專利名稱：能夠用半導(dǎo)體閘流管調(diào)節(jié)能級的強脈沖光發(fā)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠用半導(dǎo)體間流管調(diào)節(jié)能級的強脈沖光發(fā)生裝置，尤其涉及一種無需大電力的輸出電壓控制式恒壓電源供應(yīng)器以及噪音過濾部，并且具有能夠用半導(dǎo)體閘流管調(diào)節(jié)能級的氙氣燈閃光部驅(qū)動電路的強脈沖光發(fā)生裝置。
背景技術(shù)：
初期作為治療皮膚疾病的器械大量引進了激光器械。激光器械作為選擇用于治療特定疾病所需波長的激光后局部照射要治療的該皮膚部位的器械，適合治療特定皮膚疾病。然而激光器械有很多副作用，并且很難在含有各種皮膚疾病的皮膚上照射。即、根據(jù)各疾病需要適合它的激光，因此若臉上有雀斑或斑痕，并有松弛的血管，且還有細皺紋或毛孔粗大等問題時，要想治療則需要利用三四種激光進行治療。為了解決這些缺點，美國的比特(bitter)博士開發(fā)了能夠一次照射各種波長光從而簡便治療患各種疾病的皮膚的強脈沖光(Intense Pulsed Light)發(fā)生裝置，并且目前廣為使用。強脈沖光發(fā)生裝置利用放射350-1200nm波長光的燈的閃光，并使用過濾器調(diào)節(jié)放射的光的波長，并且作為照射燈通常使用氙氣(zenon)燈在皮膚上照射兩三次左右且每次3秒。如前所述，強脈沖光發(fā)生裝置照射氙氣燈，而每次照射的能量需調(diào)為所需級別。為了放射調(diào)完級別的照射能量，強脈沖光發(fā)生裝置需要在氙氣閃光電路上供應(yīng)選定的一定的電源。作為強脈沖光發(fā)生裝置的燈閃光驅(qū)動電路正在使用脈沖幅度調(diào)制(Pulse Amplitude Modulation)的驅(qū)動電路方式、脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulation)的驅(qū)動電路方式以及兩者混合的方式。圖1為使用脈沖幅度調(diào)制驅(qū)動方式的以前的強脈沖光發(fā)生裝置的驅(qū)動電路圖。由 100-240V常用電源10供應(yīng)的電源通過噪音過濾部20去除噪音后，輸進輸出電壓控制式恒壓供應(yīng)器30 (例如Switching Mode Power Supply)。輸出電壓控制式恒壓供應(yīng)器30將輸進的電源變換為穩(wěn)定的直流電源后再供應(yīng)到電容器80。用戶通過用戶界面60調(diào)節(jié)氙氣燈的放射能量，該調(diào)節(jié)信號則輸進控制部50?？刂撇?0相應(yīng)地精密調(diào)節(jié)輸出電壓控制式恒壓供應(yīng)器30的輸出電壓。并且控制部50利用自輸出電壓控制式恒壓供應(yīng)器30供應(yīng)至電容器30的能量，適時利用觸發(fā)部70驅(qū)動氙氣燈閃光部40，存儲在電容器80中的能量在一瞬間供應(yīng)到氙氣燈閃光部40。因此若調(diào)節(jié)施加在電容器80上的電壓，就可以獲得供給氙氣燈閃光部40的所需能量級別。在圖1的脈沖幅度調(diào)制驅(qū)動方式中，將供應(yīng)到氙氣燈閃光部 40的能量(S卩、電容器80兩端的電壓值)進行調(diào)節(jié)，從而能夠精密調(diào)節(jié)傳到用戶皮膚的能量。圖2為使用脈沖寬度調(diào)制驅(qū)動方式的以前的強脈沖光發(fā)生裝置的驅(qū)動電路圖。由 100-240V常用電源10供應(yīng)的電源通過噪音過濾部20去除噪音后，輸進輸出電壓控制式恒壓供應(yīng)器30 (例如Switch Mode Power Supply)。輸出電壓控制式恒壓供應(yīng)器30將輸進的電源變換為穩(wěn)定的直流電源后再供應(yīng)到電容器80。用戶通過用戶界面60調(diào)節(jié)氙氣燈的放射能量，該調(diào)節(jié)信號則輸進控制部50，控制部50朝觸發(fā)部70輸出用于適當(dāng)?shù)拿}沖寬度調(diào)制的驅(qū)動的觸發(fā)信號，從而能夠精密調(diào)節(jié)供應(yīng)到氙氣燈閃光部40的能量。此時控制部50 根據(jù)需要還給輸出電壓控制式恒壓供應(yīng)器30提供控制信號，而并行充電電壓的調(diào)節(jié)。圖3 為顯示在使用圖2的脈沖寬度調(diào)制驅(qū)動方式的以前的強脈沖光發(fā)生裝置中，氙氣燈閃光部 40的隨著時間流逝的充電及放電的能量的圖形。如圖3所示，自0時刻至觸發(fā)時刻Tt充電能量，而自施加觸發(fā)Tt信號的瞬間開始只在劃斜線的期間驅(qū)動氙氣燈閃光部40。S卩、圖 2的脈沖寬度調(diào)制驅(qū)動方式中，調(diào)節(jié)供應(yīng)到氙氣燈閃光部40的能量的劃斜線時間的間隔與幅度，從而能夠精密調(diào)節(jié)傳到用戶皮膚的能量。