉及一种便携式光疗设备。

背景技术

传统的光灸疗设备可以放置在人体的不同穴位上，利用红外光或激光辐射来加热而达到灸疗的目的。一般单次光灸疗时间较长，而传统光灸疗设备为恒定功率，当红外光或激光灯组全部开启时，电池仅能使用一小时左右，无法满足多次（两次或两次以上）较长时间的光灸疗需求。因此，传统光灸疗设备均是插电式供电，无法实现便携式电池供电。

为了实现电池便携式供电，提高光灸疗设备的便携性能，可以采用以下两种方式来延长电池供电时间，以满足多次光灸疗所需电能：

1、降低功率。将灯组的电流或电压减小，以降低灯组功耗来实现电池供电时间的延长，这种方式导致灯组功率不够，红外光或激光无法到达人体对应穴位和部位，导致光灸疗效果差；

2、减少灯组的数量，以降低灯组功耗来实现电池供电时间的延长，这种方式导致灯照射部位减少，光灸疗效率低，光灸疗时间增加，并不能真正降低灯组功耗，同时选定穴位或部位不能同时光灸疗，导致光灸疗效果欠佳。

因此，如何在不影响光灸疗效果的情况下延长电池供电时间，实现光灸疗设备便携式供电是急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种便携式光疗设备，以解决传统光灸疗设备采用插电式供电，无法实现便携式供电的问题。

本实用新型是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种便携式光疗设备，包括主控制模块、第一灯组和第二灯组，还包括分别与所述主控制模块电性连接的充电电路、充电电池、温度传感器、输入输出模块以及灯组调节模块；所述灯组调节模块与所述第一灯组、第二灯组电连接；所述充电电池分别与所述温度传感器、输入输出模块和灯组调节模块电连接。

本实用新型主控制模块根据光疗温度和人体温度输出并调整两路PWM信号，采用两路PWM信号分别控制第一灯组和第二灯组的开闭，使两个灯组交替工作，在任何工作时间内均只有一个灯组工作，减小了灯组工作的数量，从而降低了灯组的功耗，减少了电流波动，提高了充电电池的使用时间和使用寿命；同时根据光疗温度和人体温度来调节两路PWM信号的占空比，提高灯组的功率，确保即使只有一个灯组工作也能达到所需光疗效果，实现了在保证光疗效果的同时降低灯组功耗的目的，延长了充电电池供电时间，使光疗设备实现便携式供电成为可能。

进一步地，所述灯组调节模块包括第一可控恒流源模块和第二可控恒流源模块；所述第一可控恒流源模块与所述第一灯组电连接；所述第二可控恒流源模块与所述第二灯组电连接。

进一步地，所述第一可控恒流源模块和第二可控恒流源模块均是以型号为SC8329的升压DC芯片为核心的电路。

进一步地，所述第一可控恒流源模块和第二可控恒流源模块均包括升压DC芯片U7和双运算放大器U9；

所述升压DC芯片U7的SW端通过电感L4与所述充电电池电连接，FSW端通过电阻R30与所述SW端电连接，BOOT端通过电容C37与所述SW端电连接，VIN端与所述充电电池电连接，EN端与所述主控制模块电连接，VCC端通过电容C40接地，ILIM端通过电阻R37接地，COMP端通过电阻R33、电容C42接地，FB端与所述双运算放大器U9的第1脚电连接，VOUT端与灯组正极电连接；

所述双运算放大器U9的第3脚通过电阻R49与灯组负极电连接，所述第3脚还通过电阻R53与第7脚电连接，所述第7脚与第6脚电连接，第5脚通过电阻R55与所述主控制模块电连接，第2脚通过并联电路与第1脚电连接，所述第2脚还通过电阻R47接地；所述并联电路是由第一支路与电阻R44并联构成，所述第一支路是由电阻R39与电容C45串联构成。

进一步地，所述灯组调节模块包括可控恒流源模块、第一电子开关和第二电子开关；所述第一电子开关、第二电子开关以及可控恒流源模块分别与所述主控制模块电连接；所述可控恒流源模块还分别与第一电子开关、第二电子开关电连接；所述第一电子开关与所述第一灯组电连接；所述第二电子开关与所述第二灯组电连接。

