专利名称：用于仿生波谱治疗仪的分时多模控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于宽带仿生波谱治疗仪(WSPA)的分时多模控制器，属于电子控制技术领域。
本发明人在另一项专利申请中(中国专利申请号89107024.9)，阐述了宽带仿生波谱治疗仪的基本原理和结构。本发明是在上述申请的基础上，对宽带仿生波谱治疗仪基本部分之一的可控电源的进一步改进，提出了一个全新的分时多模控制器结构。
宽带仿生波谱治疗仪(WSPA)的运用过程，按时序可分为三个阶段(参见
图1)1.温升段(0～t1)开机后(接通电源).WSPA的发射体从环境温度TH上升至稳定温度TW;
2.持续运用段(t1～t2)WSPA在稳定温度TW下持续运用;
3.降温段(t2～t3)关机后(切断电源)，WSPA的发射体从稳定温度TW降至环境温度TH。
其中，温升段和降温段的持续时间，取决于发射体的热惯性和环境条件，前者约为10分钟，后者约为15分钟，至于持续运用段的时间，可根据需要设定，通常为几十分钟。
这样，在WSPA开机运行期间，直正用于治疗的有效时间(t1～t2)，只占全部时间的60～70%，换言之，有近三分之一的时间和能量未能充分利用。总之，对于采用普通的直流或工频交流的供电模式，存在以下缺点1.时间和能量利用率低;
2.波谱利用率低，未能充分利用发射体在升、降温过程中产生的丰富波谱分量;
3.发射体电流瞬间达到最大值，使发射体承受较大的电冲击，影响发射体使用寿命。
本发明的目的，是设计一种分时多模式电流控制器，可以对WSPA的发射体在各个运用阶段，实现分时的多模式的运用控制。
本发明的分时多模控制器的基本结构如图2，由工频交流电源(1)、整流滤波(2)，功放(3)以及定时器(4)、模式选择器(5)、函数发生器(6)等部分组成。各部分的连接关系可分为两个分支，一为主电流电路，连接关系为工频交流电源接整流滤波电路，整流滤波电路输出端接功放电路输入端，功放电路的输出接WSPA的发射体RE;另一个分支为分时多模控制电路，由定时器、模式选择器及函数发生器依次连接而成，函数发生器的输出接功放电路的调制端。
本发明的工作原理是工频交流输入经整流和滤波后，提供功率放大器的直流电源电压(120～160V)。RE是功率放大器的负载。根据设定的时间间隔，定时器发出指令，使函数发生器产生相应的脉冲波形(矩形波、梯形波、斜波等)。函数发生器的输出经功率放大器放大到足够电平，然后激励WSPA发射体，从而达到对WSPA的工作实现分时多模控制的目的。
本发明控制器的主电流电路部分，采用常规的整流滤波电路，如桥式整流、IC滤波电路，其功能是提供一个正的稳定的大功率电流，本发明的特征在于，采用TMOS场效应管，作为功率放大器，在TMOS管的控制极接有上述分时多模控制电路。
下面结合附图和实施例进一步描述本发明。
图1是WSPA发射体的温度(T)-时间(t)响应曲线。
图2是本发明控制器的基本电路结构图，图中，1为工频交流电源，2为整流滤波电路，3为功率放大器，4为定时器，5为模式选择器，6为函数发生器，RE为WSPA的发射体，相当于一个等效电阻。
图3为本发明控制器中的分时多模控制电路的一个具体实施例。
图3中，IC1、IC2、IC3为三片5G1555集成定时芯片，构成定时器电路，异或非门IC4、IC5非门IC6、IC7，以及由T1和T2、T3和T4组成的两个电子开关构成模式选择器，IC8、IC9为ICL8038函数发生器，TMOS场效应管T7构成功率放大器。
各部分的连接关系为由集成定时芯片IC1、IC2、IC3构成三个标准定时电路，IC1的输出端3接T1、T2组成的电子开关控制端，另接异或非门IC4的一个输入端，IC2的输出端3分别接IC4的另一个输入端和IC5的一个输入端，IC3的输出端3分别接IC5的另一个输入端;IC4的输出通过非门IC6接T3、T4组成的电子开关的控制端;IC5的输出通过非门IC7接黄色指示灯D3;另外IC1的输出端、IC6的输出端分别并联有红色指示灯D1和绿色指示灯D2。
电子开关T1、T2和T2、T4的输出端分别接函数发生器IC8、IC9的直流电压输入端。
函数发生器IC8、IC9的输出端，通过SN7407组成的缓冲器IC10、T5、T6组成的互补射极跟随器接TMOS场效应管T7的控制端。
电路工作原理如下在启动前(t＜0)，三个定时器(IC1～IC3)的输出端3，均输出低电平“0”。由T1和T2组成的电子开关关断，集成函数发生器IC8(ICL8038)的6端与电源+15V断开，因而其输出端9无方波输出。IC4和IC5为异或非门。显然，它们的输出端3为“1”电平，IC6和IC7的输出端为“0”电平，发光二极管D1～D3均关断，即不发光。由T3和T4构成的电子开关也关断，IC9不运行，其输出端3无锯齿波输出。由TMOS T7构成的功率放大器，因无信号输入，故没有输出电流通过负载RE，因而WSPA无波谱发射，即处于等待状态。
