CN221081163U - 多组电源管理电路及电子医疗设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种多组电源管理电路及电子医疗设备。该多组电源管理电路包括：第一转换模块、至少两个第二转换模块以及控制电路模块；在开关电源模块向第一转换模块以及各第二转换模块进行供电的情况下，第一转换模块对开关电源模块的供电信号进行转换，以分别向电源接口模块及控制电路模块提供第一预设电压；控制电路模块在第一预设电压的供电作用下输出使能信号，以控制各第二转换模块对开关电源模块的供电信号进行转换并向电源接口模块提供第二预设电压。采用本申请公开的多组电源管理电路，通过开关电源模块向第一转换模块以及各第二转换模块进行供电，从而第一转换模块以及各第二转换模块能够向电源接口模块提供多组不同电压。

Description

多组电源管理电路及电子医疗设备

技术领域

本申请涉及控制电路技术领域，特别是涉及一种多组电源管理电路及电子医疗设备。

背景技术

随着控制电路技术的快速提高以及电子工业技术的快速发展，PC系统技术如今已非常成熟化，具有易开发性和易用性。因此，目前已有很多特殊行业的用电设备，例如医疗行业的电子医疗设备会内嵌PC系统电路作为机内处理系统的一部分。

然而，PC主板通常需要被供给多组不同电压的电源，而PC电源模块通常没有得到特殊行业例如医疗行业的认证，从而地，在例如电子医疗设备或其他特殊行业的用电设备中，无法直接使用PC电源模块来直接为PC主板提供多组不同电压的电源。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种能够向电源接口模块提供多组不同电压的多组电源管理电路、电子医疗设备、多组电源管理装置。

第一方面，本申请提供了一种多组电源管理电路，其特征在于，电路包括：

第一转换模块、至少两个第二转换模块以及控制电路模块；

其中，第一转换模块的第一端、各第二转换模块的第一端分别用于与开关电源模块连接；第一转换模块的第二端与控制电路模块的第一端以及电源接口模块的第一端连接；各第二转换模块的第二端与控制电路模块的第二端连接，各第二转换模块的第三端与电源接口模块的第二端连接；控制电路模块的第三端与电源接口模块的第三端连接；

在开关电源模块向第一转换模块以及各第二转换模块进行供电的情况下，第一转换模块对开关电源模块的供电信号进行转换，以分别向电源接口模块及控制电路模块提供第一预设电压；控制电路模块在第一预设电压的供电作用下输出使能信号，以控制各第二转换模块对开关电源模块的供电信号进行转换并向电源接口模块提供第二预设电压。

第二方面，本申请提供了一种电子医疗设备，电子医疗设备包括本申请实施例第一方面任一项的多组电源管理电路。

第三方面，本申请还提供了一种多组电源管理装置，多组电源管理装置包括本申请实施例第一方面任一项多组电源管理电路。

上述多组电源管理电路、电子医疗设备、多组电源管理装置，多组电源管理电路包括：第一转换模块、至少两个第二转换模块以及控制电路模块；在开关电源模块向第一转换模块以及各第二转换模块进行供电的情况下，第一转换模块对开关电源模块的供电信号进行转换，以分别向电源接口模块及控制电路模块提供第一预设电压；控制电路模块在第一预设电压的供电作用下输出使能信号，以控制各第二转换模块对开关电源模块的供电信号进行转换并向电源接口模块提供第二预设电压。采用本申请公开的多组电源管理电路，通过开关电源模块向第一转换模块以及各第二转换模块进行供电，从而第一转换模块以及各第二转换模块能够向电源接口模块提供多组不同电压。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统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申请的一些实施例，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为一个实施例中多组电源管理电路的结构示意图；

图2为图1中第二转换模块的一种模块结构示意图；

图3为图2中第二转换模块的一种具体结构示意图；

图4为一个实施例中电子医疗设备的结构框图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一电阻称为第二电阻，且类似地，可将第二电阻称为第一电阻。第一电阻和第二电阻两者都是电阻，但其不是同一电阻。