然而，圖1的使用脈沖幅度調(diào)制驅(qū)動方式的以前的強脈沖光發(fā)生裝置以及圖2的使用脈沖寬度調(diào)制驅(qū)動方式的以前的強脈沖光發(fā)生裝置以及使用兩者混合方式的以前的強脈沖光發(fā)生裝置，為了在電容器80上供應(yīng)穩(wěn)定的電源，使用輸出電壓控制式恒壓供應(yīng)器 30，由于強脈沖光發(fā)生裝置的特征，自輸出電壓控制式恒壓供應(yīng)器30輸出的直流電流值使用數(shù)百mA至數(shù)A，因此需要開關(guān)大容量的電源，從而需要高價的輸出電壓控制式恒壓供應(yīng)器30。進而存在如下問題，為了去除給大容量的輸出電壓控制式恒壓供應(yīng)器30供應(yīng)的電源的噪音，需要使用高價的噪音過濾部20。引發(fā)了為了每秒更頻繁地點亮氙氣燈閃光部40 而需要更快充電電容器80時，必需使用更昂貴的噪音過濾部20與輸出電壓控制式恒壓供應(yīng)器30的問題。并且，若提高強脈沖光發(fā)生裝置的輸出，就可以作為去除腿、胳膊等的毛的脫毛器使用。當(dāng)作為脫毛器使用時，需要較高的輸出，因此若使用以前的強脈沖光發(fā)生裝置的驅(qū)動電路時，應(yīng)具備更昂貴的輸出電壓控制式恒壓供應(yīng)器30與噪音過濾部20。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明用于解決上述問題，其目的在于提供一種利用即使沒有輸出電壓控制式恒壓供應(yīng)器也可以給電容器供應(yīng)電源并給氙氣燈閃光部穩(wěn)定地提供能量的半導(dǎo)體間流管，而可以調(diào)節(jié)能級的強脈沖光發(fā)生裝置。本發(fā)明的另一目的在于，提供一種利用具備驅(qū)動電路的半導(dǎo)體閘流管而可以調(diào)節(jié)能級的強脈沖光發(fā)生裝置，該驅(qū)動電路可在由于輸入的電源電壓不穩(wěn)定而出現(xiàn)變動或，在很難獲得高電源電壓范圍的能量的100-120V區(qū)域，也可以在較短的時間內(nèi)穩(wěn)定地提高強脈沖光發(fā)生裝置的輸出電壓。本發(fā)明的上述目的可通過強脈沖光發(fā)生裝置可以實現(xiàn)，作為在用戶皮膚上周期性照射氙氣燈光而治療皮膚疾病或作為脫毛器使用的強脈沖光發(fā)生裝置，其特征在于，包括 一倍壓部，具有倍壓用電容器，并重疊輸入的常用電源與充電在上述倍壓用電容器上的電壓，從而輸出高電壓；一充電電容器，蓄積自倍壓部供應(yīng)的電荷，而充電用于點亮氙氣燈的能量；一標準電壓發(fā)生部，設(shè)定在充電電容器上充電的充電電壓的級別；以及一開關(guān)部，設(shè)在倍壓部與上述充電電容器之間，并將上述標準電壓發(fā)生部的輸出作為控制信號，而開/ 關(guān)自上述倍壓部至上述充電電容器的電荷移動。優(yōu)先地，在上述標準電壓發(fā)生部前端還設(shè)有給上述標準電壓發(fā)生部供應(yīng)一定的電流的恒流供應(yīng)部。還可具備為了給控制部供應(yīng)更為穩(wěn)定的直流電源而輸入自噪音過濾部輸出的電源，并給控制部供應(yīng)電源的恒壓供應(yīng)器，但在本發(fā)明中使用的恒壓供應(yīng)器用于穩(wěn)定地供應(yīng)控制部的電源，因此即使使用小的即、具有大約數(shù)W容量的，也沒關(guān)系，因此能夠設(shè)計低廉的氙氣燈閃光部驅(qū)動電路。根據(jù)本發(fā)明的氙氣燈閃光部驅(qū)動電路，當(dāng)然可以利用控制部調(diào)節(jié)標準電壓而用脈沖幅度調(diào)制(Pulse Amplitude Mode)方式進行驅(qū)動，或者調(diào)整觸發(fā)信號的間隔而用脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Mode)方式進行操作。根據(jù)本發(fā)明的強脈沖光發(fā)生裝置，利用如下低廉的電路結(jié)構(gòu)就可進行穩(wěn)定的強脈沖光發(fā)生裝置的驅(qū)動，即使沒有輸出大的輸出電壓控制式恒壓電源供應(yīng)器，也可在電容器上蓄積電荷，并正確感知施加在電容器上的電壓而使該電壓達到一定的電壓值，并給氙氣燈閃光部供應(yīng)所需的電壓或，調(diào)整放電時間而放射所需能量。并且根據(jù)本發(fā)明的強脈沖光發(fā)生裝置，具有利用相同的電路結(jié)構(gòu)、用脈沖幅度調(diào)制以及脈沖寬度調(diào)制的驅(qū)動方式簡易實現(xiàn)的優(yōu)點。進而由于根據(jù)本發(fā)明的強脈沖光發(fā)生裝置使用了倍壓部，因此在供應(yīng)的常用電源的電壓值不穩(wěn)定的地區(qū)或使用100-120V的低的常用電源的地區(qū)，能夠在較短的時間內(nèi)接收足夠的能量，而順利驅(qū)動氙氣燈閃光部。


