一種帶負載輸出檢測功能的雙重絕緣隔離電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種帶負載輸出檢測功能的雙重絕緣隔離電路，包括依次連接的用于第一次隔離高壓沖擊的第一層隔離電路、用于對經(jīng)所述第一層隔離電路隔離后的電壓進行濾波放大的整形放大電路、用于第二次隔離高壓沖擊的第二層隔離電路、用于對電壓信號進行調(diào)理的信號調(diào)理電路和用于對調(diào)理后的信號進行檢測判斷并輸出控制信號的控制電路；控制電路的輸出端連接至所述整形放大電路的反饋控制端。本實用新型由于具有雙重絕緣保護功能，能夠?qū)κ褂谜咛峁└影踩Ｕ?，確保病人在使用時的有效安全保護，使病人更加安心使用。
【專利說明】
一種帶負載輸出檢測功能的雙重絕緣隔離電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于理療類低頻電療儀技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種帶負載輸出檢測功能的雙重絕緣隔離電路。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前市場上的理療類電療產(chǎn)品，絕大多數(shù)都沒有雙重絕緣安全隔離及對產(chǎn)品的負載進行隔離及檢測判別，若是產(chǎn)品因某些不可抗因素，或者預(yù)料中電子元器件老化而導(dǎo)致第一層絕緣失效時，那么就會導(dǎo)致產(chǎn)品在對病人治療的時候出現(xiàn)例如突然輸出較大電流使人電擊疼痛，嚴(yán)重會引起肌肉損傷或者神經(jīng)損傷等。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進需求，本實用新型提供了一種帶負載輸出檢測功能的雙重絕緣隔離電路，其目的在于對電療產(chǎn)品進行雙重絕緣安全隔離，由此解決現(xiàn)有技術(shù)中由于機器本身負載故障或者預(yù)料中電子元器件老化而帶來的在對病人治療的時候出現(xiàn)例如突然輸出較大電流使人電擊疼痛，嚴(yán)重會引起肌肉損傷或者神經(jīng)損傷的技術(shù)問題。
[0004]本實用新型提供了一種帶負載輸出檢測功能的雙重絕緣隔離電路，包括依次連接的用于第一次隔離高壓沖擊的第一層隔離電路、用于對經(jīng)所述第一層隔離電路隔離后的電壓進行濾波放大的整形放大電路、用于第二次隔離高壓沖擊的第二層隔離電路、用于對電壓信號進行調(diào)理的信號調(diào)理電路和用于對調(diào)理后的信號進行檢測判斷并輸出控制信號的控制電路；控制電路的輸出端連接至所述整形放大電路的反饋控制端。
[0005]更進一步地，所述第一層隔離電路包括隔離變壓器Tl，隔離4KV以內(nèi)的高壓沖擊。
[0006]更進一步地，所述整形放大電路包括運算放大器、電容Cl、電容C2、電容C3、電阻R8和電阻R9 ;所述運算放大器的正相輸入端作為所述整形放大電路的輸入端，所述運算放大器的反相輸入端通過所述電阻R9接地；所述運算放大器的輸出端作為所述整形放大電路的輸出端；所述電容Cl連接在所述運算放大器的正相輸入端與反相輸入端之間；所述電容C2與所述電阻R8串聯(lián)連接在所述運算放大器的輸出端與反相輸入端之間；所述電容C3與所述電容C2并聯(lián)連接。
[0007]更進一步地，所述第二層隔離電路隔離3KV以內(nèi)的高壓沖擊。
[0008]更進一步地，所述信號調(diào)理電路包括第一 D類觸發(fā)器、第二 D類觸發(fā)器、電阻R10、電阻R11、電阻R12、電阻R13、電容ClO和電容Cll ;所述電阻RlO的一端與所述第一 D類觸發(fā)器的第一端連接，所述電阻Rll的一端與所述第二 D類觸發(fā)器的第一端連接，所述電阻R13的一端與所述第一 D類觸發(fā)器的第二端連接且還與所述第二 D類觸發(fā)器的第二端連接；所述電阻RlO的另一端、所述電阻Rll的另一端和所述電阻R13的另一端分別與所述控制電路連接；所述電阻R12的一端連接電源，另一端與所述電阻R13的一端連接；所述電容ClO連接在所述第二 D類觸發(fā)器的的電源端與地端之間；所述電容Cll與所述電容ClO并聯(lián)連接。
[0009]更進一步地，所述控制電路為LPC1765芯片。
[0010]總體而言，通過本實用新型所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于具有雙重絕緣保護功能，能夠?qū)κ褂谜咛峁└影踩Ｕ希_保病人在使用時的有效安全保護，使病人更加安心使用。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型提供的帶負載輸出檢測功能的雙重絕緣隔離電路的原理框圖；
