一种高电位治疗仪专用的交流稳压电路的制作方法

本实用新型涉及高电位治疗仪技术领域，具体涉及一种高电位治疗仪专用的交流稳压电路。

背景技术：

电位疗法是利用高电位治疗仪（电位治疗仪，也叫静电场治疗仪），通过电极产生高压交变电场作用于人体治疗疾病的一种方法。电位疗法在1745年由Jallabert等用于治疗神经和肌肉方面的疾病，但是由于技术条件和使用环境的限制（如防尘，防潮，绝缘等），临床应用较少，随着临床试验证明，电位疗法对失眠，高血压、脑卒中、冠心病、糖尿病、肥胖症都有显著的疗效，并且随着科学技术的不断发展，电位治疗仪的技术得到很大的提升，生产的仪器越来越小，越来越轻，操作十分简单。因此高电位治疗仪已经成为一种普遍的，家庭可以使用的物理治疗仪器。但该仪器在部分地区或国家使用时，户内或邻居有用电量大的功率设备时，户外供电线路长或附近有工厂等等，导致的民用电压不稳定，仪器出现工作异常或损坏现象或降低预期的治疗效果（输出治疗电压波动大）；而且目前市面上没有便携式，可移动到户外进行治疗的高电位治疗仪，现有的电位治疗仪只能在家庭，医院或诊所等固定场所使用，患者反馈治疗时如单独一个人使用，会有烦恼、压抑的情况，携带到户外，寻找一个安静舒适开阔或热闹的环境进行使用，一直是客户的追求。

技术实现要素：

为了克服背景技术的不足，本实用新型提供一种高电位治疗仪专用的交流稳压电路，解决现有技术中的高电位治疗仪在实际使用中，因供电电源电压不稳定，容易导致工作异常或损坏现象或降低预期的治疗效果的问题和不可以移动到室外进行治疗的问题。

本实用新型所采用的技术方案：一种高电位治疗仪专用的交流稳压电路，包括供电电源模块和工频逆变电源电路，所述工频逆变电源电路包括可编程SPWM控制器、闭锁电路、DC-DC降压式稳压电路、MOS管驱动电路、H桥电路和工频升压及滤波电路，所述供电电源模块分别与DC-DC降压式稳压电路、MOS管驱动电路和H桥电路电连接，所述DC-DC降压式稳压电路分别与可编程SPWM控制器U1、闭锁电路和MOS管驱动电路电连接，所述可编程SPWM控制器U1分别与MOS管驱动电路和闭锁电路电连接，所述闭锁电路、MOS管驱动电路、H桥电路、工频升压及滤波电路依次电连接。

所述可编程SPWM控制器U1分别电连接有12MHz晶体振荡电路和电源指示电路。

所述MOS管驱动电路包括MOS管驱动器U2，闭锁电路包括三极管Q3、电阻R32、电阻R33、三极管Q2、电阻R30和电阻R31，所述三极管Q3的发射极电连接可编程SPWM控制器U1的SPWMOUT4端，三极管Q3的基极通过电阻R32电连接可编程SPWM控制器U1的SPWMOUT3端，三极管Q3的集电极电连接MOS管驱动器U2的LIN端，三极管Q3的集电极通过电阻R33电连接电源电路GND端，所述三极管Q2的发射极电连接可编程SPWM控制器U1的SPWMOUT3端，三极管Q2的基极通过电阻R30电连接可编程SPWM控制器U1的SPWMOUT4端，三极管Q2的集电极电连接MOS管驱动器U2的HIN端，三极管Q2的集电极通过电阻R31电连接电源电路GND端。

所述DC-DC降压式稳压电路包括开关电源芯片QW1，所述开关电源芯片QW1中的IN端连接有并联的电容CW2、电容CW3和电容CW11的一端，电容CW2、电容CW3和电容CW11的另一端连接开关电源芯片QW1中的GND端，电容CW2一端连接有+12V输入电压，开关电源芯片QW1中的OUT端依次串联有电感LW2、+5V输入电压和电容CM14，并连接有与电感LW2、电容CM14并联的二极管DW1，开关电源芯片QW1中FB端连接在电感LW2和电容CM14之间，开关电源芯片QW1中的ON/OFF端与+5V输入电压之间设有与电容CM14并联的电容CW1，所述开关电源芯片QW1中的ON/OFF端与开关电源芯片QW1中的GND端连接，并连接至电源电路GND端。