圖1為使用脈沖幅度調(diào)制驅(qū)動方式的以前的強脈沖光發(fā)生裝置的驅(qū)動電路圖。圖2為使用脈沖寬度調(diào)制驅(qū)動方式的以前的強脈沖光發(fā)生裝置的驅(qū)動電路圖。圖3為顯示在使用圖2的脈沖寬度調(diào)制驅(qū)動方式的以前的強脈沖光發(fā)生裝置中， 氙氣燈閃光部的隨著時間流逝的充電及放電的能量的圖形。圖4為根據(jù)本發(fā)明的強脈沖光發(fā)生裝置的驅(qū)動電路圖的一實施例。圖5為根據(jù)本發(fā)明的強脈沖光發(fā)生裝置的驅(qū)動電路圖的一實施例。圖6為根據(jù)本發(fā)明的強脈沖光發(fā)生裝置的驅(qū)動電路圖的一實施例。圖7為顯示隨著時間流逝在充電電容器上充電以及放電的能量的圖形。圖8為顯示輸入波時間部利用自噪音過濾部輸出的輸入波而輸出輸入波時間信號的波形圖。圖9為根據(jù)本發(fā)明的強脈沖光發(fā)生裝置的驅(qū)動電路圖的一實施例。圖10作為圖9的部分電路，是用于說明倍壓的電路圖。圖11為穩(wěn)壓二極管的電壓與電流的特征的圖形。圖12為根據(jù)本發(fā)明的強脈沖光發(fā)生裝置的驅(qū)動電路圖的一實施例。圖13作為圖12的部分電路，是用于說明倍壓的電路圖。附圖標記
10常用電源20噪音過濾部
30輸出電壓控制式恒壓供應(yīng)器35恒壓供應(yīng)部
38恒流供應(yīng)部40氙氣燈閃光部
50控制部60用戶界面部
70觸發(fā)部80充電電容器
90標準電壓發(fā)生部91整流部
6
93 平滑部97 模數(shù)轉(zhuǎn)換器115:輸入波時間部195 電壓分厭器
95 電壓分壓器 110 倍壓部
125 穩(wěn)壓溫度補償電路部
具體實施例方式下面，參照附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)點、特征以及優(yōu)先實施例。圖4為根據(jù)本發(fā)明的強脈沖光發(fā)生裝置的驅(qū)動電路圖的一實施例。根據(jù)本發(fā)明的強脈沖光發(fā)生裝置，其特征在于，包括噪音過濾部20、倍壓部110、開關(guān)部120、充電電容器 80、標準電壓發(fā)生部90、控制部50、用戶界面部60、觸發(fā)部70以及氙氣燈閃光部40。附加地還可具備整流部91、平滑部93、恒壓供應(yīng)部35、恒流供應(yīng)部38。噪音過濾部20是在輸進的100-M0V常用電源10中去除噪音的電路元件，噪音過濾部20的輸出經(jīng)過整流部91與平滑部93后供應(yīng)到倍壓部110。本發(fā)明的整流部91與平滑部93如圖10中后述一樣有助于形成倍壓。當(dāng)然在不具備整流部91與平滑部93的電路上，噪音過濾部20的輸出供應(yīng)到倍壓部110。倍壓部110是兩倍或兩倍以上提高輸進的常用電源的最大值后進行輸出的電路。開關(guān)部120根據(jù)標準電壓發(fā)生部90的輸出信號進行開/關(guān)，而對充電電容器80進行充電。標準電壓發(fā)生部90是在多個級別的標準電壓中設(shè)定一個的電路，而用戶界面部60則由操作開關(guān)等構(gòu)成，并且由用戶輸入強脈沖光的輸出功率等?？刂撇?0根據(jù)自用戶界面60輸出的控制信號而調(diào)節(jié)標準電壓發(fā)生部90的標準電壓，并且在適當(dāng)?shù)臅r刻產(chǎn)生觸發(fā)信號。觸發(fā)部70輸出觸發(fā)動作信號而開關(guān)、控制氙氣燈的放射，而該觸發(fā)動作信號是根據(jù)自控制部50輸出的觸發(fā)信號而觸發(fā)氙氣燈閃光部40的，并且氙氣燈閃光部40根據(jù)該觸發(fā)動作信號在用戶皮膚上照射氙氣燈光。并且噪音過濾部20 的輸出經(jīng)過恒壓供應(yīng)器35給控制部50供應(yīng)穩(wěn)定的電源。通常控制部50使用5V的低電壓，因此可使用數(shù)W容量的低廉的恒壓供應(yīng)器35，據(jù)此在恒壓供應(yīng)器35供應(yīng)的電源中去除噪音的噪音過濾部20，也可以使用容量小的低廉的。下面，對圖4中圖示的電路圖進行說明。在圖4的說明中，對設(shè)有可選擇性地具備的整流部91、平滑部93、恒流供應(yīng)部38、恒壓供應(yīng)部35的電路進行說明。用戶通過用戶界面部60輸入輸出級別，通過控制部50設(shè)定標準電壓發(fā)生部90的電壓級別。輸入的常用電源10在噪音過濾部20去除噪音后，供應(yīng)到整流部91、恒流供應(yīng)部 38、恒壓供應(yīng)部35。輸進整流部91的電源整流成直流成分后，在平滑部93進行平滑后，供應(yīng)到倍壓部110。去除噪音的電源被輸進恒流供應(yīng)部38后，給標準電壓發(fā)生部90輸出恒流電流。去除噪音的電源被輸進恒壓供應(yīng)部35后，給控制部50供應(yīng)穩(wěn)定的電源。接收平滑的電源的倍壓部110將常用電源的最大值提高兩倍或兩倍以上后進行輸出，開關(guān)部120比較自倍壓部110輸入的電壓、自標準電壓發(fā)生部90輸入的電壓、輸出端 (充電電容器的輸入端)的電壓后，在滿足一定的條件時轉(zhuǎn)換為打開狀態(tài)而在充電電容器 80進行充電?？刂撇?0計算適當(dāng)?shù)臅r刻而產(chǎn)生觸發(fā)信號。