可以理解，以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

可以理解，“至少一个”是指一个或多个，“多个”是指两个或两个以上。“元件的至少部分”是指元件的部分或全部。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

如图1所示，本申请实施例提供了一种多组电源管理电路，该多组电源管理电路包括：

第一转换模块100、至少两个第二转换模块200以及控制电路模块300。

其中，第一转换模块100的第一端100a、各第二转换模块200的第一端200a分别用于与开关电源模块400连接；第一转换模块100的第二端100b与控制电路模块300的第一端300a以及电源接口模块500的第一端500a连接；各第二转换模块200的第二端200b与控制电路模块300的第二端300b连接，各第二转换模块200的第三端200c与电源接口模块500的第二端500b连接；控制电路模块300的第三端300c与电源接口模块500的第三端500c连接。

在开关电源模块400向第一转换模块100以及各第二转换模块200进行供电的情况下，第一转换模块100对开关电源模块400的供电信号进行转换，以分别向电源接口模块500及控制电路模块300提供第一预设电压；控制电路模块300在第一预设电压的供电作用下输出使能信号，以控制各第二转换模块200对开关电源模块400的供电信号进行转换并向电源接口模块500提供第二预设电压。

其中，第一转换模块100以及各第二转换模块200，可以是DC/DC转换电路，以使得第一转换模块100以及各第二转换模块200能够对开关电源模块400的供电信号进行不同电压值的转换，并向电源接口模块500提供不同电压值的直流电压。

第一预设电压，可以是5V或其他电压值。

各第二转换模块200，可以向电源接口模块500提供相同大小的第二预设电压，也可以各自向电源接口模块500提供不同大小的第二预设电压。示例性地，假设第二转换模块200的数量为4个(分别为第二转换模块200-1、第二转换模块200-2、第二转换模块200-3、第二转换模块200-4)，则第二转换模块200-1的第二预设电压可以是3.3V，第二转换模块200-2的第二预设电压可以是5V，第二转换模块200-3的第二预设电压可以是12V，第二转换模块200-4的第二预设电压可以是(-12)V。需要说明的是，各第二转换模块200向电源接口模块500提供的第二预设电压，还可以是其他电压值，只要能满足电源接口模块500的电压需求即可，在此不做限制。

控制电路模块300，可以包括微电脑芯片，微电脑芯片的型号可以是STM32F031G6U6，微电脑芯片中可以存储有逻辑程序。逻辑程序可以用于在开关电源模块400停止向第一转换模块100以及各第二转换模块200进行供电的情况下，使得控制电路模块300停止向主板串口接口600发送控制信号。

控制电路模块300输出的使能信号，可以是控制电路模块300向各第二转换模块200发出的供电信号，即是说，在开关电源模块400各第二转换模块200进行供电的情况下，通过控制电路模块300向各第二转换模块200提供电压即可使得各第二转换模块200进行电压转换。

开关电源模块400，在远离本实施例提供的多组电源管理电路的另一端可以与220V交流市电电源连接，从而地，开关电源模块400用于将220交流市电转换为直流电源输入至本实施例提供的多组电源管理电路。

本实施例中，在开关电源模块为医用开关电源模块且电源接口模块为PC主板对应的ATX电源接口时，将经过医疗认证的医用开关电源模块、本申请提供的多组电源管理电路以及ATX电源接口进行组合搭配，能够实现对PC电源模块特性的模拟以使得PC主板能够正常进行工作。从而地，本申请提供的多组电源管理电路应用到电子医疗设备中时，能够内嵌PC系统电路为PC主板提供多组不同电压的电源，同时能够确保开关电源模块是经过医疗认可的。

