一种内热针治疗仪的控制电路的制作方法

1.本实用新型涉及医疗器械，特别涉及一种内热针治疗仪的控制电路。


背景技术：

2.热式针是针灸疗法常用的辅助工具，热式针灸治疗仪是温度可控制，使针尖到针体(38℃-60℃)范围内恒温加热，具有恒温控制、操作简便、安全性高等优点。内热式针灸治疗仪上市后得到各级医疗机构和医务人员的好评，成功地将其应用于临床慢性疼痛的治疗，而现有的内热式针灸治疗仪将内热针的温度调高后，电路板的温度为升高，不能及时散热，在内热针治疗仪工作时，所有的内热针均工作，浪费电能。
3.此外，在理疗时，医务人员往往需要根据不同部位和病理选择不同粗细的内热针，现有的操作方式需要医务人员将内热针拔下进行更放，使用不方便。
4.因而现有技术还有待改进和提高。


技术实现要素：

5.鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种内热针治疗仪的控制电路，能在调节温度时给内热针治疗仪的主板散热。
6.为解决以上技术问题，本实用新型采取了以下技术方案：
7.一种内热针治疗仪的控制电路，包括至少一内热针接口、用于调节内热针的温度的温度调节及散热模块、内热针选择模块和控制模块，所述内热针接口连接有若干内热针，所述热针选择模块连接内热针接口和温度调节及散热模块，温度调节及散热模块、内热针选择模块均连接控制模块，所述控制模块根据接收的温度调节指令输出相应的电压驱动信号加载给温度调节及散热模块，使温度调节及散热模块调节输出电压调节热针选择模块的工作电压，并给内热针治疗仪的主板散热。
8.作为本实用新型的改进，所述温度调节及散热模块包括温度调节单元和隔离放大单元，所述控制模块隔离放大单元、温度调节单元和内热针选择模块依次连接。
9.作为本实用新型的改进，所述温度调节单元包括恒流恒压芯片、第一保险丝、温度微调电阻器接口、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电感、第一电容、开关管和风扇接口，所述恒流恒压芯片的vin脚通过第一保险丝连接电源输入接口、也通过第一电容接地，所述恒流恒压芯片的sw脚连接开关管的控制极、也通过第一电感连接b12可调电压输出端、风扇接口和第二电阻的一端，所述恒流恒压芯片的fb脚连接所述第二电阻的另一端和隔离放大单元、也通过第一电阻接地，还通过第三电阻连接温度微调电阻器接口的第3脚和隔离放大单元。
10.作为本实用新型的改进，所述隔离放大单元包括第一放大芯片、光耦芯片、第一三极管、第二电容、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻和第十电阻，所述控制模块的电压驱动端连接第一放大芯片的4in+脚，第一放大芯片的4in-脚连接第六电阻的一端、也通过第五电阻接地，第一放大芯片的4out脚连接第六电阻的另一端和
第七电阻的一端，第七电阻的另一端通过第八电阻连接5va供电端、也通过第九电阻连接第一三极管的基极、还通过第二电容接地，第一三极管的发射极通过第十电阻连接5va供电端，第一三极管的集电极连接光耦芯片的第1脚，光耦芯片的第4脚连接恒流恒压芯片的fb脚。
11.作为本实用新型进一步的改进，所述控制模块包括微处理器、第二三极管、继电器、第一二极管和显示屏接口，所述微处理器的pa0脚连接第二三极管的基极，第二三极管的集电极连接第一二极管的正极、也连接继电器的线圈，继电器的动触点连接所述b12可调电压输出端，继电器的一静触点连接内热针选择模块，继电器的另一静触点悬空，微处理器的pb10脚、pb11脚连接显示屏接口。
12.作为本实用新型进一步的改进，还包括电源模块，所述电源模块包括降压型电源管理芯片、线性稳压芯片、第二电感、第二二极管、第三二极管、第二保险丝、第三电容、第四电容，所述降压型电源管理芯片的vin脚通过第一保险丝连接电源输入接口，降压型电源管理芯片的fb脚连接线性稳压芯片的in脚和第二二极管的负极、也通过第二电感连接降压型电源管理芯片的out脚和第三二极管的负极、并通过第三电容接地、还第二保险丝连接5va供电端，第二二极管的正极和第三二极管的正极接地，线性稳压芯片的out端为3v3供电端、也通过第四电容接地。
13.作为本实用新型进一步的改进，所述内热针选择模块包括内热针选择单元和数量与内热针组数相同的隔离驱动单元，所述控制模块依次通过内热针选择单元、隔离驱动单元连接内热针接口。