在t＝0时刻，通过联动的三个按扭开关K1～K3，同时启动三个定时器。因而三个定时器的输出端3，立即从“0”电平跳至“1”电平。通过选取不同的定时参数(R1C1～R3C3)，将三个定时器的定时时间分别设定为0～t1，0～t2，0～t3，且t1＜t2＜t3(参看图1和图3)。在0～t1期间，A端为“1”电平，IC8运行，从其9端输出频率和空度比可调的方波，经缓冲器IC10和互补射极跟随器(T5和T6)加到功率放大器T7的控制极，T7输出电流通过负载RE，并使WSPA发射体达到某一稳定温度TW。在0～t1期间内，D1导通，并发红光，相应于WSPA运行的温升段。
一旦t＝t1，IC1的定时结束，其输出端3立即回到“0”电平，IC8停止运行，其9端不再有方波输出，但在t1～t2期间，IC4的3端输出“0”，经倒相，从IC6的3端输出“1”，电子开关T3和T4导通，IC9运行，从其3端输出锯齿波。换言之，在t1～t2期间，功率放大器输出的是放大了的锯齿波形电流，其频率和空度比也可调。在t1～t2期间，D2导通，并发绿光，WPSA发射体基本保持前述稳定温度TW，相应于WSPA的持续运用段。
一旦t＝t2，定时器IC2的定时时间结束，其3端立即降为“0”电平，电子开关T3和T4关断，IC9停止运行，从其3端不再有锯齿波输出。在t2～t3期间，IC5的3端输出“0”，从IC7的6端输出“1”，D3导通，并发黄光。此期间相应于WSPA的降温段。一旦t＝t3，D3关断，黄灯灭，一次治疗全过程结束。t＜t3，WSPA再次处于等待状态。
本发明分时多模控制器具有下述优点(1)通过充分利用发射体的升、降温过程，来提高WSPA的时间利用率、能源利用率和有效波谱成分的利用率。(2)通过适当减小发射体激励电流达到最大值的时间速率，来减小发射体承受的电冲击，从而提高发射体使用寿命。(3)在持续运用阶段，以适当空度比的脉冲供电方式，代替持续供电(直流或工频交流)方式。这样，既可保持运用温度基本稳定，又可达到节省能源和延长发射体使用寿命(因脉冲供电，实际通电时间缩短)。
权利要求
1.一种用于仿生波谱治疗仪的分时多模控制器，由工频交流电源(1)、整流滤波(2)，功放(3)以及定时器(4)、模式选择器(5)、函数发生器(6)等部分组成；各部分的连接关系可分为两个分支，一为主电流电路，连接关系为工频交流电源接整流滤波电路，整流滤波电路输出端接功放电路输入端，功放电路的输出接WSPA的发射体RE；本发明的特征为另一个分支为分时多模控制电路，由定时器、模式选择器及函数发生器依次连接而成，函数发生器的输出接功放电路的调制端，功放电路采用TMOS场效应管。
2.按权利要求1所述的分时多模控制器，其特征是，所述的分时多模控制电路，元器件构成和连接关系为IC1、IC2、IC3为三片5G 1555集成定时芯片，构成定时器电路，异或非门IC4、IC5，非门IC6、IC7，以及由T1和T2、T3和T4组成的两个电子开关构成模式选择器，IC8、IC9为TCL8038函数发生器，TMOS场效应管T7构成功率放大器;各部分的连接关系为由集成定时芯片IC1、IC2、IC3构成三个标准定时电路，IC1的输出端3接T1、T2组成的电子开关控制端，另接异或非门IC4的一个输入端，IC2的输出端3分别接IC4的另一个输入端和IC5的一个输入端，IC3的输出端3接IC5的另一个输入端;IC4的输出通过非门IC6接T2、T4组成的电子开关的控制端;IC5的输出通过非门IC7接黄色指示灯D3;另外IC1的输出端、IC6的输出端分别并联有红色指示灯D1和绿色指示灯D2;电子开关T1、T2和T2、T4的输出端分别接函数发生器IC8、IC9的直流电压输入端;函数发生器IC8、IC9的输出端，通过SN7407组成的缓冲器IC10，T5、T6组成的互补射极跟随器接TMOS场效应管T7的控制端。
全文摘要
本发明涉及一种用于宽带仿生波谱治疗仪的分时多模控制器。本分时多模控制器由电源(1)、整流滤波(2)、功放(3)、以及定时器(4)、模式选择器(5)、函数发生器(6)等部分组成。本分时多模控制器用于仿生波谱治疗仪的供电模式控制，具有提高仪器的利用率、节约能源等优点。
文档编号A61N5/00GK1057588SQ90104350
公开日1992年1月8日 申请日期1990年6月23日 优先权日1990年6月23日
发明者周旋, 杨波 申请人:周旋