一种医用报警器及其工作方法与流程

本发明涉及一种报警器，特别是一种医用报警器及其工作方法。

背景技术：

目前符合符合iec60601标准的直接报警器成品没有，目前相关行业的解决手段是，使用简单的蜂鸣器(无源的)，然后医疗电器厂家会将符合iec60601标准的音源及控制电路设计在产品主板上，报警器就只需要常规的，这种技术的缺点是，医疗设备厂家老主板不符合国家标准的必须改板，会增加成本及需要很多技术验证来验证新方案的可靠性，做到满足iec60601要求的设计过程也是比较麻烦的；如果用我的发明直接使用，会减少用户端的很多设计麻烦。

现在即使是做在医疗电器主板上可以满足iec60601标准的设计原理使用的技术，造成制造成本较高，目前我们了解到的最佳电路是电源控制电路+带功放的语音ic电路方案(其中用到的带功放的语音ic目前市场上的售价约3.50rmb)，电源控制模块约1.00rmb这两个主要部件成本4.50；我们发明的自己烧录的语音ic在满足iec60601标准下进行了优化，然后电路进行了重新设计，把语音ic与功放分离，选用目前市场上最常用(品质最成熟的)语音ic与功放lm386的组合，并且电源控制电路，不使用模块，使用自己研发的分立元件组合，(组合电路都是使用目前市场上最成熟的元件，价格比较便宜)。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种直接满足iec60601-1-8标准、成本较低、电源电路耗电较小的医用报警器及其工作方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种医用报警器，包括电源电路、触发电路、ic电路和功放电路，所述电源电路分别与触发电路、ic电路和功放电路相连接，所述触发电路和ic电路相连接，所述ic电路与功放电路相连接。

所述电源电路包括第一电源电路和第二电源电路，所述第一电源电路用于给触发电路和功放电路供电，所述第二电源电路用于给ic电路供电。

一种医用报警器工作方法，步骤包括：

1)触发电路与功放电路采用独立电源供电；

2)对ic电路的工作设置截止电压及工作触发端ic电路2脚，ic电路内写入钳位电压，保证ic电路在第一指定电压以上才能工作，并且必须同时满足ic-2脚高电平；当接电为第二指定电压时，第二电源电路保证ic电路输入电压是大于第一指定电压的，第一电源电路a及触发电路保证此时ic电路2脚为高电平，电路正常工作，当电源突然断开，法拉电容放电，电压逐步下降，当电压下降到第二指定电压以下时，第一电源电路a部分将触发电路部分工作状态翻转，致使ic电路2脚变成了低电平，由于第二电源电路此时的输出电压还是大于第一指定电压，因此电路还是可以正常工作的，法拉电容电压继续下降，直到第二电源电路输出电压小于第一指定电压时，电路立即停止工作，但由于法拉电容的特点，电路一停止工作后，电压会稍稍上升，使得ic电路的电压继续大于第一指定电压，但由于第一电源电路a部分的电压设计点与第二电源电路不同，第一电源电路a的输出电压需要达到第二指定电压才可以使触发电路翻转，因此法拉电容回压不可能从第一指定电压回到第二指定电压，让触发电路翻转，ic电路2脚得不到触发高电平，因此电路实际被锁死了

所述ic电路先制造出满足声音频率范围的频率信号，并让信号满足声音强度持续时间的标准；将声音与时间群响0.23s、停0.18s、响0.23s先组合在一起变成单个音源；最后将组合的单个音源烧录与ic内，并在ic写入停止信号16s。

相比于现有技术，本发明的优点在于：1、满足断电放电时间：采用1f/10v的电容，要能保证报警器间隙响5分钟。2、电路设计解决断电放电过程中报警声能够持续正常工作的问题(需要电源管理，目前可用lm393模块，lm393的作用是当法拉电容两端的电压低到一定值时，电压不能维持语音ic正常工作时，lm393电路可以关断ic的工作电源，从而使报警器不会在断电持续过程中异常工作)；3、把16s的停止时间用软件写入语音ic，通过内部程序触发需要有声音的0.23s+0.18s+0.23s工作，然后定时停止16s时间后再往复触发工作，定时停止时间不占语音内存，所以大大减小语音ic的成本，满足声音频率范围及响度：150-1000hz，声音响度不小于60db。声音时间：td：声音最大强度持续时间，180ms；tr：上升时间，25ms；tl：下降时间，25ms。时间群：响0.23s、停0.18s、响0.23s、停16s，然后重复循环要求。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中x点断电时的电压变化曲线图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体的实施例，对本发明作详细描述。