进一步地，所述便携式光疗设备还包括与所述主控制模块电连接的通信模块，所述通信模块与用户终端通讯连接。

进一步地，所述通信模块为蓝牙模块，所述蓝牙模块以型号为AC6925B的蓝牙芯片为核心。

进一步地，所述便携式光疗设备还包括与所述主控制模块电连接的报警模块。

进一步地，所述输入输出模块包括按键模块和显示屏。

进一步地，所述充电电路是以型号为TP4056的芯片为核心的电路。

有益效果

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

本实用新型所提供的一种便携式光疗设备，包括主控制模块、第一灯组和第二灯组、充电电路、充电电池、温度传感器、输入输出模块以及灯组调节模块，主控制模块根据光疗温度和人体温度输出并调整两路PWM信号，采用两路PWM信号分别控制第一灯组和第二灯组的开闭，使两个灯组交替工作，在任何工作时间内均只有一个灯组工作，减小了灯组工作的数量，从而降低了灯组的功耗，减少了电流波动，提高了充电电池的使用时间和使用寿命；同时根据光疗温度和人体温度来调节两路PWM信号的占空比，提高灯组的功率，确保即使只有一个灯组工作也能达到所需光疗效果，实现了在保证光疗效果的同时降低灯组功耗的目的，延长了充电电池供电时间，使光疗设备实现便携式供电成为可能；

该便携式光疗设备摆脱了传统外界电源供电方式，内置大容量电池和OLED显示屏，携带方便的同时操作更加便捷。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例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个实施例，对于本领域普通技术人员来说，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是本实用新型实施例1中一种便携式光疗设备的结构框图；

图2是本实用新型实施例1中主控制模块原理图；

图3是本实用新型实施例1中两路PWM信号波形图；

图4是本实用新型实施例1中可控恒流源模块原理图；

图5是本实用新型实施例1中充电电路原理图；

图6是本实用新型实施例1中蓝牙模块原理图；

图7是本实用新型实施例1中蜂鸣器模块原理图；

图8是本实用新型实施例2中一种便携式光疗设备的结构框图；

图9是本实用新型实施例2中可控恒流源模块的输出电流图。

具体实施方式

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

实施例1

如图1所示，本实施例所提供的一种便携式光疗设备，包括主控制模块、第一灯组和第二灯组、以及分别与主控制模块电连接的充电电路、充电电池、温度传感器、输入输出模块和灯组调节模块；灯组调节模块包括第一可控恒流源模块和第二可控恒流源模块；第一可控恒流源模块与第一灯组电连接，第二可控恒流源模块与第二灯组电连接；充电电池分别与温度传感器、输入输出模块、第一可控恒流源模块和第二可控恒流源模块电连接，充电电池为便携式光疗设备的各个模块提供电源。

本实施例中，主控制模块以型号为AT32F421K8T7的微处理器为核心，如图2所示。主控制模块根据输入输出模块输入的光疗温度以及温度传感器采集的人体温度输出两路PWM信号，并对两路PWM信号进行调整，经过调整后的两路PWM信号中的其中一路控制第一可控恒流源模块的输出电流，从而控制第一灯组的工作功率，另一路控制第二可控恒流源模块的输出电流，从而控制第二灯组的工作功率，两路PWM信号控制两个灯组，使两个灯组交替工作，保证在同一时间内只有一半的灯组工作，减少了电流的波动，降低了功耗，使充电电池的使用时间和寿命更长。

本实施例中，根据光疗温度和人体温度对两路PWM信号进行调整的具体实现过程为：

当光疗温度（即设定温度）大于人体温度（即实际温度）时，增大两路PWM信号的占空比，提高第一灯组、第二灯组的工作时间和功率；当光疗温度小于人体温度时，减小两路PWM信号的占空比，减少第一灯组、第二灯组的工作时间和功率。通过调节PWM信号的占空比来调节灯组的工作时间和功率，在降低功耗的同时保证了光疗效果。