觸發(fā)部70根據(jù)自控制部50輸出的觸發(fā)信號而輸出用于觸發(fā)氙氣燈閃光部40的觸發(fā)動作信號，并且氙氣燈閃光部40根據(jù)觸發(fā)動作信號在用戶皮膚上照射氙氣燈光。另一方面，在圖4的電路圖中圖示了，在噪音過濾部上附設(shè)輸入切斷開關(guān)SW，而從控制部50接收用于開/關(guān)噪音過濾部20的開關(guān)的控制信號的。對此進行說明。在使用沒有附設(shè)開關(guān)的噪音過濾部20時，將充電在充電電容器80上的能量朝氙氣燈閃光部40放電時，進行無規(guī)律地充電，從而發(fā)生供應(yīng)到用戶皮膚上的能量不一定的問題。利用圖7說明這種問題。圖7為顯示隨著時間流逝在充電電容器上充電以及放電的能量的圖形，橫軸表示時間，縱軸表示能量。充電從0秒到Tt時刻進行，此后由于觸發(fā)動作信號而開始放電。優(yōu)先的放電是沿著標有 的平滑的曲線進行放電，然而在圖4的電路圖中，若在噪音過濾部 20上沒有開關(guān)時通過輸進的常用電源進行充電，因此給用戶供應(yīng)如圖7的③曲線的能量。為了解決這種在放電中時進行充電的問題，本發(fā)明提出了兩個解決方案。其中一個方案是利用圖4所示具有輸入切斷開關(guān)SW的噪音過濾部20與控制部50，而切斷在放電中輸進的常用電源，另一方案是如圖5所示在與輸進的常用電源的一定周期相一致的時刻開始放電。在圖4的電路中，控制部50產(chǎn)生放電中時關(guān)閉輸入切斷開關(guān)SW的控制信號，并根據(jù)這些控制信號在放電中時切斷噪音過濾部20，從而不使輸進的常用電源進行供應(yīng)。并且， 由于燈具驅(qū)動電路有問題而不能控制脈沖寬度調(diào)制時，根據(jù)驅(qū)動電路的結(jié)構(gòu)有時會發(fā)生燈具連續(xù)放電的情況。此時關(guān)閉輸入切斷開關(guān)SW，就可以防止在燈具上連續(xù)供應(yīng)能量。作為輸入切斷開關(guān)SW使用了通過電磁運轉(zhuǎn)的繼電器或通過半導(dǎo)體運轉(zhuǎn)的固態(tài)繼電器(Solid State Relay)。在圖4中提示的電路圖與后述的圖5的電路圖相比，具有不發(fā)生為使時刻相一致而發(fā)生另外的延遲的優(yōu)點。輸入切斷開關(guān)SW是防止在充電電容器80放電中時由于輸進的常用電源10而將充電電容器80進行充電的開關(guān)，因此理所當(dāng)然除了噪音過濾部20以外，在常用電源10與充電電容器80之間的任意一個能夠切斷電流的位置上可以設(shè)置。艮口、 輸入切斷開關(guān)SW可以設(shè)置在常用電源與充電電容器之間的能夠開關(guān)電流的任意一處。例如，輸入切斷開關(guān)SW設(shè)在倍壓部110與開關(guān)部120之間也沒關(guān)系。并且作為又一實施例， 使供應(yīng)到開關(guān)部120的標準電壓接近于零，從而造成與噪音過濾部的電源切斷操作相同的結(jié)果。圖5為根據(jù)本發(fā)明的強脈沖光發(fā)生裝置的驅(qū)動電路圖的一實施例。圖5中提示的電路圖具有與圖4中提示的電路圖幾乎類似的結(jié)構(gòu)，因此只說明與圖4中提示的電路圖不同的結(jié)構(gòu)。由于圖5的電路圖使用沒有開關(guān)的噪音過濾部20，因此不需要從圖4中提示的控制部50朝噪音過濾部20輸入的控制信號線。但是在圖5的電路圖中，在控制部50與噪音過濾部20之間附設(shè)輸入波時間部115，其接收噪音過濾部20的輸出信號，而在每個輸入波形的上升(up)時刻或下降(down)時刻等一定的時刻產(chǎn)生輸入波時間信號。輸入波時間部115如圖8所示，認識自噪音過濾部20輸出的輸入波形，而每一定時刻朝控制部50輸出輸入時間信號S，其可簡單地利用光電耦合器(photocoupler)來實現(xiàn)。在作為光電耦合器的輸入端利用的光電二極管上連接噪音過濾部20的輸出，并且當(dāng)施加一定電壓以上時就打開(on)光電二極管而產(chǎn)生光，構(gòu)成光電耦合器的輸出端的光電晶體管接收在光電二極管產(chǎn)生的光，從而打開光電晶體管而產(chǎn)生輸入波時間信號S。圖8(a)為顯示在輸入波時間部115上輸進來自噪音過濾部20的正弦波時，在每個正弦波上升的時刻輸出輸入波時間信號S的，圖8(b)為顯示輸入波時間部115利用自噪音過濾部20輸出的輸入波而產(chǎn)生方波，在每個方波上升的時刻產(chǎn)生輸入波時間信號S，并施加給控制部50的例子。