所述MOS管驱动电路为悬浮式自举MOS管驱动电路，其包括MOS管驱动器U2和MOS管驱动器U3，所述MOS管驱动器U2的LIN端和HIN端连接至闭锁电路，MOS管驱动器U2的VDD端连接有并联的电容C5和电容C6，所述电容C6两端分别连接有电源电路GND端和+5V输入电压，MOS管驱动器U2的VB端和VCC端之间连接有二极管D2，MOS管驱动器U2的VCC端和COM端之间连接有并联的电容C3和电容C4，所述电容C4两端分别连接有电源电路GND端和+12V输入电压，MOS管驱动器U2的VB端通过电容C2连接至H桥电路，MOS管驱动器U2的HO端、VS端和LO端连接至H桥电路；所述MOS管驱动器U3的LIN端和HIN端分别连接可编程SPWM控制器U1的SPWMOUT2端和SPWMOUT1端，MOS管驱动器U3的VDD端连接有并联的电容C13和电容C14，所述电容C14两端分别连接有电源电路GND端和+5V输入电压，MOS管驱动器U3的VB端和VCC端之间连接有二极管D3，MOS管驱动器U2的VCC端和COM端之间连接有并联的电容C11和电容C12，所述电容C12两端分别连接有电源电路GND端和+12V输入电压，MOS管驱动器U3的VB端通过电容C8连接至H桥电路，MOS管驱动器U3的HO端、VS端和LO端连接至H桥电路。

所述H桥电路包括MOS管V1、MOS管V2、MOS管V3和MOS管V4，所述MOS管V1栅极端通过并联的二极管D4和电阻R11后连接至MOS管驱动电路，MOS管V1栅极端通过电阻R13连接至MOS管V1源极端，MOS管V1的源极端连接至MOS管V3的漏极端，MOS管V1的漏极端连接至MOS管V2的漏极端并连接+12V输入电压；所述MOS管V3栅极端通过并联的二极管D6和电阻R15后连接至MOS管驱动电路，MOS管V3栅极端通过电阻R17连接至MOS管V3源极端，MOS管V3的源极端连接至MOS管V4的源极端并连接电源电路GND端；所述MOS管V2栅极端通过并联的二极管D5和电阻R12后连接至MOS管驱动电路，MOS管V2栅极端通过电阻R14连接至MOS管V2源极端，MOS管V2的源极端连接至MOS管V4的漏极端；所述MOS管V4栅极端通过并联的二极管D7和电阻R16后连接至MOS管驱动电路，MOS管V4栅极端通过电阻R18连接至MOS管V4源极端；所述MOS管V2的源极端与MOS管V4的漏极端之间连接工频升压及滤波电路，MOS管V1的源极端与MOS管V3的漏极端之间连接工频升压及滤波电路。

所述工频升压及滤波电路包括工频变压器T1，所述工频变压器T1的初级线圈连接H桥电路，工频变压器T1的次级线圈中的正极经过电感L1和电感L2后连接电路输出端JP1的针脚1，工频变压器T1的次级线圈中的负极经过电感L3和电感L4后电路输出端JP1的针脚3，所述电路输出端JP1的针脚1和电路输出端JP1的针脚3之间并联有电容C24，电路输出端JP1的针脚3通过电阻R1连接至网电源P1的相线/零线，电路输出端JP1的针脚3通过电阻R2连接至设备外壳PE端。

所述供电电源模块为开关电源电路或电池

本实用新型的有益效果：一、传统高电位治疗仪只能固定在家里使用，不能带到户外进行使用，将原本交流供电的方式设计为直流逆变为交流的方式，只需携带电池即可移动到任意场所进行使用；二、工频逆变升压的方式成本低，故障率低，逆变产生的电磁辐射能量低，高压产生的静电能直接通过电阻进行泄放到大地或交流供电电源，防止静电损坏芯片等电子元器件；三、使用工频变压器能阻隔初级调制脉冲波向次级传送，减少电磁干扰能量向外发射；四、SPWM调制波采用闭锁电路方式，防止H桥的MOS管误导通导致烧毁MOS管。

附图说明

图1为本实用新型实施例一种高电位治疗仪专用的交流稳压电路的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例一种高电位治疗仪专用的交流稳压电路中可编程SPWM控制器的电路图；

图3为本实用新型实施例一种高电位治疗仪专用的交流稳压电路中闭锁电路的电路图；

图4为本实用新型实施例一种高电位治疗仪专用的交流稳压电路中DC-DC降压式稳压电路的电路图；

图5为本实用新型实施例一种高电位治疗仪专用的交流稳压电路中MOS管驱动电路的电路图；

图6为本实用新型实施例一种高电位治疗仪专用的交流稳压电路中H桥电路的电路图；

图7为本实用新型实施例一种高电位治疗仪专用的交流稳压电路中工频升压及滤波电路的电路图；

图8为本实用新型实施例一种高电位治疗仪专用的交流稳压电路中开关电源电路的整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例作进一步说明：

