DE3701473A1 - Sicherheitsschalteinrichtung fuer ein elektromedizinisches therapie- oder strombehandlungsgeraet - Google Patents

Sicherheitsschalteinrichtung fuer ein elektromedizinisches therapie- oder strombehandlungsgeraet

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DE3701473A1 DE19873701473 DE3701473A DE3701473A1 DE 3701473 A1 DE3701473 A1 DE 3701473A1 DE 19873701473 DE19873701473 DE 19873701473 DE 3701473 A DE3701473 A DE 3701473A DE 3701473 A1 DE3701473 A1 DE 3701473A1
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    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/18Applying electric currents by contact electrodes
    • A61N1/32Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents
    • A61N1/36Applying electric currents by contact electrodes alternating or intermittent currents for stimulation
    • A61N1/36014External stimulators, e.g. with patch electrodes
    • A61N1/3603Control systems

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsschalteinrichtung für ein elektromedizinisches Therapie- oder Strombehandlungsgerät, um einen an die Ausgangsklemmen des Gerätes über Hautelektroden angeschlossenen Patienten bei einer Unterbrechung der Spannungsversorgung des Gerätes vor im Gerät erzeugten Spannungsspitzen zu schützen.
Zur Untersuchung bzw. Behandlung von Patienten werden in der physikalischen Medizin verschiedene elektrische bzw. elektronische Therapie- oder Strombehandlungsgeräte eingesetzt. Dabei sind in der Regel mit dem Ausgang dieser Geräte sogenannte Hautelektroden verbunden, über die verschieden modifizierte elektrische Ströme durch den Körper bzw. Körperpartien des Patienten geschickt werden. Es hat sich nun bei diesen Geräten gezeigt, daß bei einem frühzeitigen, unbeabsichtigten Ziehen des Netzsteckers, einem frühzeitigen Ausschalten des Gerätes, einem Netzausfall oder dergl. Spannungsunterbrechungen an den Hautelektroden kurzzeitig Spannungsspitzen auftreten können, die auf unbestimmte Schaltungszustände von Schaltungsteilen innerhalb des Gerätes bei Unterbrechung der Energieversorgung und auf Restkapazitäten zurückzuführen sind. Messungen haben dabei ergeben, daß diese Spannungsspitzen bis zu 100 V und mehr betragen können, was trotz der kurzen Dauer des Auftretens dieser Spannungsspitzen nachteilige Auswirkungen beim Patienten haben kann.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Sicherheitsschalteinrichtung der eingangs angegebenen Art vorzusehen, mit der bei einer - frühzeitigen - Unterbrechung in der Energieversorgung des Gerätes unmittelbar und selbsttätig ein definierter Schaltungszustand am Ausgang des Gerätes - und damit an den Hautelektroden - herbeigeführt wird, wodurch die genannten Spannungsspitzen vermieden werden.
Die erfindungsgemäße Sicherheitsschalteinrichtung der eingangs angeführten Art ist demgemäß dadurch gekennzeichnet, daß ein die Unterbrechung in der Spannungsversorgung erfassender Detektor vorgesehen ist, dem gegebenenfalls ein Gleichrichterschaltkreis vorgeschaltet ist, und mit dessen Ausgang der Steuersignaleingang einer an die Ausgangsklemmen des Gerätes angeschalteten Triac-Kurzschlußeinrichtung verbunden ist, wobei der Schwellenwertdetektor bei Erfassen einer Spannungsunterbrechung ein Schaltsignal an den Steuersignaleingang der Kurzschlußeinrichtung abgibt und diese die Ausgangsklemmen des Gerätes kurzschließt. Auf diese Weise wird im Falle einer Spannungsunterbrechung des Therapie- oder Strombehandlungsgerätes, etwa zufolge eines Netzausfalles, eines unbeabsichtigten Ziehens des Netzsteckers oder eines irrtümlichen Betätigens des Netzschalters des Gerätes, dieser Spannungsausfall detektiert, und als Folge hievon werden die Ausgangsklemmen des Gerätes, also im genannten Beispiel die Hautelektroden, miteinander kurzgeschlossen. Demzufolge können keine Spannungsspitzen mehr auftreten und zum Patienten gelangen.
