JPH0436035B2 - - Google Patents

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JPH0436035B2
JPH0436035B2 JP63047509A JP4750988A JPH0436035B2 JP H0436035 B2 JPH0436035 B2 JP H0436035B2 JP 63047509 A JP63047509 A JP 63047509A JP 4750988 A JP4750988 A JP 4750988A JP H0436035 B2 JPH0436035 B2 JP H0436035B2
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JP
Japan
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transformer
diode
output
current
drive pulse
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JP63047509A
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JPH01223976A (ja
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Mitsuaki Takeuchi
Minoru Sasaki
Kazutaka Inoe
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Advance KK
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Advance KK
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、マイクロコンピユータ及び/又は、
デイジタル制御手段とトランスによる昇圧手段と
を有する生体刺激装置に関する。
近年マイコンを使用することによつて容易に
“もむ”“たたく”“おす”等の刺激モードを生成
し、人体表面に印加通電することが可能な低周波
治療器が提供されている。
他方では、上述した電気刺激とは異なり、2つ
の高周波発振器を使用して2つの出力を人体に印
加することにより、人体内部に於いてこの高周波
電気エネルギーが交わつた箇所で、低周波且つ振
幅の高い刺激パルスを生じせしめる電気刺激装置
が提供されている。これらの電気刺激装置は何れ
もトランス等のコイルを利用して電源電圧を数十
倍に昇圧する機能を有するが、周波数に大差があ
り、しかも出力機構の違い等から同一装置に内に
於ける合体は行なわれなかつた。
本発明は、トランスに対する通電遮断時の逆起
電圧による昇圧手段と巻線比による昇圧手段とを
1つのトランスで行なうことにより、合理的且つ
省エネルギー化した電気刺激装置の提供を目的と
する。
以下本発明の実施例を第1図から第3図を参照
して説明する。
第1図に示す実施例で、制御手段1から出力さ
れた低周波ドライブパルス信号dp1及び高周波
ドライブパルス信号dp2は、それぞれ電流増幅
回路2及び電流増幅回路3の入力へ接続され、そ
れらの出力は、ダイオード4及びダイオード5の
アノードに接続される。電流増幅回路2は制御手
段1から出力されたドライブパルス信号により、
電源電圧Vを断続する回路である。ダイオード4
のカソードは、トランス6−a及び負荷7に接続
され、ダイオード5のカソードは、トランス6−
bに接続される。トランス6−cは、負荷7の他
端及びグラウンドに接続される。
制御手段1は、マイクロコンピユータ等の
ROM,RAMの記憶素子より読み出されたプロ
グラムに従つてドライブパルス信号のパルス幅、
パルス間隔を可変せしめた出力を行なうものであ
る。
尚、上記マイクロコンピユータのみならず、論
理素子を組み合わせ集積したカスタムIC,セミ
カスタムIC等のデイジタル信号処理手段であつ
てもよい。
第2図、第3図は、第1図における各点での波
形を示す。
第1の昇圧手段でトランス6−aに制御手段1
から低周波数のドライブパルス信号dp1(第2
図a)を印加することにより、トランス6への励
磁電流が断続され、出力には電源電圧Vの数十倍
に昇圧された逆起電圧(第2図b)が生成され
る。
又、第2の昇圧手段では、制御手段1から高周
波数のドライブパルス信号dp2(第3図a)が
印加され、ドライブパルス信号dp2は、トラン
ス6の巻線比に従い昇圧されて出力される(第3
図b)。
一方、本発明で第1図に示す回路構成に於いて
は前述の如く、制御をマイクロコンピユータ及
び/又は、デイジタル回路で行なう為、制御回路