如图1-8所示，一种高电位治疗仪专用的交流稳压电路，包括供电电源模块和工频逆变电源电路，所述工频逆变电源电路包括可编程SPWM控制器、闭锁电路、DC-DC降压式稳压电路、MOS管驱动电路、H桥电路和工频升压及滤波电路，所述供电电源模块分别与DC-DC降压式稳压电路、MOS管驱动电路和H桥电路电连接，所述DC-DC降压式稳压电路分别与可编程SPWM控制器U1、闭锁电路和MOS管驱动电路电连接，所述可编程SPWM控制器U1分别与MOS管驱动电路和闭锁电路电连接，所述闭锁电路、MOS管驱动电路、H桥电路、工频升压及滤波电路依次电连接，将原本交流供电的方式设计为直流逆变为交流的方式，只需携带电池即可移动到任意场所进行使用，提高高电位治疗仪的实用性；进一步的，所述供电电源模块为开关电源电路或电池，所述开关电源电路为现有的，成熟的，高效直流供电方式，能有效稳定直流供电电压，为后级逆变电源电路提供稳定电源，解决了高电位治疗仪因电源波动，导致产品工作异常或损坏的问题；进一步的，所述开关电源电路靠近电源插座安装或单独封装为外置电源模块或内置开关电源电路，开关电源电路由输入电压滤波电路、整流与浪涌吸收电路、PWM控制器、电压反馈控制环路、电路反馈控制环路、脉冲驱动电路、干扰吸收电路、辅助电源电路、脉冲变压器和输出整流滤波电路共10部分组成，输出直流分别给高电位治疗仪的主控显示板供电和给工频逆变电源电路的电源进行供电。

作为优选的，所述可编程SPWM控制器U1分别电连接有12MHz晶体振荡电路和电源指示电路。

作为优选的，如图3所示，所述MOS管驱动电路包括MOS管驱动器U2，闭锁电路包括三极管Q3、电阻R32、电阻R33、三极管Q2、电阻R30和电阻R31，所述三极管Q3的发射极电连接可编程SPWM控制器U1的SPWMOUT4端，三极管Q3的基极通过电阻R32电连接可编程SPWM控制器U1的SPWMOUT3端，三极管Q3的集电极电连接MOS管驱动器U2的LIN端，三极管Q3的集电极通过电阻R33电连接电源电路GND端，所述三极管Q2的发射极电连接可编程SPWM控制器U1的SPWMOUT3端，三极管Q2的基极通过电阻R30电连接可编程SPWM控制器U1的SPWMOUT4端，三极管Q2的集电极电连接MOS管驱动器U2的HIN端，三极管Q2的集电极通过电阻R31电连接电源电路GND端；SPWM调制波采用闭锁电路方式，防止H桥的MOS管误导通导致烧毁MOS管。

作为优选的，如图4所示，所述DC-DC降压式稳压电路包括开关电源芯片QW1，所述开关电源芯片QW1中的IN端连接有并联的电容CW2、电容CW3和电容CW11的一端，电容CW2、电容CW3和电容CW11的另一端连接开关电源芯片QW1中的GND端，电容CW2一端连接有+12V输入电压，开关电源芯片QW1中的OUT端依次串联有电感LW2、+5V输入电压和电容CM14，并连接有与电感LW2、电容CM14并联的二极管DW1，开关电源芯片QW1中FB端连接在电感LW2和电容CM14之间，开关电源芯片QW1中的ON/OFF端与+5V输入电压之间设有与电容CM14并联的电容CW1，所述开关电源芯片QW1中的ON/OFF端与开关电源芯片QW1中的GND端连接，并连接至电源电路GND端；采用DC-DC降压式稳压电路工作效率高，体积小，功耗低，成本低。

