医用电力电子仪器直流电源的制作方法

文档序号:12374124阅读:541来源:国知局

本发明涉及电子电路领域,具体地,涉及一种医用电力电子仪器直流电源。



背景技术:

随着电力电子技术的高速发展,电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切,而电子设备都离不开可靠的电源,进入90年代开关电源相继进入各种电子、电器设备领域,程控交换机、通讯、电子检测设备电源、控制设备电源等都已广泛地使用了开关电源,更促进了开关电源技术的迅速发展。

为了防止输出端上电压过高,同时也为了使电源从空载到满载的负载效应较小,开关稳压电源输出端不允许开路。当空载时,或外电路开路时,输出端电压会升得很高,直至高达交流电源的峰值,这样就会损坏电路中的元器件,甚至降压电容。



技术实现要素:

为对开关电源或其他电源类设备提供负载开路保护功能,避免电源使用过程中长期处于空载状态,本发明公开了一种医用电力电子仪器直流电源。

本发明所述医用电力电子仪器直流电源,连接在输出电压端和地之间,由比较器、晶体管、检测电阻、输出分压电阻串、备用负载电阻和基准电压组成,所述比较器的正相输入端连接基准电压,输出端通过输出分压电阻串接地,所述输出分压电阻串的中间节点连接晶体管基极,所述晶体管的集电极通过备用负载电阻连接输出电压端,发射极接地,所述检测电阻连接在地和负载电阻连接点之间,所述负载电阻连接点连接比较器的反相输入端,所述晶体管为NPN管。

优选的,所述晶体管发射极与地之间连接有发光二极管。

优选的,所述比较器的电源端与输出电压端连接,所属基准电压由串联在输出电压端和地之间的第一分压电阻和第二分压电阻组成,所述第一分压电阻和第二分压电阻的公共端连接比较器的正相输入端,所述第一分压电阻和第二分压电阻阻值相同。

优选的,所述输出电压端和地之间连接有稳压二极管。

本发明所述医用电力电子仪器直流电源,通过检测输出电流实现开路检测,在负载开路时接入备用负载,限制了输出端电压的升高,安全可靠的保护了开关电源电路中的元器件不致损坏。

附图说明

图1是本发明的一种具体实施方式示意图;

附图中标记及相应的部件名称:UI-输出电压端,K-常断开关,P1-第一负载接口,P2-第二负载接口,R1-第一限流电阻,R2-第二限流电阻,R3-第三限流电阻,R4-第四限流电阻,R5-可变电阻,RL-负载电阻,RLB-备用负载电阻,VD1-第一稳压二极管,VD2-第二稳压二极管,VD3-第三稳压二极管,D1-第一整流二极管,D2-第二整流二极管,D3-第三整流二极管,TD-可控硅器件,1-第一继电器,2-第二继电器,3-光耦器件。

具体实施方式

下面结合实施例及附图,对本发明作进一步地的详细说明,但本发明的实施方式不限于此。

本发明所述医用电力电子仪器直流电源,连接在输出电压端和地之间,包括一对负载接口,还包括连接在输出电压端和第一负载接口之间的常断开关和第一继电器,所述第一继电器由继电器开关和继电器线圈组成,第一继电器的继电器开关与常断开关并联,继电器线圈连接在输出电压端和常断开关之间。

第二负载接口和地之间连接有第一限流电阻,所述直流电源还包括一比较器和第二继电器,第二继电器由继电器开关和继电器线圈组成,所述比较器反相输入端与第二负载接口连接,正相输入端与一基准电压连接,输出端连接第二继电器的继电器线圈,第二继电器的继电器线圈另一端通过第二限流电阻接地;第二继电器的继电器开关与备用负载电阻串联后连接在输出电压端和地之间。

基准电压可以由串联在输出电压端和地之间的第三限流电阻和稳压二极管提供,其中第三限流电阻和稳压二极管的公共端为基准电压输出端。图1所示的具体实施方式中,采用两个稳压二极管串联得到所需的基准电压。

如图1所示,RL为要接入的负载电阻,使用时将负载接入第一负载接口P1和第二负载接口P2之间,按下常断开关K,使电路导通,第一继电器的继电器线圈流过电流,使第一继电器的继电器开关闭合,从而使常断开关在人手脱离后,仍然维持电路导通。

一般医疗仪器一旦开启,通常会长时间运转,例如心电图仪、呼叫器等。采用常断开关设计,避免病人有意无意或看护家属自行随意开关设备,使医疗仪器能够正常连续运行。

本发明对电源具备开路保护功能,正常使用时, 负载电阻RL连接在第一负载接口P1和第二负载接口P2之间,第一限流电阻R1上压降较大,比较器反相输入端电压大于基准电压,比较器输出低电平信号,第二继电器的继电器线圈上没有电流,使第二继电器的继电器开关断开。此时电源为正常工作状态。

当负载电阻未接入时,第一限流电阻R1上没有电流,比较器反相输入端电压为零,比较器正相输入端电压为大于零的基准电压,使比较器输出高电平信号,从而使第二继电器的继电器线圈上有电流流过,第二继电器的继电器开关闭合,从而使备用负载电阻RLB连接在输出电压端和地之间,避免了输出电压端的开路。图1中,第二限流电阻R2用于限制第二继电器的继电器线圈电流。RLB阻值应取值较大,避免无谓的功耗,通常在兆欧级别以上。

本发明中,采用继电器控制,实现了小电流控制大功率电流,负载端与电源实现了电学隔离,避免了电源漏电造成负载端直接放电伤害病人的情况。

但继电器由于采用电磁线圈,电感效应容易造成电流涡流,影响医疗设备正常工作,为阻断反向非正常电流,通常在所述第二继电器的继电器开关与地之间连接有第一整流二极管D1,该二极管负极接地。

从图1可见,从第一继电器到第二继电器的继电器线圈之间,在第二继电器的继电器开关闭合时,存在一条电流通路。两个线圈之间极易产生互感。如图1所示,还可以在两个线圈之间设置单向导通的第二整流二极管D2,在所述第二继电器的继电器开关和继电器线圈之间设置第三整流二极管D3连接,其中第三整流二极管的正极连接继电器线圈,从而使反向电流被隔断。

也可以采用其他物理措施,将两个继电器外围包裹铁皮等可磁化的金属材料,避免两个线圈的磁场相互干扰或干扰其他磁性敏感的医疗设备。第二继电器的继电器线圈可以设置单独的接地点,更好的杜绝电流紊乱。

图1所示的具体实施方式中,还优选的设置有过压关断电路,所述过压关断电路包括串联在从输出电压端到第二负载接口之间的可控硅器件TD,还包括串联连接在第二负载接口和地之间第三稳压二极管VD3和光耦器件3,所述第三稳压二极管与光耦器件中的发光器件串联,发光器件与地之间还串联有第四限流电阻R4,第三稳压二极管VD3负极接第二负载接口。

还包括一可变电阻R5,所述光耦器件的耦合开关连接在地和可变电阻一终端之间,所述可变电阻另一终端连接输出电压端或第一负载接口,可变电阻的可变电阻端与所述可控硅器件的控制端连接。

输出电压端电压正常时,第三稳压二极管隔断电流通过,过压关断电路不工作,当输出电压端电压异常升高时,第三稳压二极管被击穿,使光耦器件的发光器件导通发光,从而使光耦器件中的耦合开关导通,分压电阻上的可变电阻端电压被拉低,将可控硅器件控制端电压拉低,从而关闭该可控硅硅器件,输出电压端电压被隔离,从而保证内部电路不会被高压损坏。

如上所述,可较好的实现本发明。

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