一种微型化超声高压电源的制作方法

本实用新型涉及超声技术领域，更具体地说，特别涉及一种微型化超声高压电源。

背景技术：

在超声诊断成像设备里，正负高压电源的设计至关重要，现有的负压电路产生一般有两种，一种是采用电荷泵架构，利用电容两端电压差不会跳变的特性，通过将原有的高电位接地，得到负电压输出，但是这种方式得到的正负电压并不稳定可控，而且用的元器件较多。另一种则是使用flyback变换器，即单端反激式dc-dc变换器，其输出端在原边绕组断开电源时获得能量，以产生正负高压，这种方式需要用到变压器，同时要考虑变压器线圈的匝数比，体积较为庞大，不适合用于掌上超声设备。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种微型化超声高压电源，以克服现有技术所存在的缺陷。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种微型化超声高压电源，包括高压开关调压器u1、功率电感l1、电容c4、电容c5、电容c6、电容c7、二极管d1、二极管d2、二极管d3、二极管d4、电阻r1、电阻r3和电阻r4；所述高压开关调压器u1的开关端连接功率电感l1的一端以及电容c4、电容c5的第一端，电容c4的第二端与二极管d2的阳极、二极管d1的阴极相连，二极管d1的阳极接电容c6的第一端和负载，二极管d2的阴极和电容c6的第二端接地，电容c5的第二端与二极管d3的阳极、二极管d4的阴极相连，二极管d3的阴极连接电阻r3的第一端、电容c7的第一端和负载，二极管d4的阳极和电容c7的第二端接地，电阻r3的第二端与高压开关调压器u1的第二端口、电阻r4的第一端连接，电阻r4的第二端接地。

进一步地，所述功率电感l1的另一端通过电阻r1与高压开关调压器u1的第三端口、第十三端口连接。

进一步地，还包括电阻r2、电容c1、电容c2和电容c3，电容c1与电阻r2串联后与电容c2、电容c3并联，电阻r2一端、电容c2的一端均与高压开关调压器u1的第一端口连接，电容c3的一端与高压开关调压器u1的第十二端口连接，电容c1的另一端、电容c2的另一端、电容c3的另一端均接地。

进一步地，所述高压开关调压器u1的型号为lm5000。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型在使用时，当高压开关调压器u1开关断开时，输入电压通过功率电感l1给电容c4、电容c5充电，负载凭借电容c6、电容c7供电。当高压开关调压器u1开关闭合时，输入电压通过功率电感l1充电储能，电容c4、电容c5通过二极管的不同路径给负载放电。本实用新型由于去掉了体积庞大的变压器，改用体积很小的功率电感，实现了电源的微型化，同时，本实用新型实现了正负两种高压的输出，大大减少了元器件的数量，便于手持式掌上超声的实现。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型微型化超声高压电源的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参阅图1所示，本实用新型提供一种微型化超声高压电源，包括高压开关调压器u1、功率电感l1、电容c4、电容c5、电容c6、电容c7、二极管d1、二极管d2、二极管d3、二极管d4、电阻r1、电阻r3和电阻r4，其中，所述高压开关调压器u1的开关端连接功率电感l1的一端以及电容c4、电容c5的第一端，电容c4的第二端与二极管d2的阳极、二极管d1的阴极相连，二极管d1的阳极接电容c6的第一端和负载(负电压)，二极管d2的阴极和电容c6的第二端接地，电容c5的第二端与二极管d3的阳极、二极管d4的阴极相连，二极管d3的阴极连接电阻r3的第一端、电容c7的第一端和负载(正电压)，二极管d4的阳极和电容c7的第二端接地，电阻r3的第二端与高压开关调压器u1的第二端口、电阻r4的第一端连接，电阻r4的第二端接地。

