一种交流数字电路及医疗器械的制作方法

1.本实用新型涉及信号滤波领域，特别是涉及一种交流数字电路及医疗器械。


背景技术：

2.在系统供电(电源部分)部分，出于安全以及性能上的考虑，供电部分通常采用变压器进行隔离，这样隔离电路的后级(数字电路部分)就处于浮地状态，如果隔离后级电路产生高频共模干扰时或耦合到高频共模干扰时,无处泄放的共模干扰会影响后级微弱小信号的采集，也可能会通过长线缆向空间辐射电磁波，产生辐射发射问题，或者是前级注入高频干扰时，同样会耦合到后级，影响后级微弱小信号的采集，因此需要在隔离电路的前后级之间设置一部分滤波电路，用于滤除高频共模干扰。
3.因此，如何提供一种滤除高频共模干扰效果出色的滤波电路，是本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种交流数字电路及医疗器械，以解决现有技术中滤波电路对高频共模干扰滤出效果差的问题。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种交流数字电路，包括高频数字电路、交流供电电路、隔离电路及滤波电路；
6.所述交流供电电路通过所述隔离电路对所述高频数字电路供电；
7.所述高频数字电路的数字地与所述交流供电电路的公共端通过所述滤波电路电连接；
8.所述滤波电路包括至少一个滤波单元，所述滤波单元包括执行分路及与所述执行分路并联的保护电阻；
9.所述执行分路包括串接的滤波电容及滤波元件；
10.所述滤波元件为磁珠或电感。
11.可选地，在所述的交流数字电路中，所述滤波电路包括并联的第一滤波单元及第二滤波单元；
12.所述第一滤波单元的滤波元件为磁珠；所述第二滤波单元的滤波元件为电感。
13.可选地，在所述的交流数字电路中，所述滤波电路还包括与所述滤波电源并联的泄放单元；
14.所述泄放单元包括并联的泄放电阻与泄放电容。
15.可选地，在所述的交流数字电路中，所述泄放电容的电容值的范围为100皮法至4700皮法，包括端点值。
16.可选地，在所述的交流数字电路中，所述泄放电阻的阻值的范围为10兆欧至1000兆欧，包括端点值。
17.可选地，在所述的交流数字电路中，所述磁珠的标称值的范围为1兆赫兹至3000兆
赫兹，包括端点值。
18.可选地，在所述的交流数字电路中，所述磁珠的阻值的范围为100欧姆至2000欧姆，包括端点值。
19.可选地，在所述的交流数字电路中，所述电感的电感值的范围为1微亨至1000微亨，包括端点值。
20.可选地，在所述的交流数字电路中，所述交流数字电路还包括后级隔离滤波电路；
21.所述隔离电路通过所述后级隔离滤波电路与所述高频数字电路相连。
22.一种医疗器械，包括如上述任一种所述的交流数字电路。
23.本实用新型所提供的交流数字电路，包括高频数字电路、交流供电电路、隔离电路及滤波电路；所述交流供电电路通过所述隔离电路对所述高频数字电路供电；所述高频数字电路的数字地与所述交流供电电路的公共端通过所述滤波电路电连接；所述滤波电路包括至少一个滤波单元，所述滤波单元包括执行分路及与所述执行分路并联的保护电阻；所述执行分路包括串接的滤波电容及滤波元件；所述滤波元件为磁珠或电感。本实用新型在高频电路的数字地与供电交流电流的公共端之间增加了滤波电路，采用磁珠或电感作为滤波元件，能分别起到抑制高频噪声和尖峰干扰，及滤除高频瞬态共模信号的效果，最终达到有效滤除前级和后级之间相互产生的高频干扰，而且不会互相产生影响，即前级的干扰不会影响后级的采集部分的电路，提高电路的抗干扰性，提高隔离电路的电磁兼容性能的目的。本实用新型同时还提供了一种具有上述有益效果的医疗器械。
附图说明
24.为了更清楚的说明本实用新型实施例或现有技术的技术方案，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的介绍，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。
25.图1为本发明提供的交流数字电路的一种具体实施方式的结构示意图；
26.图2为本发明提供的交流数字电路的一种具体实施方式的结构示意图；
27.图3为本发明提供的交流数字电路的一种具体实施方式的结构示意图；