作为优选的，如图5所示，所述MOS管驱动电路为悬浮式自举MOS管驱动电路，其包括MOS管驱动器U2和MOS管驱动器U3，所述MOS管驱动器U2的LIN端和HIN端连接至闭锁电路，MOS管驱动器U2的VDD端连接有并联的电容C5和电容C6，所述电容C6两端分别连接有电源电路GND端和+5V输入电压，MOS管驱动器U2的VB端和VCC端之间连接有二极管D2，MOS管驱动器U2的VCC端和COM端之间连接有并联的电容C3和电容C4，所述电容C4两端分别连接有电源电路GND端和+12V输入电压，MOS管驱动器U2的VB端通过电容C2连接至H桥电路，MOS管驱动器U2的HO端、VS端和LO端连接至H桥电路，MOS管驱动器U2使用外接一个自举供电二极管D2 和一个自举储电电容C2自动完成自举升压功能，在LO端输出高电平、HO端输出低电平期间，电容C2已充到足够的电压（+12V），当 HO 输出高电平、LO端输出低电平时，电容C2上的电压将等效一个电压源作为内部驱动器 VB和VS的电源，完成高端 N沟道MOS管的驱动；所述MOS管驱动器U3的LIN端和HIN端分别连接可编程SPWM控制器U1的SPWMOUT2端和SPWMOUT1端，MOS管驱动器U3的VDD端连接有并联的电容C13和电容C14，所述电容C14两端分别连接有电源电路GND端和+5V输入电压，MOS管驱动器U3的VB端和VCC端之间连接有二极管D3，MOS管驱动器U2的VCC端和COM端之间连接有并联的电容C11和电容C12，所述电容C12两端分别连接有电源电路GND端和+12V输入电压，MOS管驱动器U3的VB端通过电容C8连接至H桥电路，MOS管驱动器U3的HO端、VS端和LO端连接至H桥电路，MOS管驱动器U3使用外接一个自举供电二极管D3 和一个自举储电电容C8自动完成自举升压功能，在LO端输出高电平、HO端输出低电平期间，电容C8已充到足够的电压（+12V），当 HO 输出高电平、LO端输出低电平时，电容C8上的电压将等效一个电压源作为内部驱动器 VB和VS的电源，完成高端 N沟道MOS管的驱动，该电路采用浮置电源电路的方法隔离驱动MOS管，实现低压隔离驱动高压的功能。

作为优选的，如图6所示，所述H桥电路包括MOS管V1、MOS管V2、MOS管V3和MOS管V4，所述MOS管V1栅极端通过并联的二极管D4和电阻R11后连接至MOS管驱动电路，MOS管V1栅极端通过电阻R13连接至MOS管V1源极端，MOS管V1的源极端连接至MOS管V3的漏极端，MOS管V1的漏极端连接至MOS管V2的漏极端并连接+12V输入电压；所述MOS管V3栅极端通过并联的二极管D6和电阻R15后连接至MOS管驱动电路，MOS管V3栅极端通过电阻R17连接至MOS管V3源极端，MOS管V3的源极端连接至MOS管V4的源极端并连接电源电路GND端；所述MOS管V2栅极端通过并联的二极管D5和电阻R12后连接至MOS管驱动电路，MOS管V2栅极端通过电阻R14连接至MOS管V2源极端，MOS管V2的源极端连接至MOS管V4的漏极端；所述MOS管V4栅极端通过并联的二极管D7和电阻R16后连接至MOS管驱动电路，MOS管V4栅极端通过电阻R18连接至MOS管V4源极端；所述MOS管V2的源极端与MOS管V4的漏极端之间连接工频升压及滤波电路，MOS管V1的源极端与MOS管V3的漏极端之间连接工频升压及滤波电路，该H桥电路设有快恢复二极管D4（1N4148）、快恢复二极管D5、快恢复二极管D6、快恢复二极管D7，能快速关闭MOS管，防止MOS管关断时间长导致发热烧毁，或上下桥误导通烧毁MOS管。

作为优选的，如图7所示，所述工频升压及滤波电路包括工频变压器T1，所述工频变压器T1的初级线圈连接H桥电路，工频变压器T1的次级线圈中的正极经过电感L1和电感L2后连接电路输出端JP1的针脚1，工频变压器T1的次级线圈中的负极经过电感L3和电感L4后电路输出端JP1的针脚3，所述电路输出端JP1的针脚1和电路输出端JP1的针脚3之间并联有电容C24，电路输出端JP1的针脚3通过电阻R1连接至网电源P1的相线/零线，电路输出端JP1的针脚3通过电阻R2连接至设备外壳PE端，工频升压及滤波电路，是一种适用于高电位治疗仪的逆变供电方式，解决用普通的逆变稳压交流电源给仪器供电时，如启动负电位输出时，逆变电源立刻烧毁的问题，使用工频变压器能阻隔初级调制脉冲波向次级传送，可减少电磁干扰能量向外发射。

本实施例的有益效果：一、传统高电位治疗仪只能固定在家里使用，不能带到户外进行使用，将原本交流供电的方式设计为直流逆变为交流的方式，只需携带电池即可移动到任意场所进行使用；二、工频逆变升压的方式成本低，故障率低，逆变产生的电磁辐射能量低，高压产生的静电能直接通过电阻进行泄放到大地或交流供电电源，防止静电损坏芯片等电子元器件；三、使用工频变压器能阻隔初级调制脉冲波向次级传送，减少电磁干扰能量向外发射；四、SPWM调制波采用闭锁电路方式，防止H桥的MOS管误导通导致烧毁MOS管。

实施例不应视为对实用新型的限制，但任何基于本实用新型的精神所作的改进，都应在本实用新型的保护范围之内。