所述高压开关调压器u1的型号为lm5000，输入电压vin用于驱动lm5000及后续给功率电感储能。

本实施例中，功率电感l1的另一端通过电阻r1与高压开关调压器u1的第三端口、第十三端口连接，本实施例还包括电阻r2、电容c1、电容c2和电容c3，电容c1与电阻r2串联后与电容c2、电容c3并联，电阻r2一端、电容c2的一端均与高压开关调压器u1的第一端口连接，电容c3的一端与高压开关调压器u1的第十二端口连接，电容c1的另一端、电容c2的另一端、电容c3的另一端均接地；电阻r1、电阻r2，电容c1、电容c2、电容c3为高压开关调压器lm5000的附加电路。

本实施例中，电容c4、电容c5、功率电感l1为储能元器件，二极管d1、二极管d2、以及二极管d3、二极管d4分别为负高压以及正高压的导通路径选择，电容c6、电容c7分别用于为输出负高压和正高压滤波，电阻r3和电阻r4用于调节输出电压的大小。

本实用新型的工作原理为：当高压开关调压器u1开关断开时，输入电压通过功率电感l1给电容c4、电容c5充电，负载凭借电容c6、电容c7供电；当高压开关调压器u1开关闭合时，输入电压通过功率电感l1充电储能，电容c4、电容c5通过二极管的不同路径给负载放电。

本实用新型由于去掉了体积庞大的变压器，改用体积很小的功率电感，实现了电源的微型化，同时，本实用新型实现了正负两种高压的输出，大大减少了元器件的数量，便于手持式掌上超声的实现。

虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是专利所有者可以在所附权利要求的范围之内做出各种变形或修改，只要不超过本实用新型的权利要求所描述的保护范围，都应当在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种微型化超声高压电源，其特征在于：包括高压开关调压器u1、功率电感l1、电容c4、电容c5、电容c6、电容c7、二极管d1、二极管d2、二极管d3、二极管d4、电阻r1、电阻r3和电阻r4；所述高压开关调压器u1的开关端连接功率电感l1的一端以及电容c4、电容c5的第一端，电容c4的第二端与二极管d2的阳极、二极管d1的阴极相连，二极管d1的阳极接电容c6的第一端和负载，二极管d2的阴极和电容c6的第二端接地，电容c5的第二端与二极管d3的阳极、二极管d4的阴极相连，二极管d3的阴极连接电阻r3的第一端、电容c7的第一端和负载，二极管d4的阳极和电容c7的第二端接地，电阻r3的第二端与高压开关调压器u1的第二端口、电阻r4的第一端连接，电阻r4的第二端接地。

2.根据权利要求1所述的微型化超声高压电源，其特征在于：所述功率电感l1的另一端通过电阻r1与高压开关调压器u1的第三端口、第十三端口连接。

3.根据权利要求1所述的微型化超声高压电源，其特征在于：还包括电阻r2、电容c1、电容c2和电容c3，电容c1与电阻r2串联后与电容c2、电容c3并联，电阻r2一端、电容c2的一端均与高压开关调压器u1的第一端口连接，电容c3的一端与高压开关调压器u1的第十二端口连接，电容c1的另一端、电容c2的另一端、电容c3的另一端均接地。

4.根据权利要求1所述的微型化超声高压电源，其特征在于：所述高压开关调压器u1的型号为lm5000。

技术总结
本实用新型公开了一种微型化超声高压电源，高压开关调压器U1的开关端连接功率电感L1的一端以及电容C4、电容C5的第一端，电容C4的第二端与二极管D2的阳极、二极管D1的阴极相连，二极管D1的阳极接电容C6的第一端和负载，二极管D2的阴极和电容C6的第二端接地，电容C5的第二端与二极管D3的阳极、二极管D4的阴极相连，二极管D3的阴极连接电阻R3的第一端、电容C7的第一端和负载，二极管D4的阳极和电容C7的第二端接地，电阻R3的第二端与高压开关调压器U1的第二端口、电阻R4的第一端连接，电阻R4的第二端接地。本实用新型既能解决现有超声高压电源体积庞大的问题，又能同时产生正负高压且稳定可控。

技术研发人员：李浩;黄河;刘勇;饶欣
受保护的技术使用者：湖南润泽医疗影像科技有限公司
技术研发日：2020.06.14
技术公布日：2020.12.01