28.图4为本发明提供的医疗器械的一种具体实施方式的结构示意图。
具体实施方式
29.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.本实用新型的核心是提供一种交流数字电路，其一种具体实施方式的结构示意图如图1所示，称其为具体实施方式一，包括高频数字电路30、交流供电电路10、隔离电路20及滤波电路；
31.所述交流供电电路10通过所述隔离电路20对所述高频数字电路30供电；
32.所述高频数字电路30的数字地与所述交流供电电路10的公共端通过所述滤波电
路电连接；
33.所述滤波电路包括至少一个滤波单元，所述滤波单元包括执行分路及与所述执行分路并联的保护电阻41；
34.所述执行分路包括串接的滤波电容42及滤波元件43；
35.所述滤波元件43为磁珠或电感。
36.磁珠有很高的电阻率和磁导率，等效于电阻和电感的串联，但电阻值和电感值都随频率变化，因此可用于抑制高频噪声和尖峰干扰，(高频尖峰干扰包括静电、电快速瞬变脉冲群、射频传导干扰)，还具有吸收静电脉冲的能力。
37.具体地，当采用所述磁珠作为所述滤波元件43时，所述滤波电容42的容值为：100pf，所述保护电阻41的阻值为：100mω，所述磁珠的标称值的范围为1兆赫兹至3000兆赫兹，包括端点值，如1.0兆赫兹、294.5兆赫兹或300.0兆赫兹中的任一个；所述磁珠的阻值的范围为100欧姆至2000欧姆，包括端点值，如100.0欧姆、653.4欧姆或1000.0欧姆中的任一个。
38.电感具有电阻随频率大幅度变化的特性，可有效滤除电路中的高频瞬态共模信号。
39.具体地，当采用所述电感作为所述滤波元件43时，所述滤波电容42的容值为：100pf，所述保护电阻41的阻值为：100mω，所述电感的电感值的范围为1微亨至1000微亨，包括端点值，如1.0微亨、524.1微亨或100.0微亨中的任一个。
40.本实用新型为了方便构图，将所述高频数字电路30中的其他器件与数字地分开画出，如图1至图3所示，同理将所述交流供电电路10中的其他器件也与公共端分开画出。
41.作为一种优选实施方式，所述交流数字电路还包括后级隔离滤波电路；
42.所述隔离电路20通过所述后级隔离滤波电路与所述高频数字电路30相连，可进一步起到降低高频共模干扰发生概率的效果，进一步提高电路的电磁兼容性。
43.本实用新型所提供的交流数字电路，包括高频数字电路30、交流供电电路10、隔离电路20及滤波电路；所述交流供电电路10通过所述隔离电路20对所述高频数字电路30供电；所述高频数字电路30的数字地与所述交流供电电路10的公共端通过所述滤波电路电连接；所述滤波电路包括至少一个滤波单元，所述滤波单元包括执行分路及与所述执行分路并联的保护电阻41；所述执行分路包括串接的滤波电容42及滤波元件43；所述滤波元件43为磁珠或电感。本实用新型在高频电路的数字地与供电交流电流的公共端之间增加了滤波电路，采用磁珠或电感作为滤波元件43，能分别起到抑制高频噪声和尖峰干扰，及滤除高频瞬态共模信号的效果，最终达到有效滤除前级和后级之间相互产生的高频干扰，而且不会互相产生影响，即前级的干扰不会影响后级的采集部分的电路，提高电路的抗干扰性，提高隔离电路20的电磁兼容性能的目的。
44.在具体实施方式一的基础上，进一步做改进得到具体实施方式二，其结构示意图如图2所示，包括高频数字电路30、交流供电电路10、隔离电路20及滤波电路；
45.所述交流供电电路10通过所述隔离电路20对所述高频数字电路30供电；
46.所述高频数字电路30的数字地与所述交流供电电路10的公共端通过所述滤波电路电连接；
47.所述滤波电路包括至少一个滤波单元，所述滤波单元包括执行分路及与所述执行
分路并联的保护电阻41；
48.所述执行分路包括串接的滤波电容42及滤波元件43；
49.所述滤波元件43为磁珠或电感；
50.所述滤波电路包括并联的第一滤波单元及第二滤波单元；
51.所述第一滤波单元的滤波元件43为磁珠；所述第二滤波单元的滤波元件43为电感。
52.本具体实施方式与前述具体实施方式相比，设置了两个滤波电路，并将所述磁珠及所述电感分别作为两个滤波电路的滤波元件43，兼顾了抑制高频噪声、抑制尖峰干扰及滤除高频瞬态共模信号的作用，进一步提升了系统电磁兼容性能的目的。