[0012]圖2是本實用新型提供的帶負載輸出檢測功能的雙重絕緣隔離電路中第一層隔離電路的具體電路圖；
[0013]圖3是本實用新型提供的帶負載輸出檢測功能的雙重絕緣隔離電路中整形放大電路的具體電路圖；
[0014]圖4是本實用新型提供的帶負載輸出檢測功能的雙重絕緣隔離電路中第二層隔離電路的具體電路圖；
[0015]圖5是本實用新型提供的帶負載輸出檢測功能的雙重絕緣隔離電路中信號調(diào)理電路的具體電路圖；
[0016]圖6是本實用新型提供的帶負載輸出檢測功能的雙重絕緣隔離電路中控制電路的具體電路圖。
【具體實施方式】
[0017]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。此外，下面所描述的本實用新型各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0018]針對市場上現(xiàn)有理療類電療產(chǎn)品，國內(nèi)的產(chǎn)品基本都沒有雙重絕緣保護電路，本實用新型是針對現(xiàn)有技術(shù)中沒有對產(chǎn)品的負載進行隔離的缺點而實用新型出來的一種改進措施，來解決機器本身負載故障或者預(yù)料中電子元器件老化而帶來的在對病人治療的時候出現(xiàn)例如突然輸出較大電流使人電擊疼痛，嚴(yán)重會引起肌肉損傷或者神經(jīng)損傷等。
[0019]主要目的是實現(xiàn)產(chǎn)品具有雙重絕緣安全隔離及自動檢測負載狀態(tài)功能，當(dāng)?shù)谝粚影踩^緣隔離電路失效時，還有第二層安全隔離及負載檢測功能，可以規(guī)避機器本身負載故障或者預(yù)料中電子元器件老化而帶來的例如突然輸出較大電流使人電擊疼痛，嚴(yán)重會引起肌肉損傷或者神經(jīng)損傷等的發(fā)生。
[0020]電療產(chǎn)品是一種通過指定波形的電流信號，對人體部位進行電刺激而起到治療效果的。為了確保產(chǎn)品在對病人進行治療時的安全，而采用雙重絕緣的硬件電路設(shè)計及負載隔離同時自動檢測負載工作狀態(tài)電路；當(dāng)?shù)谝粚咏^緣隔離變壓器失效時，負載隔離變壓器還可以進行安全隔離保護，同時負載檢測電路可以根據(jù)負載的輸出情況自動檢測負載電流值，當(dāng)負載輸出電流達到控制的安全值時，電流檢測電路經(jīng)過比較電路進行比較，再經(jīng)過光耦隔離，再通過波形整理后送到單片機的I/o 口進行判別，若是檢測到I/O 口是高電平脈沖時就及時控制關(guān)斷負載輸出，保護負載輸出安全。
[0021]本實用新型提供的雙重絕緣隔離電路的原理圖如圖1所示，為了便于說明，僅示出了與本實用新型相關(guān)的部分，詳述如下:
[0022]帶負載輸出檢測功能的雙重絕緣隔離電路包括依次連接的第一層隔離電路1、整形放大電路2、第二層隔離電路3、信號調(diào)理電路4和控制電路5，控制電路5的輸出端連接至整形放大電路2的反饋端。
[0023]其中，第一層隔離電路I用于隔離4KV以內(nèi)的高壓沖擊，保護后面電路；其具體電路如圖2所示，主要是由隔離變壓器Tl組成，通過采用絕緣材料及隔離間距來實現(xiàn)隔離功會K。
[0024]整形放大電路2用于放大及波形濾波作用，其具體電路如圖3所示，包括電容Cl、電容C2、電容C3、電阻R8、電阻R9、運算放大器LM1875T等元件組成；電容Cl的作用是濾掉差分干擾信號；電容C2和電容C3都是起到并聯(lián)及濾波作用，同時跟電阻R8組成RC電路起到吸收部分干擾信號作用；電阻R8和電阻R9都是分壓作用，同時與運算放大器LM1875T組成放大信號作用。
[0025]第二層隔離電路3用于隔離3KV以內(nèi)的高壓沖擊，保護病人的使用安全，其具體電路如圖4所示，包括信號變壓器T2、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、儀表放大器INA122U、光耦PC827等元件組成；其中，電阻Rl起限流作用，信號變壓器T2起電壓隔離及信號放大作用，電阻R2是電流采集作用，電阻R3是電壓采集作用，電阻R4是分壓作用，光耦PC827是信號傳遞及隔離作用，電阻R5是工作電流偏置作用，電阻R6也是工作電流偏置作用。
[0026]信號調(diào)理電路4用于信號邏輯分析及觸發(fā)作用，其具體電路如圖5所示，包括電阻R10、電阻R11、電阻R12、電阻R13、電容C10、電容ClUD類觸發(fā)器74LVC74組成；其中，電容RlO和電容Rl I是阻抗匹配作用，電容ClO是電源濾波作用，電容Cl I也是電源濾波作用，電阻R12是電壓上拉及分壓作用，電阻R13是分壓作用。