構(gòu)成圖5的電路的控制部50，當(dāng)從輸入波時間部115接收輸入波時間信號S，就產(chǎn)生用于在適當(dāng)?shù)臅r刻開始放電的觸發(fā)信號，并傳送給觸發(fā)部70。在圖4及圖5中提示的根據(jù)本發(fā)明一實施例的強脈沖光發(fā)生裝置的驅(qū)動電路具有如下有點，即使不變更電路結(jié)構(gòu)即、利用相同的電路結(jié)構(gòu)，就可在控制部50調(diào)節(jié)觸發(fā)信號的脈沖寬度或變更標準電壓的設(shè)定，而使用脈沖幅度調(diào)制方式或脈沖寬度調(diào)制方式中的任意一禾中方式。圖6為根據(jù)本發(fā)明的強脈沖光發(fā)生裝置的驅(qū)動電路圖的一實施例。在圖6中提示的電路圖具有與圖5中提示的電路圖幾乎類似的結(jié)構(gòu)，因此只說明與圖5中提示的電路圖不同的結(jié)構(gòu)。圖4及圖5中提示的電路圖的控制部50計算適當(dāng)?shù)某潆姇r間及/或放電時間后，圖4的電路圖切斷噪音過濾部20的輸入信號而產(chǎn)生觸發(fā)信號或，圖5的電路圖在自輸入波時間部115輸出的輸入波時間信號S相一致的時刻產(chǎn)生觸發(fā)信號。圖6的電路圖的特征在于，為了正確感知充電電容器80的電壓，在充電電容器80與控制部50之間附設(shè)電壓分壓器95與模數(shù)轉(zhuǎn)換器97。電壓分壓器95作為既最大限度地減少電力消耗，又可測定電容器80的充電電壓的電路元件，在本發(fā)明中將電容器80的電壓Vc分壓為1/10-1/300左右后，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器97輸進控制部50。在圖6中提示的電路圖的控制部50感知自模數(shù)轉(zhuǎn)換器97輸出的電壓級別后，在與自輸入波時間部115輸出的輸入波時間信號S相一致的時刻，產(chǎn)生觸發(fā)信號。當(dāng)然這種電壓分壓器95與模數(shù)轉(zhuǎn)換器97在圖4中提示的電路圖中也可以設(shè)置，此時控制部50在充電電容器80達到所需電壓級別時，切斷噪音過濾部20的輸入信號并產(chǎn)生觸發(fā)信號。圖9為根據(jù)本發(fā)明的強脈沖光發(fā)生裝置的驅(qū)動電路圖的一實施例。在圖9的電路圖中為了便于說明只圖示了主要電路結(jié)構(gòu)即噪音過濾部20、整流部91、平滑部93、倍壓部、 恒流供應(yīng)部38、標準電壓發(fā)生部、開關(guān)部、充電電容器、控制部50以及氙氣燈閃光部40，并省略了其余電路元件。在圖9的電路圖中常用電源10對應(yīng)于圖4的常用電源10，而噪音過濾部20、整流部91以及平滑部93分別對應(yīng)于圖4的噪音過濾部20、整流部91以及平滑部 93，并且電容器Cl及二極管Dl對應(yīng)于圖4的倍壓部110，穩(wěn)壓二極管D3、穩(wěn)壓電路補償電路部125以及電壓分壓器195對應(yīng)于圖4的標準電壓發(fā)生部90，半導(dǎo)體閘流管SCRl對應(yīng)于圖4的開關(guān)部120，電容器C3對應(yīng)于圖4的充電電容器80。首先，說明兩倍提高電壓的倍壓電路。圖10中另外圖示了在圖9的電路中僅由常用電源10、噪音過濾部20、整流部91、平滑部93、電容器C1、C3、二極管Dl以及半導(dǎo)體閘流管SCRl構(gòu)成的倍壓電路。首先，自常用電源10施加正電壓，就沿著噪音過濾部20、整流部91以及平滑部93 形成如①所示的電流，構(gòu)成平滑部93的電容器上就會施加圖10所示極性的Vc電壓。然后若常用電源10的極性轉(zhuǎn)變?yōu)樨撾妷?，就沿著噪音過濾部20、電容器Cl、二極管Dl以及平滑部93形成如②所示的電流。蓄積在平滑部93上的能量通過二極管Dl蓄積在電容器Cl上，同時自常用電源10供應(yīng)的能量也蓄積在電容器Cl。隨之在電容器Cl蓄積圖10所示的極性的2Vc大小(大約常用電源的兩倍)的能量。打開半導(dǎo)體閘流管SCRl的狀態(tài)下，常用電源10的極性從負極轉(zhuǎn)變?yōu)檎龢O，除了電流流經(jīng)渠道①以外，沿著噪音過濾部20、電容器Cl、半導(dǎo)體閘流管SCRl以及充電電容器C3 形成如③所示的新的電流。此時蓄積在電容器Cl上的能量通過半導(dǎo)體閘流管SCRl移動到充電電容器C3，自常用電源10供應(yīng)的能量也蓄積在充電電容器C3。隨之在電容器C3蓄積圖10所示的極性的3Vc大小(大約常用電源的三倍)的能量。如圖10所說明，根據(jù)本發(fā)明的整流部91以及平滑部93有助于形成倍壓。再說明圖9如下，穩(wěn)壓二極管D3以及電壓分壓器195形成標準電壓發(fā)生部。穩(wěn)壓二極管D3是總是維持一定的電壓的電路元件，施加在穩(wěn)壓二極管D3上一定的電壓，通過由復(fù)數(shù)開關(guān)元件與復(fù)數(shù)電阻形成的電壓分壓器195，產(chǎn)生與在半導(dǎo)體閘流管SCRl的門極端子上通過用戶界面而輸入的能級相符的標準電壓。然而穩(wěn)壓二極管在施加的電流值不一定時發(fā)生電壓變動。利用圖11說明這種問題。圖11為穩(wěn)壓二極管的電壓與電流的特征的圖形，如圖11所示，當(dāng)穩(wěn)壓二極管上的電流從Il轉(zhuǎn)變?yōu)?2時，所施加的電壓值也從Vl轉(zhuǎn)變?yōu)閂2。為解決這種問題，圖9中使用了恒流供應(yīng)部38，簡單的恒流供應(yīng)部38可由電阻及恒流二極管構(gòu)成。穩(wěn)壓二極管D3的另一問題是隨著周邊溫度的上升電壓隨之上升的現(xiàn)象。