Die Ansteuerung und Umschaltung der Triac-Kurzschlußeinrichtung an den Ausgangsklemmen des Gerätes kann dabei außerordentlich rasch erfolgen, und zwar insbesondere zu einem Zeitpunkt, bevor die genannten Spannungsspitzen auftreten würden.
Das schnelle Ansprechen der Kurzschlußeinrichtung wird dabei insbesondere durch den Einsatz eines Schwellenwertdetektors für die Erfassung des Spannungsausfalls bzw. allgemeiner gesagt der Unterbrechung in der Energieversorgung zusätzlich begünstigt. An sich könnten aber auch andere bekannte Detektoren eingesetzt werden. Der Gleichrichterschaltkreis kann selbstverständlich dann entfallen, wenn eine Gleichspannungsversorgung für das Gerät vorliegt, also z. B. ein mobiles, Batterie-betriebenes Gerät vorhanden ist.
Zu erwähnen ist, daß aus der DE-AS 14 63 413 eine Überwachungsanordnung für ein Taktsignal, mit einer Schaltvorrichtung zum Schalten der Geräteversorgungsspannung, bekannt ist, wobei nach Aktivieren der Schaltung im Fall eines Ausbleibens des überwachten Taktsignals durch Zünden eines Thyristors praktisch ein Kurzschluß zwischen der Versorgungsspannung (+24V) und Erde über eine Sicherung erfolgt, wobei in der Folge die Sicherung die Spannungsversorgung zum Gerät unterbricht. Anders als bei der erfindungsgemäßen Sicherheitsschalteinrichtung, wo bei Ausfall der Energieversorgung der Geräteausgang kurzgeschlossen werden soll, wird also hier bei einer Störung in der Funktion des Gerätes die Spannungsversorgung desselben unterbrochen. Dabei ist das erfindungsgemäß angestrebte Kurzschließen des Geräteausganges, um einen definierten Spannungszustand zu erreichen, auch nicht mit dem durch Zünden des Thyristors bei der bekannten Anordnung herbeigeführten Kurzschluß vergleichbar, da dieser nur den Zweck hat, die Sicherung durch einen überhöhten Strom auszulösen, um so die Spannungsversorgung zum Gerät zu unterbrechen; dabei ist eine leitende Verbindung in nur einer Richtung sicherzustellen, was mit dem Thyristor bewerkstelligt wird; demgegenüber wird bei der erfindungsgemäßen Sicherheitsschalteinrichtung durch die Triac-Kurzschlußeinrichtung eine leitende Verbindung der beiden Ausgangsklemmen in beiden Richtungen sichergestellt, was bei Strombehandlungsgeräten deshalb von Bedeutung ist, da bei diesen die eine Ausgangsklemme relativ zur anderen die Polarität wechseln kann, wobei dann eine leitende Verbindung in nur einer Richtung unzureichend sein könnte.
Aus der DD-PS 1 34 286 ist andererseits eine Schaltung zur Erkennung von Netzspannungsunterschreitungen für den Einsatz in EDV-Anlagen oder dergl. bekannt, wobei ein Komparator einen Istwert-Sollwert-Vergleich durchführt; im einzelnen werden dabei die Spitzenwerte dieser Spannungen verglichen. Bei Unterschreiten eines unteren Schwellenwertes wird zum Zeitpunkt des Nulldurchganges ein Fehlererkennungssignal abgegeben, wobei der Zeitpunkt des Nulldurchganges durch einen Schmitt-Triger in Kombination mit nachgeschalteten Flip-Flops festgelegt wird. Das Fehlererkennungssignal wird dann dazu verwendet, um auf die Abarbeitung von Notprogrammen und dergl. umzuschalten. Ein definierter Schaltungszustand an irgendwelchen Ausgangsklemmen wird dabei nicht angestrebt.