の出力信号が矩形波(第1図a)となり、第2の
昇圧手段において、その信号でトランスを駆動し
た場合に、トランスの出力には高周波成分による
ピーク電流(第4図c)が生成し、電流効率が悪
くなることが指摘されている。出力電流のピーク
成分は電力損失を生じさせるばかりでなく、回路
構成上、電流の最大許容値を大きくとる為、回路
を小型化する点で、これを阻むものであつた。従
つて、本発明ではピーク電流を除去する具体的構
成を次に示した。
第5図、第6図を参照して詳細に説明する。
第5図に示す実施例で、制御手段1から出力さ
れたドライブパルス信号dp1及びドライブパル
ス信号dp2は、それぞれ電流増幅回路2及び電
流増幅回路3の入力へ接続され、その出力は、ダ
イオード4及びダイオード5のアノードに接続さ
れる。
ダイオード4のカソードは、トランス6−a及
びコイル8に接続され、ダイオード5のカソード
は、トランス6−bに接続される。
コイル8の他端は負荷7に接続され、トランス
6−cは負荷7の他端及びグラウンドに接続され
る。
第5図に本発明の実施例を示し、第6図に各点
での波形を示す。
本実施例で、コイル8を負荷と直列に接続した
時、出力端子間Obに於ける出力電流のピーク成
分が除去されていることがわかる(第6図)。
実施例を第7図、第8図を参照して説明する。
第7図に示す実施例で、制御手段1から出力さ
れたドライブパルス信号dp1及びドライブパル
ス信号dp2は、それぞれ電流増幅回路2及び電
流増幅回路3の入力へ接続され、それらの出力
は、ダイオード4及びダイオード5のアノードに
接続される。
ダイオード4のカソードは、トランス6−a及
び負荷7へ接続される。ダイオード5のカソード
はコイル8に接続され、コイル8の他端はトラン
ス6−bに接続される。トランス6−c及び負荷
7の他端は、共に回路のグラウンドへ接続され
る。
本実施例に於いてはドライブパルス信号dp1
は出力されないものとする。
第8図に各点での波形を示す。図中、ドライブ
パルス信号dp2に対する第7図に示す負荷7の
端子間電圧Ob(第8図d)の出力電流波形に出力
電流のピーク成分が認められないことから、第2
の昇圧手段において、あらかじめコイル8を通し
てからトランス6に通電させることで、高周波成
分による影響を除去している。
更に、直流通電による不快な感覚を防ぐ為の実
施例を第9図、第10図を参照して説明する。
第9図に示す実施例で、制御手段1から出力さ
たドライブパルス信号dp1及びドライブパルス
信号dp2は、それぞれ電流増幅回路2及び電流
増幅回路3の入力へ接続され、それらの出力は、
ダイオード4及びダイオード5のアノードに接続
される。
ダイオード4のカソードは、FET1のドレイ
ン及びトランス6−aに接続され、ダイオード5
のカソードはコイル8に接続され、コイル8の他
端はトランス6−bへ接続される。FET1のゲ
ートは抵抗R1に接続され、抵抗R1の他端は、コ
ンデンサC1及び抵抗R2に接続される。コンデン
サC1の他端は、FET1のソース及び抵抗R3と負
荷7に接続され、抵抗R2の他端は、抵抗R3の他
端及びダイオードD1のカソードへ接続される。
トランス6−cは、ダイオードD1のアノード及
び負荷7の他端へ接続される。
本実施例では、ドライブパルス信号dp2は出
力されないものとする。
第10図は、各点での波形を示す。
第9図における第1の昇圧手段で、制御手段1
からドライブパルス信号dp1のパルスが出力さ
れ、電流増幅回路2で増幅されて、ダイオード4
を通りトランス6に励磁電流として通電される。
この時、ダイオードD1のアノード・カソード間
及びFET1のゲート・ソース間は同電位を保つ
為、FET1はOFF状態となり、電流は負荷7に
対して遮断される。
励磁電流の通電が停止した時、出力電圧には第
10図bに示すように逆起電圧が発生し、FET
1のドレイン・ソース間には順方向電圧がかかる
為、導通して同電位になる。ここでダイオード
D1は順方向電圧がかかり、FET1をON状態にす
ると共にコンデンサC1を充電する。
コンデンサC1に蓄積された電荷は、逆起電圧
が消失し、ダイオードD1がOFF状態となつた後
もC1,R2,R3で決まる時定数の間、FET1を
ON状態とする。よつて第10図cに示すよう
に、負荷7にかかる端子間電圧Ocは、順方向電
圧が削除される。
次に、本発明による第1の昇圧手段と第2の昇
圧手段を1個のトランスで行なう生体刺激装置に
おいて、出力導子の極性切換を行なう実施例を参
照して説明する。
第11図に示す実施例で、制御手段1から出力
されるドライブパルス信号1,4は低周波のドラ
イブパルス信号2,3は高周波の矩形波パルスで
ある。制御手段1から出力されたドライブパルス
信号dp1〜dp4は、それぞれ電流増幅回路2,