這種根據(jù)溫度上升的電壓上升的問題，可利用在圖9的電路圖中設(shè)在電壓分壓器195與接地之間， 并具有隨著周邊溫度的上升電阻值減少的特性的穩(wěn)壓溫度補償電路部125來解決。作為穩(wěn)壓溫度補償電路部125可使用熱敏電阻(thermistor)，熱敏電阻發(fā)揮對隨著溫度上升而在穩(wěn)壓二極管D3上發(fā)生的電壓上升進行補償?shù)墓δ?，以使穩(wěn)壓二極管D3不管周邊溫度變化而作為穩(wěn)定的標準電壓源進行運轉(zhuǎn)。在圖9的電路圖中說明了標準電壓發(fā)生部由穩(wěn)壓二極管D3、穩(wěn)壓溫度補償電路部125以及電壓分壓器195構(gòu)成的，但是若能夠粗略標準電壓的精密度，可以僅由電壓分壓器構(gòu)成，作為另一結(jié)構(gòu)，可以在控制部與半導(dǎo)體閘流管的門極端子之間設(shè)置數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (Digital to Analog Corwertor)，而將自控制部輸出的電壓級別值用數(shù)模轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換后，再施加到半導(dǎo)體閘流管的門極端子。接著說明半導(dǎo)體閘流管SCRKthyristor)的運轉(zhuǎn)。在圖9的電路圖中作為開關(guān)使用了半導(dǎo)體閘流管SCR1，但理所當(dāng)然可用雙向晶閘管(triac)元件來代替。半導(dǎo)體閘流管 SCRl的陽極與形成倍壓部的電容器Cl的一端子相連，陽極的電壓用‘VI’來標記，半導(dǎo)體閘流管SCRl的陰極與充電電容器C3的一端子相連，陰極的電壓用‘V3’來標記，并且半導(dǎo)體閘流管SCRl的剩下的端子即門極端子的電壓用‘V2’來標記?？稍O(shè)定為半導(dǎo)體閘流管SCRl 的門極端電壓‘V2’的標準電壓，用施加在陽極端的‘VI’電壓的最小值與最大值之間的值來決定。在圖9中提示的半導(dǎo)體閘流管SCRl當(dāng)‘VI’具有大于‘V3’的值，并且‘V2’具有比‘V3’大臨界電壓的值時，成為打開狀態(tài)。當(dāng)半導(dǎo)體閘流管SCRl成為‘開’以后，當(dāng)‘VI’ 小于‘V3’就變?yōu)椤P(guān)’，若再次成為上述‘開’的條件，就繼續(xù)維持‘開’的狀態(tài)，并且當(dāng)‘V2’ 具有小于‘V3’的值時，半導(dǎo)體閘流管SCRl被關(guān)閉而停止充電。此時V3的值為V2的值中減除半導(dǎo)體閘流管門極端臨界電壓(通常1伏以內(nèi))的值，從而V3的值成為與V2的值幾乎類似的值。通常，在圖9以及圖10中提示的電路中整流部91以及平滑部93有助于形成倍壓， 因此能夠在充電電容器C3充電比自常用電源10供應(yīng)的能量多三倍的能量。因此圖9以及圖10的電路主要在常用電源10使用100-120V的地區(qū)使用。另一方面在常用電源10為220V的地區(qū)，在充電電容器C3上可以充電自常用電源 10供應(yīng)的能量的約兩倍左右的倍壓。在圖12以及圖13中圖示了適用于這些地區(qū)的沒有整流部91以及平滑部93的電路圖。圖12對應(yīng)于圖9的電路，而圖13對應(yīng)于圖10的電路。當(dāng)常用電源10施加負電壓，就沿著噪音過濾部20、電容器Cl以及二極管Dl形成如①所示的電流。隨之在電容器Cl蓄積如圖13所示的極性的Vc大小(大約常用電源的大小)的能量。打開半導(dǎo)體閘流管SCRl的狀態(tài)下，常用電源10的極性從正極轉(zhuǎn)變?yōu)樨摌O，就沿著噪音過濾部20、電容器Cl、半導(dǎo)體閘流管SCRl以及充電電容器C3形成如②所示的新的電流。此時蓄積在電容器Cl上的能量通過半導(dǎo)體閘流管SCRl移動到充電電容器C3，自常用電源10供應(yīng)的能量也蓄積在電容器C3。隨之在電容器C3蓄積如圖13所示的極性的2Vc 大小(大約常用電源的兩倍)的能量。下面，具體說明在圖13中提示的電路上充電的倍壓。首先作為常用電源使用60Hz 的220V電源，并且進行如下假定，利用根據(jù)用戶通過用戶界面設(shè)定的能量級別的電壓分壓器的組合，在半導(dǎo)體閘流管SCRl的門極端子上施加340V的標準電壓，并且在初期狀態(tài)的充電電容器上完全沒有蓄積電荷，并且半導(dǎo)體閘流管SCRl的臨界電壓為0V。在這種假定下， 該常用電源的最大值為310V左右，將通過常用電源10供應(yīng)的電壓與蓄積在電容器Cl上的電荷一起進行倍壓，因此在‘VI’端子上施加偏置電壓為310V、振幅為310V、具有620V的最大電壓值的正弦波形電壓，因此在‘VI’端子上施加在0-620V范圍內(nèi)變化的電壓。若在這種條件下施加常用電源，那么半導(dǎo)體閘流管SCRl的陽極電壓就比陰極電壓高(VI >V3)，并且門極端電壓V2則比陰極電壓V3高，且比用于打開半導(dǎo)體閘流管的臨界電壓高，因此半導(dǎo)體間流管被導(dǎo)通從而將充電電容器進行充電。