两路PWM信号是由主控制模块内的PWM模块产生的，在PWM模块中通过定时器形成0~128ms的循环，通过调节PWM信号的占空比（即中间值）来调节灯组的交替开关和功率。如图3所示两路PWM信号的波形图，其中一路PWM信号在大于中间值时输出低电平，在小于中间值时输出高电平；另一路PWM信号在大于中间值时输出高电平，在小于中间值时输出低电平。两路PWM信号的中间值均为64ms。

本实施例中，第一可控恒流源模块和第二可控恒流源模块均是以型号为SC8329的升压DC芯片为核心的电路。SC8329是一款集成6 mΩ低端开关管和11 mΩ高端开关管的同步升压转换器，支持2.7 V~13 V的宽输入范围，具有20A的开关电流能力，能够支持17V的输出电压。SC8329采用恒定关断时间(COT)控制拓扑结构，提供快速的瞬态响应，支持PWM模式和PFM模式的工作模式选择；开关频率可由外部电阻调节，范围从200 kHz到2.2 MHz；SC8329实现了软启动和可调的输出电流限制。SC8329还支持各种保护，包括输入欠压锁定(UVLO)，输出过压保护在17V (OVP)，可配置的逐周期过流保护(OCP)和热关断保护。此外，SC8329包含一个用于短路保护的NMOS驱动。

如图4所示，第一可控恒流源模块和第二可控恒流源模块均包括升压DC芯片U7和双运算放大器U9；升压DC芯片U7的SW端通过电感L4与充电电池电连接，FSW端通过电阻R30与SW端电连接，BOOT端通过电容C37与SW端电连接，VIN端与充电电池电连接，EN端与主控制模块电连接，VCC端通过电容C40接地，ILIM端通过电阻R37接地，COMP端通过电阻R33、电容C42接地，FB端与双运算放大器U9的第1脚电连接，VOUT端与灯组正极电连接；双运算放大器U9的第3脚通过电阻R49与灯组负极电连接，第3脚还通过电阻R53与第7脚电连接，第7脚与第6脚电连接，第5脚通过电阻R55与主控制模块电连接，第2脚通过并联电路与第1脚电连接，第2脚还通过电阻R47接地；并联电路是由第一支路与电阻R44并联构成，第一支路是由电阻R39与电容C45串联构成。

本实施例中，充电电路以型号为TP4056的芯片为核心，如图5所示。该充电电路具有充放电温度检测功能，主控制模块通过检测充电电路TS1输出电平来判断充放电温度是否过高。

便携式光疗设备还包括分别与主控制模块电连接的通信模块和报警模块。通信模块与用户终端通讯连接，以便用户实时获取光疗过程中的各参数。本实施例中，通信模块为蓝牙模块，蓝牙模块以型号为AC6925B的蓝牙芯片为核心，如图6所示。

报警模块为蜂鸣器模块，如图7所示。输入输出模块包括按键模块和显示屏，在按键模块上设有开关键、模式切换键、+键、－键等，通过按键模块可以设置光疗温度。显示屏采用OLED显示屏，功耗低，可以显示光疗过程中的各参数，例如光疗温度、人体温度、光疗时间等等。

本实施例中，充电电池为充电锂电池。温度传感器可以选用市面上已有的在售型号。

本实施例所提供的一种便携式光疗设备包括主控制模块、第一灯组和第二灯组、充电电路、充电电池、温度传感器、输入输出模块、灯组调节模块、蓝牙模块以及报警模块，该设备所涉及到的计算机程序具体为根据温度输出并调整PWM信号所采用的程序，该部分程序为现有技术，例如授权公开号为CN207022255U，名称为一种具有温度调节功能的灯带驱动电路的专利文献，其中公开了根据温度调制PWM控制信号，并根据PWM控制信号调节LED灯带的电流，因此，该设备仅涉及到结构上的改进，不涉及到计算机程序的改进。