Ein außerordentlich einfacher Schaltungsaufbau läßt sich bei der erfindungsgemäßen Sicherheitsschalteinrichtung dadurch erzielen, daß der Schwellenwertdetektor durch einen Inverter gebildet ist. Dabei ist dem Inverter, etwa über einen Netztransformator mit nachgeschaltetem Gleichrichterschaltkreis, gegebenenfalls über Spannungsteiler und dergl., eine entsprechend bemessene Prüfspannung am Eingang zuzuführen, die normalerweise etwas über der Schwellenwertspannung für das Erkennen eines "HOCH"-Zustandes am Invertereingang liegt. Bei Absinken oder Wegbleiben der Prüfspannung zufolge eines Spannungsausfalls erkennt der Inverter an seinem Eingang einen "NIEDRIG"-Zustand, wodurch sein Ausgang in den "HOCH"-Zustand übergeht, was als Steuersignal bzw. Schaltsignal für die Kurzschlußeinrichtung verwendet werden kann.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Kurzschlußeinrichtung mit einem Opto-Triac ausgebildet ist. Dadurch wird der Vorteil erzielt, daß der Schaltkreis der Sicherheitsschalteinrichtung galvanisch vom elektromedizinischen Therapiegerät oder dergl. getrennt wird, so daß etwa im Falle einer Prüfung des Gerätes, insbesondere mit hohen Prüfspannungen, keine nachteiligen Rückwirkungen auf die Sicherheitsschalteinrichtung auftreten können.
Selbstverständlich sind für die Energieversorgung des Detektorkreises, wie etwa des Inverters, sowie der Triac-Kurzschlußeinrichtung geeignete Maßnahmen zu treffen, wie etwa indem eine Hilfsbatterie oder aber ein ausreichend groß bemessener Speicherkondensator vorgesehen wird, dem ausreichend lange Energie entzogen werden kann, um die Verbindung der Ausgangsklemmen des Gerätes für eine genügend lange Zeit sicherzustellen. Dabei wird dieser Speicherkondensator insbesondere auch zur Energieversorgung des Transistors und des Opto-Triacs herangezogen.
Es ist demgemäß besonders günstig, wenn zur Energieversorgung des Detektors und der Triac-Kurzschlußeinrichtung ein an die Spannungsversorgung des Gerätes, gegebenenfalls über den Gleichrichterschaltkreis, angeschalteter Speicherkondensator vorgesehen ist.
Zur Erzielung schneller Schaltzeiten ist es zweckmäßig, elektronische Schalterelemente zu verwenden, und es ist demgemäß von besonderem Vorteil, wenn der Steuersignaleingang durch die Steuerelektrode eines Transistors gebildet ist, der mit dem Steuereingang des mit den Ausgangsklemmen des Gerätes verbundenen Triacs gekoppelt ist. Dabei wirkt der genannte Transistor als Treiber, insbesondere um im Fall der Verwendung eines Opto-Triacs dessen lichtemittierende Diode (LED) zu zünden, d. h. mit Strom zu versorgen.
Um die Durchschaltung des Triacs möglichst energiesparend zu bewerkstelligen, ist es zweckmäßig, einen gepulsten Betrieb vorzusehen, um so den Kurzschluß der Ausgangsklemmen des Gerätes möglichst lange, etwa einige Sekunden, aufrechtzuerhalten. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn dem Transistor ein Gatteroszillator zur gepulsten Schaltsignalerzeugung vorgeschaltet ist. Der Gatteroszillator kann dabei mit einer Frequenz von einigen kHz schwingen.