本实施例中，多组电源管理电路包括：第一转换模块、至少两个第二转换模块以及控制电路模块；在开关电源模块向第一转换模块以及各第二转换模块进行供电的情况下，第一转换模块对开关电源模块的供电信号进行转换，以分别向电源接口模块及控制电路模块提供第一预设电压；控制电路模块在第一预设电压的供电作用下输出使能信号，以控制各第二转换模块对开关电源模块的供电信号进行转换并向电源接口模块提供第二预设电压。采用本申请公开的多组电源管理电路，通过开关电源模块向第一转换模块以及各第二转换模块进行供电，从而第一转换模块以及各第二转换模块能够向电源接口模块提供多组不同电压。

在一个实施例中，如图2所示，上述第二转换模块200包括：开关单元2002、转换单元2004以及控制单元2006。

其中，开关单元2002的第一端为第二转换模块200的第一端200a，第二端与控制单元2006的第一端连接，第三端与转换单元2004的第一端连接，第四端与地端GND连接。

转换单元2004的第二端为第二转换模块200的第三端200c，第三端与地端GND连接。

控制单元2006的第二端为第二转换模块200的第二端200b；控制单元2006用于在接收到控制电路模块300的使能信号时，控制开关单元2002导通开关电源模块400与转换单元2004之间的连接，使得转换单元2004对开关电源模块400的供电信号进行转换并向电源接口模块500提供第二预设电压。

其中，转换单元2004用于根据负载对象的供电需求，对开关电源模块400的供电信号进行调节转换，以得到符合负载对象即电源接口模块500的供电需求的电压值，即第二预设电压，以使得第二转换模块的输出电压值适用于对后级负载对象的正常供电；具体地，转换单元2004对供电信号进行的调节转换，可以是对供电信号对应的电压值进行升压处理或降压处理。

在一个实施例中，如图2所示，上述第二转换模块200还包括：反馈单元2008。

反馈单元2008的第一端为第二转换模块200的第三端200c，且与转换单元2004的第二端连接，反馈单元2008的第二端与控制单元2006的第三端连接；反馈单元2008用于向控制单元2006反馈第二转换模块200的输出电压，以使控制单元2006根据输出电压与第二预设电压之间的电压差值控制开关单元2002的导通时间，以将输出电压的电压值调节为第二预设电压。

其中，反馈单元2008，可以包括电阻器件。

本实施例中，第二转换模块还包括用于向控制单元反馈第二转换模块的输出电压的反馈单元，从而确保第二转换模块向电源接口模块提供的输出电压的电压值为符合要求的第二预设电压，进而确保电源接口模块能够在符合要求的供电信号的作用下进行正常工作。

在一个实施例中，如图3所示，上述开关单元2002包括：第二电容C2、晶体管Q。

其中，第二电容C2的第一端为开关单元2002的第一端，第二端为开关单元2002的第四端，第三端与晶体管Q的第一端连接；第二电容C2用于对输入至开关单元2002的电压信号进行滤波处理。

晶体管Q的第二端为开关单元2002的第二端，第三端为开关单元2002的第三端。

其中，晶体管Q可以是金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)；进一步地，晶体管Q可以是N沟道增强型MOSFET，从而晶体管Q的第一端为漏极，第二端为栅极，第三端为源极。

在晶体管Q的第一端存在供电信号且控制单元2006的第二端存在使能控制信号的情况下，晶体管导通以使得第二转换模块200向电源接口模块500提供第二预设电压。

在一个实施例中，如图3所示，上述转换单元2004包括：电感L、第一电容C1、二极管D。

电感L的第一端为转换单元2004的第一端，且与二极管D的第一端连接；电感L的第二端为转换单元2004的第二端，且与第一电容C1的第一端连接。

第一电容C1的第二端与二极管D的第二端为转换单元的第三端。

其中，二极管D的第一端为负极，第二端为正极。

在一个实施例中，如图3所示，上述控制单元2006为控制芯片，控制芯片的脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)引脚为控制单元2006的第一端，使能(Enable，EN)引脚为控制单元2006的第二端，反馈(Feedback，FB)引脚为控制单元2006的第三端。