实施例2

如图8所示，本实施例所提供的一种便携式光疗设备，包括主控制模块、第一灯组和第二灯组、以及分别与主控制模块电连接的充电电路、充电电池、温度传感器、输入输出模块和灯组调节模块；灯组调节模块包括可控恒流源模块、第一电子开关和第二电子开关；第一电子开关、第二电子开关以及可控恒流源模块分别与主控制模块电连接；可控恒流源模块还分别与第一电子开关、第二电子开关电连接；第一电子开关与第一灯组电连接；第二电子开关与第二灯组电连接；充电电池分别与温度传感器、输入输出模块、可控恒流源模块电连接，充电电池为便携式光疗设备的各个模块提供电源。

本实施例中，主控制模块内的PWM模块输出两路PWM信号，两路PWM信号分别控制第一电子开关和第二电子开关的开闭，再通过第一电子开关、第二电子开关分别实现第一灯组、第二灯组的交替开闭控制，这种控制方式减少了一个可控恒流源模块。本实施例中，可控恒流源模块的原理图如图4所示，可控恒流源模块的输出电流如图9所示。

以上所揭露的仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或变型，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种便携式光疗设备，包括主控制模块、第一灯组和第二灯组，其特征在于：

还包括分别与所述主控制模块电性连接的充电电路、充电电池、温度传感器、输入输出模块以及灯组调节模块；所述灯组调节模块与所述第一灯组、第二灯组电连接；所述充电电池分别与所述温度传感器、输入输出模块和灯组调节模块电连接。

2.如权利要求1所述的一种便携式光疗设备，其特征在于：所述灯组调节模块包括第一可控恒流源模块和第二可控恒流源模块；所述第一可控恒流源模块与所述第一灯组电连接；所述第二可控恒流源模块与所述第二灯组电连接。

3.如权利要求2所述的一种便携式光疗设备，其特征在于：所述第一可控恒流源模块和第二可控恒流源模块均是以型号为SC8329的升压DC芯片为核心的电路。

4.如权利要求3所述的一种便携式光疗设备，其特征在于：所述第一可控恒流源模块和第二可控恒流源模块均包括升压DC芯片U7和双运算放大器U9；

所述升压DC芯片U7的SW端通过电感L4与所述充电电池电连接，FSW端通过电阻R30与所述SW端电连接，BOOT端通过电容C37与所述SW端电连接，VIN端与所述充电电池电连接，EN端与所述主控制模块电连接，VCC端通过电容C40接地，ILIM端通过电阻R37接地，COMP端通过电阻R33、电容C42接地，FB端与所述双运算放大器U9的第1脚电连接，VOUT端与灯组正极电连接；

所述双运算放大器U9的第3脚通过电阻R49与灯组负极电连接，所述第3脚还通过电阻R53与第7脚电连接，所述第7脚与第6脚电连接，第5脚通过电阻R55与所述主控制模块电连接，第2脚通过并联电路与第1脚电连接，所述第2脚还通过电阻R47接地；所述并联电路是由第一支路与电阻R44并联构成，所述第一支路是由电阻R39与电容C45串联构成。

5.如权利要求1所述的一种便携式光疗设备，其特征在于：所述灯组调节模块包括可控恒流源模块、第一电子开关和第二电子开关；所述第一电子开关、第二电子开关以及可控恒流源模块分别与所述主控制模块电连接；所述可控恒流源模块还分别与第一电子开关、第二电子开关电连接；所述第一电子开关与所述第一灯组电连接；所述第二电子开关与所述第二灯组电连接。

6.如权利要求1~5中任一项所述的一种便携式光疗设备，其特征在于：还包括与所述主控制模块电连接的通信模块，所述通信模块与用户终端通讯连接。

7.如权利要求6所述的一种便携式光疗设备，其特征在于：所述通信模块为蓝牙模块，所述蓝牙模块以型号为AC6925B的蓝牙芯片为核心。

8.如权利要求1~5中任一项所述的一种便携式光疗设备，其特征在于：还包括与所述主控制模块电连接的报警模块。

9.如权利要求1~5中任一项所述的一种便携式光疗设备，其特征在于：所述输入输出模块包括按键模块和显示屏。

10.如权利要求1~5中任一项所述的一种便携式光疗设备，其特征在于：所述充电电路是以型号为TP4056的芯片为核心的电路。

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