Weiters hat es sich als günstig erwiesen, wenn dem Triac die Serienschaltung eines Kondensators und eines Widerstandes parallelgeschaltet ist, um ein unbeabsichtigtes Zünden des Triacs bei einem raschen Anstieg der Spannung zwischen den Ausgangsklemmen hintanzuhalten.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten besonders bevorzugten Ausführungsbeispieles noch weiter erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Schaltbild einer an ein Therapiegerät angeschalteten Sicherheitsschalteinrichtung mit einem Opto-Triac als Kurzschlußeinrichtung; und
Fig. 2 ein Schaltbild zur Veranschaulichung der Verschaltung einer bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 verwendeten integrierten Schaltung, die zur Realisierung des Schwellenwertdetektors in Form eines Inverters sowie eines Gatteroszillators dient.
Gemäß Fig. 1 ist ein elektromedizinisches Therapiegerät 20 bei 22 an eine Wechselspannungsquelle, wie etwa an ein 220 V-Netz, angeschlossen. Das Gerät 20 ist von irgendeiner an sich bekannten Bauart und braucht hier nicht näher erläutert zu werden. Wesentlich ist hier nur, daß an Ausgangsklemmen 24, 25 nicht näher dargestellte Hautelektroden angeschlossen sind, über die einem Patienten im Betrieb des Gerätes 20 verschiedene, insbesondere impulsförmige, Ströme zugeführt werden können.
Bei einem Ausfall der Spannungsversorgung, etwa bei einem Netzausfall, bei einem unbeabsichtigten Trennen des Gerätes 20 mit seinem Anschluß 22 vom Netz, oder aber bei unabsichtlichem Betätigen eines etwaigen Netzschalters (nicht dargestellt) des Gerätes können, was sich gezeigt hat, an den Ausgangsklemmen 24, 25 aufgrund von unbestimmten Schaltungszuständen im Gerät 20 und von Restkapazitäten Spannungsspitzen, sogenannte "Spikes", auftreten, etwa für die Dauer von einigen Millisekunden bis zu einigen zehn oder hundert Millisekunden, und mit Spannungsamplituden in der Größenordnung von 100 V bis zu 150 V. Um das Auftreten dieser Spannungsspitzen zu verhindern, werden bei einer Unterbrechung in der Energieversorgung des Gerätes 20 die beiden Ausgangsklemmen 24, 25 mit Hilfe einer allgemein mit 30 bezeichneten Sicherheitsschalteinrichtung miteinander verbunden. Um einen solchen Spannungsausfall zu detektieren, weist die Sicherheitsschalteinrichtung 30 einen über einen Gleichrichterschaltkreis 32 (und gegebenenfalls einen nicht näher dargestellten eigenen übertrager) angeschlossenen Detektorkreis 34 auf, dessen Ausgang mit dem Steuersignaleingang 36 einer Triac-Kurzschlußeinrichtung 38 verbunden ist. Die Hauptanschlüsse dieser Kurzschlußeinrichtung 38 sind dabei mit den Ausgangsklemmen 24, 25 verbunden. Der Detektorkreis 34 kann dabei an sich auf irgendeine an sich herkömmliche Weise ausgebildet sein, beispielsweise einen Pegeldetektor enthalten. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, eine Komparator- bzw. Differenzschaltung als Schwellenwertdetektor für den Detektorkreis 34 vorzusehen, und eine derartige Komparatorschaltung wäre mit ihrem einen Eingang (Istwert) an den Gleichrichterschaltkreis und mit ihrem anderen Eingang (Sollwert) an eine Bezugsspannungsquelle anzuschließen, z. B. an eine Hilfsspannungsquelle, wie etwa eine Batterie oder aber einen während des Normalbetriebs beispielsweise über den Gleichrichterschaltkreis 32 aufgeladenen Speicherkondensator, der seine Ladung ausreichend lange nach Wegfall der Netzspannung beibehält, um den gewünschten Einschaltzustand der Kurzschlußeinrichtung 38 aufrechtzuerhalten. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Detektor 34 einfach durch einen Schwellenwertdetektor gebildet, der mit Hilfe eines Inverters innerhalb einer integrierten Schaltung realisiert wird, wie nachstehend noch näher erläutert werden wird.