施加在Vl端子的波形經(jīng)過頂點下降并低于陰極電壓(充電電容器的充電電壓)時，半導(dǎo)體閘流管SCRl就停止運轉(zhuǎn)。然后輸入波形進行下一個循環(huán)的上升循環(huán)的開始，半導(dǎo)體間流管SCRl的陽極電壓Vl 就比半導(dǎo)體閘流管SCRl的陰極電壓V3上升，并且當(dāng)‘V2 > V3’時再次導(dǎo)通半導(dǎo)體閘流管 SCRl而進行充電。上述運轉(zhuǎn)一直重復(fù)充電到充電電容器C3上充電的電壓達到，在施加于半導(dǎo)體閘流管SCRl的門極端子的標準電壓中減除用于打開半導(dǎo)體閘流管SCRl的臨界電壓的電壓值，此后利用在圖12中未圖示的觸發(fā)動作信號而給氙氣燈閃光部40供應(yīng)電源。如上說明及圖示了本發(fā)明的特定實施例，但眾所周知本領(lǐng)域的工作者在不超出本發(fā)明的技術(shù)思想的范圍內(nèi)可進行多種多樣的變形而實施。如此變形的實施例不能與本發(fā)明的思想及范圍分開理解，而應(yīng)視為屬于本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種強脈沖光發(fā)生裝置，其在用戶皮膚上周期性照射一個脈沖以上氙氣燈光而治療皮膚疾病或作為脫毛器使用，其特征在于，包括一倍壓部，具有倍壓用電容器，并重疊輸入的常用電源與充電在上述倍壓用電容器上的電壓，從而輸出高電壓；一充電電容器，蓄積自上述倍壓部供應(yīng)的電荷，而充電用于點亮氙氣燈的能量； 一標準電壓發(fā)生部，設(shè)定在上述充電電容器上充電的充電電壓的級別；以及一開關(guān)部，設(shè)在上述倍壓部與上述充電電容器之間，并將上述標準電壓發(fā)生部的輸出作為控制信號，而開/關(guān)自上述倍壓部至上述充電電容器的電荷移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的強脈沖光發(fā)生裝置，其特征在于，包括 一用戶界面，自用戶處接收對所需氙氣燈光能量的調(diào)節(jié)信號；一控制部，輸出觸發(fā)信號，而該觸發(fā)信號是根據(jù)通過上述用戶界面輸入的調(diào)節(jié)信號而調(diào)節(jié)幅度或間隔的；一觸發(fā)部，根據(jù)自上述控制部輸出的觸發(fā)信號而輸出觸發(fā)動作信號；以及一氙氣燈閃光部，利用根據(jù)上述觸發(fā)動作信號而充電在上述充電電容器上的電源，而開關(guān)氙氣燈的閃光。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的強脈沖光發(fā)生裝置，其特征在于，在上述標準電壓發(fā)生部前端還設(shè)有給上述標準電壓發(fā)生部供應(yīng)一定的電流的恒流供應(yīng)部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項所述的強脈沖光發(fā)生裝置，其特征在于，還具有輸入切斷開關(guān)，其設(shè)在上述常用電源與上述充電電容器之間，而開關(guān)上述常用電源與上述充電電容器之間的電連接，并且上述控制部在上述充電電容器放電中時關(guān)閉上述輸入切斷開關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項所述的強脈沖光發(fā)生裝置，其特征在于，在上述常用電源與控制部之間還設(shè)有輸入波時間部，其認知常用電源的波形，并產(chǎn)生在常用電源顯示一定波形的時刻發(fā)生的輸入波時間信號，并且上述控制部與上述輸入波時間信號相一致地輸出觸發(fā)信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的強脈沖光發(fā)生裝置，其特征在于，上述開關(guān)部由半導(dǎo)體閘流管或雙向晶閘管構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的強脈沖光發(fā)生裝置，其特征在于，上述控制部根據(jù)通過上述用戶界面輸入的用戶的輸入值而變換上述標準電壓發(fā)生部的電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求2述的強脈沖光發(fā)生裝置，其特征在于，在上述充電電容器的輸出端與上述氙氣燈閃光部之間的端子與上述控制部之間包括電壓分壓器及模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