3,2′,3′の入力に接続され、それらの出力
は、ダイオード4,5,4′,5′のアノードに
各々接続される。ダイオード4のカソードは、ト
ランス6−a及び負荷7に接続され、ダイオード
5のカソードは、トランス8−aに接続される。
ダイオード5′のカソードは、トランス8−bに
接続され、ダイオード4′のカソードは、トラン
ス9−e及び負荷7に接続され、トランス6−c
はグラウンドへ接続される。
本実施例は、本発明による生体刺激装置のトラ
ンス駆動回路を2回路用いて、1個のトランスを
駆動するもので、第11図におけるトランス6
は、中間端子cをグラウンドへ接続し、高周波成
分による影響の除去は、トランス8のa−c及び
b−dでそれぞれ行なつている。
他の実施例を第12図に示す。
本実施例は、前記実施例(第11図)の出力端
に励磁電流除去回路を付加したものである。
第12図に示す実施例で、制御手段1から出力
されたドライブパルス信号dp1〜dp4は、それ
ぞれ電流増幅回路2,3,2′,3′の入力に接続
され、それらの出力は、ダイオード4,5,4′,
5′のアノードに接続される。ダイオード6のカ
ソードは、トランス6−a,ダイオードD1のア
ノード及びFET1のドレインに接続され、ダイ
オード5のカソードはトランス8−aに接続され
る。ダイオード5′のカソードはトランス8−b
に接続され、ダイオード4のカソードはトランス
6−e、ダイオードD2のアノード及びFET2の
ドレインに接続される。トランス6−cはグラウ
ンドに接続される。
FET1のゲートは抵抗R1に接続され、抵抗R1
の他端は、コンデンサC1及び抵抗R3に接続され
る。抵抗R3の他端は、抵抗R2及びダイオードD2
のカソードに接続され、抵抗R2の他端はFET1
のソース、C1の他端、及び負荷7に接続される。
FET2のゲートは抵抗R4に接続され、抵抗R4
他端は、コンデンサC2及び抵抗R5に接続される。
抵抗R5の他端は、抵抗R6及びダイオードD1のカ
ソードに接続され、抵抗R6の他端はFET2のソ
ース、コンデンサC2の他端、及び負荷7に接続
される。
第12図に示す励磁電流除去回路は、第四の実
施例と同様に制御手段1から出力されたドライブ
パルス信号dp1又はドライブパルス信号dp4に
従い、トランス6−a又はトランス6−eへ流さ
れる励磁電流をFET1又はFET2をOFF状態と
することで負荷と遮断し、直流通電による不快な
感覚を防いでいる。
尚、各上記実施例に示すドライブパルス信号
2,3を使用して高周波の昇圧パルスを出力する
機構は、更にこれと同一の機構を備え且つ、周波
数が幾分異なる高周波の昇圧パルスを出力する機
構を設けることにより使用される。これら2つの
実施例に示す機構から出力される2つの周波数が
異なつた高周波昇圧パルスが被治療者に、出力端
に接続した例えば導電性粘着ゲルと電流分散用電
極とよりなる導子を介して印加されることによ
り、生体内のこれら2つの高周波昇圧パルスが交
わる位置で低周波の干渉波が生じる。この干渉波
が生体内を刺激するものである。
以上詳述の如く本発明は、トランスの複合的利
用により合理的且つ省エネルギー的に昇圧パルス
を出力することができる等の効果を有するもので
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図、第5図、第7図、第9図、第11図、
第12図は、本発明の実施例を示す回路図、第2
図、第3図、第4図、第6図、第8図、第10図
は、上記実施例を示す。 1……制御手段、2,3……電流増幅回路、
4,5……ダイオード、6……トランス、7……
負荷、8……コイル。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 所定のアルゴリズムに基づいて低周波パル
    ス、並びに高周波パルスを出力するマイクロコン
    ピユータ及び/又はデジタル信号処理手段、前記
    マイクロコンピユータ及び/又はデジタル信号処
    理手段から出力される低周波パルスに基づいて、
    コイルへ流れる電流を断続し、その結果、コイル
    に生ずる逆起電圧を出力する第1の昇圧手段、入
    力側と出力側の巻数比を変える様設定された前記
    コイルの入力側に前記マイクロコンピユータ及
    び/又はデジタル信号処理手段から出力される高
    周波パルスに基づいて断続した電流を供給し、巻
    数比に応じた高周波昇圧パルスを2次側に出力す
    る第2の昇圧手段よりなることを特徴とする電気
    刺激装置。
JP4750988A 1988-03-02 1988-03-02 生体刺激装置 Granted JPH01223976A (ja)

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