Gemäß Fig. 1 wird im Falle einer Spannungsunterbrechung der Spannungsabfall am Eingang des Detektorkreises 34 erfaßt, und ein entsprechendes Steuer- oder Schaltsignal wird an die Kurzschlußeinrichtung 38, um diese zu aktivieren und so die Ausgangsklemmen 24, 25 miteinander kurzzuschließen.
Im einzelnen ist in Fig. 1 veranschaulicht, daß das Gerät 20 in an sich üblicher Weise einen geräteinternen Netztransformator 52 enthält, an den nicht nur die eigentliche Schaltung des Gerätes 20, sondern auch die Sicherheitsschalteinrichtung 30 sekundärseitig angeschlossen ist, wie mit Klemmen 53 und 54 veranschaulicht ist. Dabei liegt beispielsweise an den Klemmen 53 und 54 eine 12 V-Wechselspannung an. Diese Wechselspannung von der Sekundärseite des Netztransformators 52 wird über einen Widerstand 55 an den Gleichrichterschaltkreis 32 angelegt, der als Vollweg-Gleichrichter mit vier Dioden 56, 58, 60 und 62 aufgebaut ist. Weiters ist im Mittelzweig eine Zenerdiode 64 zur Begrenzung der Halbwellen des Gleichrichters vorgesehen. An den Gleichrichterschaltkreis 32 ist über eine Diode 66 ein Speicherkondensator 68 angeschlossen, der die Halbwellen des Gleichrichters glättet und zur - vorübergehenden - Energieversorgung der Sicherheitsschalteinrichtung dient. Dabei liegt im Normalfall am Kondensator 68 im vorliegenden Beispiel eine Gleichspannung von 15 V an.
Die Gleichrichterspannung wird weiters einer Parallelschaltung aus einem Kondensator 70 und einem Widerstand 72 zugeführt, die ein Integrierglied bildet und die Gleichrichterspannung ebenfalls glättet, allerdings mit kleiner Zeitkonstante, so daß eine Welligkeit in der Gleichspannung erhalten bleibt. Wesentlich ist hier nur, daß trotz der Welligkeit dieser Gleichspannung die Schwellenwertspannung für einen "HOCH"-Eingang eines Inverters 74 erreicht wird, der als Schwellenwertdetektor bzw. Detektorkreis 34 vorgesehen ist. An den Ausgang dieses Inverters 74 ist ein insgesamt mit 76 bezeichneter Gatteroszillator angeschlossen, der aus einem NAND-Gatter 78 und einem Inverter 80 sowie einem Kondensator 82 und einem Widerstand 84 als frequenzbestimmendes Schaltglied im Rückkopplungszweig aufgebaut ist.
An diesem Gatteroszillator 76 ist über einen Basiswiderstand 86 die Steuer- bzw. Basiselektrode 36 eines npn-Transistors 88 angeschlossen, der als Treibertransistor für einen Opto-Triac 90 fungiert, wobei seine Kollektor-Emitter-Strecke in Serie mit der LED 92 des Opto-Triacs 90 geschaltet ist. Diese LED 92 ist weiters über einen Strombegrenzungswiderstand 94 an den Speicher- oder Ladekondensator 68 zur Stromversorgung angeschlossen. Der Transistor 88 und das Opto-Triac-Schaltungselement 90 bilden zusammen die vorstehend erwähnte Kurzschließeinrichtung 38, wobei im einzelnen die Zweirichtungs-Thyristordiode 96 des Opto-Triacs 90 zwischen die Ausgangsklemmen 24 und 25 des Therapiegerätes 20 geschaltet ist, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist. Parallel zur Thyristordiode 96 ist zwischen die Ausgangsklemmen 24, 25 ein RC-Glied, bestehend aus Kondensator 98 und Widerstand 100, geschaltet, um ein unbeabsichtigtes Zünden des Triacs durch einen zu steilen Anstieg der Spannung an den Klemmen 24, 25 (der sogenannte Patientenspannung) zu verhindern.