在一个实施例中，如图3所示，上述反馈单元2008包括：电阻R。

电阻R的第一端为反馈单元2008的第一端，电阻R的第二端为反馈单元2008的第二端；电阻R起到分压作用，阻值与第二预设电压呈负相关关系。

本实施例中，第二转换模块中的反馈单元包括电阻，从而地，通过控制单元对开关单元的导通时间的控制作用，以及通过调节电阻的大小，能够起到对第二转换模块的输出电压大小进行共同调节的作用，以进一步地确保第二转换模块的输出电压为电源接口模块所需求的第二预设电压。

在一个实施例中，如图1所示，上述控制电路模块300的第四端300d与主板串口接口600连接。

在开关电源模块400停止向第一转换模块100以及各第二转换模块200进行供电的情况下，主板串口接口600向控制电路模块300发送关机信号，以使得控制电路模块300控制第一转换模块100以及各第二转换模块200停止对开关电源模块400的供电信号的转换处理。

在一个实施例中，在上述开关电源模块400向第一转换模块100以及各第二转换模块200进行供电的情况下，电源接口模块500向控制电路模块300输出低电平信号。

在开关电源模块400停止向第一转换模块100以及各第二转换模块200进行供电的情况下，电源接口模块500向控制电路模块300输出高电平信号。

其中，电源接口模块500向控制电路模块300输出的高电平信号，作为主板串口接口对应的主板的待机电源。

在一个实施例中，上述主板串口接口600为PC主板串口接口。

具体地，PC主板串口接口与PC操作系统对应；在开关电源模块400停止向第一转换模块100以及各第二转换模块200进行供电的情况下，控制电路模块300停止向主板串口接口600发送控制信号，主板串口接口600对应的PC操作系统退出，第一转换模块100以及各第二转换模块200无法接收到开关电源模块400的供电信号，且各第二转换模块200也无法接收到控制电路模块300的使能信号，因此，第一转换模块100停止向电源接口模块500及控制电路模块300提供第一预设电压，各第二转换模块200停止向电源接口模块500提供第二预设电压，从而地，电源接口模块500断电，电源接口模块500向控制电路模块300发送待机信号。

在一个实施例中，上述开关电源模块400为医用开关电源模块，医用开关电源模块将交流电压转换为直流电压后向第一转换模块100以及各第二转换模块200提供直流电压。

在一个实施例中，上述电源接口模块500为ATX电源接口。

具体地，在电源接口模块500为ATX电源接口时，第一转换模块100向电源接口模块500提供的第一预设电压可以是5V，各第二转换模块200向电源接口模块500提供的第二预设电压可以包括3.3V、5V、12V以及(-12)V中的至少一个电压值。

可以理解，上述多组电源管理电路中的第一转换模块100、各第二转换模块200以及控制电路模块300还可以采用其他形式，而不限于上述实施例已经提到的形式，只要各个模块组合得到的电路能够达到完成向电源接口模块提供多组不同电压的功能即可。

如图4所示，本申请实施例还提供一种电子医疗设备10，电子医疗设10备包括上述任一申请实施例提供的多组电源管理电路20，多组电源管理电路20的第一端与开关电源模块400连接且第二端与电源接口模块500连接。其中，电子医疗设备10中的多组电源管理电路20与上述任一申请实施例中描述的多组电源管理电路20相同，在此不再赘述。

其中，电子医疗设备，可以是超声设备、电子内窥镜或其他电子医疗设备。

示例性地，在电子医疗设备为电子内窥镜时，电子医疗设备中还可以包括内窥镜镜体、图像处理装置以及PC主板，其中，多组电源管理电路与PC主板连接，PC主板分别与内窥镜镜体以及图像处理装置连接。