53.请见图2，本具体实施方式中将所述第一滤波单元的元器件称为第一某某器件，将所述第二滤波单元的元器件称为第二某某器件，第一电阻r1的一端与磁珠f1的一端电连接，同时连接于隔离后级的dgnd端(数字地)，磁珠f1的另一端与第一电容c1的一端电连接，第一电阻r1的另一端与第一电容c1的另一端电连接，同时连接于隔离前级的gnd(公共端)。
54.第二电阻r2的一端与电感l1的一端电连接，同时连接于隔离后级的dgnd端，电感l1的另一端与第二电容c2的一端电连接，第二电阻r2的另一端与第二电容c2的另一端电连接，同时连接于隔离前级的gnd。
55.在具体实施方式二的基础上，进一步做改进得到具体实施方式三，其结构示意图如图3所示，包括高频数字电路30、交流供电电路10、隔离电路20及滤波电路；
56.所述交流供电电路10通过所述隔离电路20对所述高频数字电路30供电；
57.所述高频数字电路30的数字地与所述交流供电电路10的公共端通过所述滤波电路电连接；
58.所述滤波电路包括至少一个滤波单元，所述滤波单元包括执行分路及与所述执行分路并联的保护电阻41；
59.所述执行分路包括串接的滤波电容42及滤波元件43；
60.所述滤波元件43为磁珠或电感；
61.所述滤波电路包括并联的第一滤波单元及第二滤波单元；
62.所述第一滤波单元的滤波元件43为磁珠；所述第二滤波单元的滤波元件43为电感；
63.所述滤波电路还包括与所述滤波电源并联的泄放单元；
64.所述泄放单元包括并联的泄放电阻r3与泄放电容c3。
65.本具体实施方式相比于其他实施方式，增设了所述泄放单元，所述泄放单元可将所述高频数字电路30的共模干扰泄放到前级的所述交流供电电路10，保证系统整体的工作稳定性。
66.作为一种具体实施方式，所述泄放电容c3的电容值的范围为100皮法至4700皮法，包括端点值，如100.0皮法、2563.7皮法或4700.0皮法中任一个；所述泄放电阻r3的阻值的范围为10兆欧至1000兆欧，包括端点值，如10.0兆欧、564.2兆欧或1000.0兆欧中的任一个。
67.本实用新型还提供一种医疗器械，包括如上述任一种所述的交流数字电路。
68.如图4为所述交流数字电路在一种心电测量设备中的具体实施例，具体包含隔离电路20模块、隔离电路20前级模块(即所述交流供电电路10)、隔离电路20后级模块(即所述
高频数字电路30)以及三个滤波单元：
69.1、隔离电路20：包含隔离变压器、整流桥、隔离后级滤波电路等，用于隔离前级和后级电路。
70.2、隔离电路20后级模块：包括防护瞬态高压电路、限幅电路、滤波电路、集成模拟前端(可采用ads1294等)、右腿驱动电路、处理器、存储模块、电源管理模块等，用于心电、血氧、体温等生理信号的采集处理。
71.3、隔离电路20的前级模块：包括保险、直流转交流电路dc-ac电路、限幅电路等，用于系统电源的直流转交流的转换等。
72.本实用新型所提供的交流数字电路，包括高频数字电路30、交流供电电路10、隔离电路20及滤波电路；所述交流供电电路10通过所述隔离电路20对所述高频数字电路30供电；所述高频数字电路30的数字地与所述交流供电电路10的公共端通过所述滤波电路电连接；所述滤波电路包括至少一个滤波单元，所述滤波单元包括执行分路及与所述执行分路并联的保护电阻41；所述执行分路包括串接的滤波电容42及滤波元件43；所述滤波元件43为磁珠或电感。本实用新型在高频电路的数字地与供电交流电流的公共端之间增加了滤波电路，采用磁珠或电感作为滤波元件43，能分别起到抑制高频噪声和尖峰干扰，及滤除高频瞬态共模信号的效果，最终达到有效滤除前级和后级之间相互产生的高频干扰，而且不会互相产生影响，即前级的干扰不会影响后级的采集部分的电路，提高电路的抗干扰性，提高隔离电路20的电磁兼容性能的目的。
73.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
74.需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
75.以上对本实用新型所提供的交流数字电路及医疗器械进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。