Fällt nun die Spannungsversorgung bei 22 und damit am Anschluß 53, 54 aus, so entlädt sich der Kondensator 70 rasch über den Widerstand 72, und der Inverter 74 erkennt an seinem Eingang einen "NIEDRIG"-Zustand, wodurch sein Ausgang auf "HOCH" geht. Dadurch wird der Gatteroszillator 76 gestartet und zum Schwingen gebracht, wodurch über die Treiberstufe mit dem Transistor 88 die LED 92 des Triacs 90 gezündet und über die Thyristordiode 96 der Patientenausgang 24, 25 kurzgeschlossen wird. Durch die Zwischenschaltung des Gatteroszillators 76 wird ein gepulster Betrieb des Opto-Triacs 90 erreicht, was den Vorteil einer Energieeinsparung bringt, d. h. es wird weniger Energie vom Kondensator 68, insbesondere zur Stromversorgung der LED 92, abgezogen, so daß umgekehrt die Energieversorgung durch den Kondensator 68 länger aufrecht erhalten werden kann, wodurch der Kurzschluß zwischen den Ausgangselektroden 24, 25 länger, insbesondere einige Sekunden, beibehalten werden kann.
Der Speicherkondensator 68 dient zugleich zur Stromversorgung des Opto-Triacs 90 und des Transistors 88 und zur Energieversorgung des Inverters 74 und des Gatteroszillators 76. Wie dabei aus Fig. 2 ersichtlich ist, können diese beiden Schaltkreise 74, 76 durch eine an sich herkömmliche, im Handel erhältliche integrierte Schaltung, insbesondere den IC-Baustein 4011B, realisiert werden. Es handelt sich dabei um eine Gatter-Schaltung mit den in Fig. 2 im Inneren des Blocks 102 veranschaulichten Gattern, wobei die Anschlüsse wie in Fig. 2 ersichtlich angeschlossen bzw. miteinander verbunden werden, um die in Fig. 1 dargestellte Schaltungskonfiguration mit dem Inverter 74, dem NAND-Gatter 78 und dem Inverter 80 zu erhalten. Die in Fig. 2 näher veranschaulichten Pin-Anschlüsse der integrierten Schaltung, nämlich die Anschlüsse 1, 3, 4, 5, 6, 8, 10 und 14 (Stromversorgungsanschluß), sind auch in Fig. 1 entsprechend wiedergegeben. Wie ersichtlich bildet das gemäß der Darstellung in Fig. 2 links unten vorgesehene Gatter den Inverter 74, der als Schwellenwertdetektor fungiert. Das Gatter rechts unten im Block 102 bildet das NAND-Gatter 78, und die beiden zueinander parallel geschalteten Gatter an der oberen Seite des Blocks 102 bilden zusammen den Inverter 80 gemäß Fig. 1. Der Anschluß 10 stellt den Ausgang der integrierten Schaltung bzw. des Gatteroszillators 76 dar, der - über den Basiswiderstand 86 gemäß Fig. 1 - zum Steuersignaleingang 36 der Kurzschlußeinrichtung 38 führt, wogegen der Anschluß 1 der integrierten Schaltung gemäß Fig. 2 der Eingang des Schwellenwertdetektor-Inverters 74 ist. Wie erwähnt ist der Anschluß 14 der Stromversorgungsanschluß, und dieser Anschluß 14 ist, wie in Fig. 1 schematisch angedeutet ist, mit dem Kondensator 68 verbunden.
Der Gatteroszillator 76 schwingt mit einer Frequenz von einigen kHz, wobei die Frequenz primär von den Werten des Kondensators 82 bzw. des Widerstandes 84, im weiteren aber auch von den Schwellenwerten der Gatter-Schaltkreise 78, 80 abhängt.