[0027]控制電路5用于信號檢測判斷及輸出控制信號作用，其具體電路如圖6所示，主要是由LPC1765芯片組成，LPC1765的I/O 口起到信號采集作用，DA輸出口起到輸出控制信號作用。
[0028]電路的設(shè)計及工作原理是:采用電源隔離變壓器及負載信號隔離變壓器進行雙重隔離電路設(shè)計，當(dāng)電源變壓器受到高壓沖擊時，如果超過變壓器Tl的受限值后，Tl可能會被擊穿，當(dāng)Tl被擊穿時，后級的信號變壓器還可以保護信號變壓器T2次級電路的安全；同時負載隔離變壓器的次級電路采儀表放大電路進行負載檢測，經(jīng)過比較電路，再經(jīng)過光耦隔離，邏輯分析電路后送到單片機進行采集判斷，輸出控制負載輸出控制繼電器來控制負載輸出，實現(xiàn)自動保護功能，從而達到雙重隔離及保護功能。信號變壓器隔離及負載檢測電路的原理是:T2采用隔離4000V高壓設(shè)計，次級邊電路采用電路分壓及電阻分流后，再通過ΙΝΑ122儀表放大器進行采集，再經(jīng)過負載檢測信號整理電路之后，送到CPU (Ul) LPC1765采集處理，最后Ul輸出控制信號輸出電路來實現(xiàn)過流過壓保護功能；負載檢測信號整理電路是采用74LVC74邏輯分析IC來實現(xiàn)；信號輸出整形放大電路是采用LM1875T放大器、電容C2、電容C3及電阻組成電路(如圖1)。
[0029]本實用新型能夠有效地預(yù)防產(chǎn)品因某些不可抗因素，或者預(yù)料中電子元器件老化，而導(dǎo)致第一層隔離變壓器失效后出現(xiàn)例如突然輸出較大電流使人電擊疼痛，嚴(yán)重會引起肌肉損傷或者神經(jīng)損傷等的發(fā)生，從而起到確保產(chǎn)品在使用時保護病人的安全。
[0030]本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種帶負載輸出檢測功能的雙重絕緣隔離電路，其特征在于，包括依次連接的用于第一次隔離高壓沖擊的第一層隔離電路(I)、用于對經(jīng)所述第一層隔離電路隔離后的電壓進行濾波放大的整形放大電路(2)、用于第二次隔離高壓沖擊的第二層隔離電路(3)、用于對電壓信號進行調(diào)理的信號調(diào)理電路(4)和用于對調(diào)理后的信號進行檢測判斷并輸出控制信號的控制電路(5);所述控制電路(5)的輸出端連接至所述整形放大電路(2)的反饋控制端。2.如權(quán)利要求1所述的雙重絕緣隔離電路，其特征在于，所述第一層隔離電路(I)包括隔離變壓器Tl，隔離4KV以內(nèi)的高壓沖擊。3.如權(quán)利要求1所述的雙重絕緣隔離電路，其特征在于，所述整形放大電路(2)包括運算放大器、電容Cl、電容C2、電容C3、電阻R8和電阻R9 ;所述運算放大器的正相輸入端作為所述整形放大電路的輸入端，所述運算放大器的反相輸入端通過所述電阻R9接地；所述運算放大器的輸出端作為所述整形放大電路的輸出端； 所述電容Cl連接在所述運算放大器的正相輸入端與反相輸入端之間； 所述電容C2與所述電阻R8串聯(lián)連接在所述運算放大器的輸出端與反相輸入端之間；所述電容C3與所述電容C2并聯(lián)連接。4.如權(quán)利要求1所述的雙重絕緣隔離電路，其特征在于，所述第二層隔離電路(3)隔離3KV以內(nèi)的高壓沖擊。5.如權(quán)利要求1所述的雙重絕緣隔離電路，其特征在于，所述信號調(diào)理電路(4)包括第一 D類觸發(fā)器、第二 D類觸發(fā)器、電阻R10、電阻R11、電阻R12、電阻R13、電容ClO和電容Cll ； 所述電阻RlO的一端與所述第一 D類觸發(fā)器的第一端連接，所述電阻Rll的一端與所述第二 D類觸發(fā)器的第一端連接，所述電阻R13的一端與所述第一 D類觸發(fā)器的第二端連接且還與所述第二 D類觸發(fā)器的第二端連接；所述電阻RlO的另一端、所述電阻Rll的另一端和所述電阻R13的另一端分別與所述控制電路連接； 所述電阻R12的一端連接電源，另一端與所述電阻R13的一端連接； 所述電容ClO連接在所述第二 D類觸發(fā)器的的電源端與地端之間；所述電容Cll與所述電容ClO并聯(lián)連接。6.如權(quán)利要求1所述的雙重絕緣隔離電路，其特征在于，所述控制電路(5)為LPC1765芯片。
【文檔編號】G05B19/042GK205540075SQ201520678397
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2015年9月2日
【發(fā)明人】邢金國
【申請人】深圳市興匯科技有限公司