9.一種強脈沖光發(fā)生裝置，其在用戶皮膚上周期性照射一個脈沖以上氙氣燈光而治療皮膚疾病或作為脫毛器使用，其特征在于，包括一充電電容器，蓄積自常用電源供應(yīng)的電荷，而充電用于點亮氙氣燈的能量； 一標準電壓發(fā)生部，設(shè)定在上述充電電容器上充電的充電電壓的級別；以及一開關(guān)部，設(shè)在上述常用電源與上述充電電容器之間，并將上述標準電壓發(fā)生部的輸出作為控制信號，而開/關(guān)自上述常用電源至上述充電電容器的電荷移動，且由雙向晶閘管或半導(dǎo)體閘流管形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的強脈沖光發(fā)生裝置，其特征在于，包括 一用戶界面，自用戶處接收對所需氙氣燈光能量的調(diào)節(jié)信號；一控制部，輸出觸發(fā)信號，而該觸發(fā)信號是根據(jù)通過上述用戶界面輸入的調(diào)節(jié)信號而調(diào)節(jié)幅度與間隔的；一觸發(fā)部，根據(jù)自上述控制部輸出的觸發(fā)信號而輸出觸發(fā)動作信號；以及一氙氣燈閃光部，利用根據(jù)上述觸發(fā)動作信號而充電在上述充電電容器上的電源，而開關(guān)氙氣燈的閃光。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的強脈沖光發(fā)生裝置，其特征在于，還具有輸入切斷開關(guān)，其設(shè)在上述常用電源與上述充電電容器之間，并開關(guān)上述常用電源與上述充電電容器之間的電連接，并且上述控制部在上述充電電容器放電中時關(guān)閉上述輸入切斷開關(guān)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9或10中的任一項所述的強脈沖光發(fā)生裝置，其特征在于，在上述常用電源與控制部之間還設(shè)有輸入波時間部，其認知常用電源的波形，并產(chǎn)生在常用電源顯示一定波形的時刻發(fā)生的輸入波時間信號，并且上述控制部與上述輸入波時間信號相一致地輸出觸發(fā)信號。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的強脈沖光發(fā)生裝置，其特征在于，上述控制部根據(jù)通過上述用戶界面輸入的用戶的輸入值而變換上述標準電壓發(fā)生部的電壓。
14.一種強脈沖光發(fā)生裝置，其在用戶皮膚上照射氙氣燈光而治療皮膚疾病或作為脫毛器使用，其特征在于，包括一倍壓部，具有倍壓用電容器(Cl)和與上述倍壓用電容器相連的二極管(Dl)，并重疊輸入的常用電源與充電在上述倍壓用電容器(Cl)上的電壓，從而輸出高電壓； 一充電電容器，蓄積自上述倍壓部供應(yīng)的電荷，而充電用于點亮氙氣燈的能量； 一開關(guān)部，設(shè)在上述倍壓部與上述充電電容器之間，并開/關(guān)控制電荷移動到上述充電電容器，上述開關(guān)部與上述充電電容器(O)進行串聯(lián)，而串聯(lián)的上述開關(guān)部與上述充電電容器(C3)則與上述二極管(Dl)進行并聯(lián)。
15.一種強脈沖光發(fā)生裝置，其在用戶皮膚上照射氙氣燈光而治療皮膚疾病或作為脫毛器使用，其特征在于，包括一倍壓部，具有倍壓用電容器(Cl)、二極管(Dl)、二極管(91)以及電容器(93)，并重疊輸入的常用電源與充電在上述倍壓用電容器(Cl)上的電壓，從而輸出高電壓； 一充電電容器，蓄積自上述倍壓部供應(yīng)的電荷，而充電用于點亮氙氣燈的能量； 一開關(guān)部，設(shè)在上述倍壓部與上述充電電容器之間，并開/關(guān)控制電荷移動到上述充電電容器，上述二極管(91)的陰極端與上述倍壓用電容器(Cl)的一端相連，而陽極端則與上述電容器(9 的一端相連，并且上述二極管(Dl)的陰極端與上述二極管(91)的陽極端相連，而陽極端則與上述倍壓用電容器(Cl)的另一端相連，上述開關(guān)部與上述充電電容器(O)串聯(lián)在上述倍壓用電容器(Cl)的另一端及上述電容器(93)的另一端之間。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的強脈沖光發(fā)生裝置，其特征在于，上述開關(guān)部由半導(dǎo)體閘流管或雙向晶閘管構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明涉及在用戶皮膚上周期性照射氙氣燈光而治療皮膚疾病或作為脫毛器使用的強脈沖光發(fā)生裝置，本發(fā)明提供一種能夠用半導(dǎo)體閘流管調(diào)節(jié)能級的強脈沖光發(fā)生裝置，其特征在于，包括一倍壓部，具有倍壓用電容器，并重疊輸入的常用電源與充電在上述倍壓用電容器上的電壓，從而輸出高電壓；一充電電容器，蓄積自上述倍壓部供應(yīng)的電荷，從而充電用于點亮氙氣燈的能量；一標準電壓發(fā)生部，設(shè)定在上述充電電容器上充電的充電電壓的級別；以及一開關(guān)部，設(shè)在上述倍壓部與上述充電電容器之間，并將上述標準電壓發(fā)生部的輸出作為控制信號，而開/關(guān)自上述倍壓部至上述充電電容器的電荷移動。
文檔編號H05B41/38GK102316656SQ20111015342
公開日2012年1月11日 申請日期2011年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月4日
發(fā)明者高永山 申請人:高永山