Zur Realisierung der Schaltung gemäß Fig. 1 können beispielsweise die folgenden Bauelemente verwendet werden:
Widerstand 55:  15 Ω Widerstand 72:   1 MΩ Widerstand 84:  10 kΩ Widerstand 86:  10 Ω Widerstand 94:   1 kΩ Widerstand 100: 100 Ω Kondensator 68:2200 µF Kondensator 70:  10 nF Kondensator 82:  10 nF Kondensator 98: 100 nF Gleichrichter 32:1N4007 Diode 66:1N4148 Zenerdiode 64:ZD15 Opto-Triac:MOC30 Transistor 88:BC546
Wenn die Erfindung vorstehend anhand eines besonders bevorzugten Ausführungsbeispieles erläutert worden ist, so sind doch selbstverständlich Abwandlungen und Modifikationen im Rahmen der Erfindung möglich. So kann beispielsweise anstatt eines Opto-Triacs eine einfache Zweirichtungs-Triode (Triac) verwendet werden, was insbesondere dann der Fall ist, wenn eine galvanische Trennung der Sicherheitsschalteinrichtung 30 vom Therapiegerät 20 nicht erforderlich ist. Die Sicherheitsschalteinrichtung 30 kann weiters in Form eines eigenen Gerätes ebenso vorliegen wie als Einbau ins Gerät 20 selbst, d. h. sie kann als Zusatzeinrichtung vorgesehen werden oder aber im Gehäuse des Gerätes 20 mit eingebaut werden. Weiters ist es möglich, alle Schaltungselemente der Sicherheitsschalteinrichtung bis auf die Kondensatoren in Form einer integrierten Schaltung vorzusehen.

Claims (8)

1. Sicherheitsschalteinrichtung für ein elektromedizinisches Therapie- oder Strombehandlungsgerät, um einen an die Ausgangsklemmen des Gerätes über Hautelektroden angeschlossenen Patienten bei einer Unterbrechung der Spannungsversorgung des Gerätes vor im Gerät erzeugten Spannungsspitzen zu schützen, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Unterbrechung in der Spannungsversorgung erfassender Detektor (34) vorgesehen ist, dem gegebenenfalls ein Gleichrichterschaltkreis (32) vorgeschaltet ist, und mit dessen Ausgang der Steuersignaleingang (36) einer an die Ausgangsklemmen (24, 25) des Gerätes (20) angeschalteten Triac-Kurzschlußeinrichtung (38) verbunden ist, wobei der Schwellenwertdetektor bei Erfassen einer Spannungsunterbrechung ein Schaltsignal an den Steuersignaleingang der Kurzschlußeinrichtung abgibt und diese die Ausgangsklemmen des Gerätes kurzschließt.
2. Sicherheitsschalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (34) durch einen Schwellenwertdetektor gebildet ist.
3. Sicherheitsschalteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellenwertdetektor durch einen Inverter (74) gebildet ist.
4. Sicherheitsschalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzschlußeinrichtung (38) mit einem Opto-Triac (90) ausgebildet ist.
5. Sicherheitsschalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Energieversorgung des Detektors (34) und der Triac-Kurzschlußeinrichtung (38) ein an die Spannungsversorgung des Gerätes (20), gegebenenfalls über den Gleichrichterschaltkreis (32), angeschalteter Speicherkondensator (68) vorgesehen ist.
6. Sicherheitsschalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuersignaleingang (36) durch die Steuerelektrode eines Transistors (88) gebildet ist, der mit dem Steuereingang des mit den Ausgangsklemmen (24, 25) des Gerätes (20) verbundenen Triacs (90) gekoppelt ist.
7. Sicherheitsschalteinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Transistor (88) ein Gatteroszillator (76) zur gepulsten Schaltsignalerzeugung vorgeschaltet ist.
8. Sicherheitsschalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem Triac (90) die Serienschaltung eines Kondensators (98) und eines Widerstandes (100) parallelgeschaltet ist, um ein unbeabsichtigtes Zünden des Triacs (90) bei einem raschen Anstieg der Spannung zwischen den Ausgangsklemmen hintanzuhalten.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0504835A2 (de) * 1991-03-18 1992-09-23 Friedrich Lauerer Elektromedizinische Schutzschaltung
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