本申请实施例还提供一种多组电源管理装置，多组电源管理装置包括上述任一申请实施例提供的多组电源管理电路。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，本申请实施例所揭露的多组电源管理电路，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的多组电源管理电路实施例仅仅是示意性的，例如上述电路中的元器件也可以采用其他相同功能的元器件。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，电路或元器件的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种多组电源管理电路，其特征在于，所述电路包括：

第一转换模块、至少两个第二转换模块以及控制电路模块；

其中，所述第一转换模块的第一端、各所述第二转换模块的第一端分别用于与开关电源模块连接；所述第一转换模块的第二端与所述控制电路模块的第一端以及电源接口模块的第一端连接；各所述第二转换模块的第二端与所述控制电路模块的第二端连接，各所述第二转换模块的第三端与所述电源接口模块的第二端连接；所述控制电路模块的第三端与所述电源接口模块的第三端连接；

在所述开关电源模块向所述第一转换模块以及各所述第二转换模块进行供电的情况下，所述第一转换模块对所述开关电源模块的供电信号进行转换，以分别向所述电源接口模块及所述控制电路模块提供第一预设电压；所述控制电路模块在所述第一预设电压的供电作用下输出使能信号，以控制各所述第二转换模块对所述开关电源模块的供电信号进行转换并向所述电源接口模块提供第二预设电压。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第二转换模块包括：

开关单元、转换单元以及控制单元；

其中，所述开关单元的第一端为所述第二转换模块的第一端，第二端与所述控制单元的第一端连接，第三端与所述转换单元的第一端连接，第四端与地端连接；所述转换单元的第二端为所述第二转换模块的第三端，第三端与地端连接；所述控制单元的第二端为所述第二转换模块的第二端；

所述控制单元用于在接收到所述控制电路模块的使能信号时，控制所述开关单元导通所述开关电源模块与所述转换单元之间的连接，使得所述转换单元对所述开关电源模块的供电信号进行转换并向所述电源接口模块提供所述第二预设电压。

3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述转换单元包括：

电感、第一电容、二极管；

所述电感的第一端为所述转换单元的第一端，且与所述二极管的第一端连接；所述电感的第二端为所述转换单元的第二端，且与所述第一电容的第一端连接；

所述第一电容的第二端与所述二极管的第二端为所述转换单元的第三端。

4.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第二转换模块还包括：

反馈单元；

所述反馈单元的第一端为所述第二转换模块的第三端，且与所述转换单元的第二端连接，所述反馈单元的第二端与所述控制单元的第三端连接；所述反馈单元用于向所述控制单元反馈所述第二转换模块的输出电压，以使所述控制单元根据所述输出电压与所述第二预设电压之间的电压差值控制所述开关单元的导通时间，以将所述输出电压的电压值调节为所述第二预设电压。

5.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述控制电路模块的第四端与主板串口接口连接；

在所述开关电源模块停止向所述第一转换模块以及各所述第二转换模块进行供电的情况下，所述主板串口接口向所述控制电路模块发送关机信号，以使得所述控制电路模块控制所述第一转换模块以及各所述第二转换模块停止对所述开关电源模块的供电信号的转换处理。

6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，在所述开关电源模块向所述第一转换模块以及各所述第二转换模块进行供电的情况下，所述电源接口模块向所述控制电路模块输出低电平信号；

在所述开关电源模块停止向所述第一转换模块以及各所述第二转换模块进行供电的情况下，所述电源接口模块向所述控制电路模块输出高电平信号。

7.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，所述主板串口接口为PC主板串口接口。

8.根据权利要求1-7任一项所述的电路，其特征在于，所述开关电源模块为医用开关电源模块，所述医用开关电源模块将交流电压转换为直流电压后向所述第一转换模块以及各所述第二转换模块提供所述直流电压。

9.根据权利要求1-7任一项所述的电路，其特征在于，所述电源接口模块为ATX电源接口。

10.一种电子医疗设备，其特征在于，所述电子医疗设备包括如权利要求1-9任一项所述的多组电源管理电路。