如图1和图2所示，一种医用报警器，包括电源电路、触发电路c、ic电路d和功放电路e，所述电源电路分别与触发电路c、ic电路d和功放电路e相连接，所述触发电路c和ic电路d相连接，所述ic电路d与功放电路e相连接。

所述电源电路包括第一电源电路a和第二电源电路b，所述第一电源电路a用于给触发电路c和功放电路e供电，所述第二电源电路b用于给ic电路d供电。

一种医用报警器工作方法，步骤包括：

1)触发电路c与功放电路e采用独立电源供电；

2)对ic电路d的工作设置截止电压及工作触发端ic电路d2脚，ic电路d内写入钳位电压，保证ic电路d在第一指定电压2.4v电压以上才能工作，并且必须同时满足ic-2脚高电平；当接电电压为第二指定电压7v-12v时，第二电源电路b保证ic电路d输入电压是大于2.4v的，第一电源电路a及触发电路c保证此时ic电路d2脚为高电平，电路正常工作，当电源突然断开，法拉电容放电，电压逐步下降，当电压下降到7v以下时，第一电源电路a将触发电路c工作状态翻转，致使ic电路d2脚变成了低电平，由于第二电源电路b此时的输出电压还是大于2.4v，因此电路还是可以正常工作的，法拉电容电压继续下降，直到第二电源电路b输出电压小于2.4v时，电路立即停止工作，但由于法拉电容的特点，电路一停止工作后，电压会稍稍上升，使得ic电路d的电压继续大于2.4v，但由于第一电源电路a的电压设计点与第二电源电压不同(第一电源电压的输出电压需要超过6v才可以使触发电路c翻转，因此法拉电容回压不可能从2.4v回到6v以上，让触发电路c翻转，ic电路d2脚得不到触发高电平，因此电路实际被锁死了。这个原理都是为满足断电持续的这个要求。

为了满足声音频率范围及响度：150-1000hz，声音响度不小于60db。声音时间：td：声音最大强度持续时间，180ms；tr：上升时间，25ms；tl：下降时间，25ms。时间群：响0.23s、停0.18s、响0.23s、停16s，然后重复循环要求。所述ic电路d先制造出满足声音频率范围的频率信号，并让信号满足声音强度持续时间的标准；将声音与时间群响0.23s、停0.18s、响0.23s先组合在一起变成单个音源；最后将组合的单个音源烧录与ic内，并在ic写入停止信号16s。

为了满足响度的要求，并且又不能功耗太高，因此我选用lm386功放，这个功放与本设计前面电路结合使用不仅效果很好，成本也比较低，相关其他功放使用都不是很好。

客户端的控制电路的ctrl+接电路+vcc，ctrl-接电路-vcc；+vcc输入经过稳压电路a，给电路c与电路e供电；经过稳压电路b，给电路d供电；电路输入指定的正常工作电压时，电路c的y点输出高电平，高电平通过ic1的2脚触发，此时电路b的输出x2点的电压是可以满足ic1工作电压的，因此ic1的2脚与ic1的工作电压同时满足条件，电路d是正常工作的，此时ic1的8脚输出音频信号通过c3，r10，输入到ic2的功放电路ee(lm386组成的功放将音频信号放大后有ic2的5脚输出，通过耦合电容c6推动负载rl工作。

以上是电源正常时的工作原理，当电源突然断开，整个电路有客户端的1f电容供电时，工作原理如下：

断电时，图中x点的电压uc是随时间不断变化的，假设断电初始为uc1，经过时间t1后，电压降到uc2，我们需要，整个电路在uc1-uc2的范围内可以正常工作，而降到uc2时电路立即停止工作，并且电路被锁住工作状态，只有当输入端的电源正常后，电路才能回复正常工作。

满足上述断电放电的原理：

1、首先设定好uc2的值，这个值关系到产品放电持续的时间，如上图x点断电电压变化曲线看出，如果uc2设置太高，时间会比较短，因此我们只要将uc2设置到经过电路b后的输出点x2的电压至少满足大于ic1的截至工作电压；

2、设置uc的值，这个值是电路c的翻转电压值，当1f电容两端电压大于uc时，电路c的y点为高电平，当1f电容两端电压小于uc时，电路c的y点为低电平，电路c是一个典型的施密特触发电路c，当电路c的r5与r9的值确定后，调整r8可以调整uc的大小；假设客户端的输入电压为10vdc，建议uc与uc2的差值大于1.5v；uc2的值有ic1的截至电压决定，因此这个差值越小电路断电持续时间越长，但电路抗干扰性能会变差，差值越大，抗干扰越好，但由于uc太接近uc1，产品的最低工作电压会比较高，产品工作电压范围就比较窄了，对客户端的控制电压ctrl要求就会比较高。