14.作为本实用新型更进一步的改进，所述针选择单元包括八选一开关芯片和第二放大芯片，八选一开关芯片的x脚、x0脚、x1脚、x2脚、y0脚、y1脚、y2脚、y3脚各连接一隔离驱动单元，八选一开关芯片的y脚连接第二放大芯片的一正输入脚。
15.作为本实用新型再进一步的改进，所述隔离驱动单元包括电感器、dc-dc芯片、第三保险丝、第四保险丝、第十一电阻、第十二电阻、第五电容、第六电容和第七电容，所述dc-dc芯片的第1脚通过第三保险丝连接继电器的一静触点，dc-dc芯片的第2脚通过第十一电阻连接八选一开关芯片的y0脚和第五电容的一端、也通过第六电容接地、还通过第十二电阻接地，所述第五电容的另一端接地，dc-dc芯片的第3脚和第4脚对应连接电感器的第1脚和第2脚，电感器的第3脚连接内热针接口、也通过第七电容连接电感器的第4脚和第四保险丝的一端，第四保险丝的另一端连接内热针接口。
16.作为本实用新型又进一步的改进，所述隔离驱动单元为五十个。
17.相较于现有技术，本实用新型提供的内热针治疗仪的控制电路，包括至少一内热针接口、用于调节内热针的温度的温度调节及散热模块、内热针选择模块和控制模块，所述内热针接口连接有若干内热针，所述热针选择模块连接内热针接口和温度调节及散热模块，温度调节及散热模块、内热针选择模块均连接控制模块，所述控制模块根据接收的温度调节指令输出相应的电压驱动信号加载给温度调节及散热模块，使温度调节及散热模块调节输出电压调节热针选择模块的工作电压，并给内热针治疗仪的主板散热，防止主板温度过高而发生故障，而且延长内热针治疗仪的使用寿命。同时，内热针选择模块可根据用户选择使内热针接口连接的相应内热针工作，实现了自动选择相应的内热针工作。
附图说明
18.图1为本实用新型提供的内热针治疗仪的控制电路的结构框图。
19.图2为本实用新型提供的内热针治疗仪的控制电路的控制模块、温度调节及散热模块和电源模块的电路原理图。
20.图3为本实用新型提供的内热针治疗仪的控制电路的内热针选择单元的电路原理图。
21.图4为本实用新型提供的内热针治疗仪的控制电路的一隔离驱动单元的电路原理图。
22.图5为本实用新型提供的内热针治疗仪的控制电路的另一隔离驱动单元的电路原理图。
23.附图标注说明：
24.内热针接口j1、温度调节及散热模块10、温度调节单元101、隔离放大单元102、内热针选择模块20、控制模块30、恒流恒压芯片u1、第一保险丝f1、温度微调电阻器接口vr1、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第一电感l1、第一电容c1、开关管ut1、电源输入接口j2、风扇接口j3、第一放大芯片u2、光耦芯片u3、第一三极管q1、第二电容c2、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10、电源模块40、微处理器u4、第二三极管q2、继电器k1、第一二极管d1、降压型电源管理芯片u5、线性稳压芯片u6、第二电感l2、第二二极管d2、第三二极d3、第二保险丝f2、第三电容c3、第四电容c4、内热针选择单元201、隔离驱动单元202、八选一开关芯片u7、第二放大芯片u8、电感器l3、dc-dc芯片u9、第三保险丝f3、第四保险丝f4、第十一电阻r11、第十二电阻r12、第五电容c5、第六电容c6、第七电容c7
具体实施方式
25.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
26.需要说明的是，当部件被称为“装设于”、“固定于”或“设置于”另一个部件上，它可以直接在另一个部件上或者可能同时存在居中部件。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者可能同时存在居中部件。
27.还需要说明的是，本实用新型实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
28.请参阅图1和图2，本实用新型提供的内热针治疗仪的控制电路包括至少一内热针接口j1、用于调节内热针的温度的温度调节及散热模块10、内热针选择模块20和控制模块30，所述内热针接口j1连接有若干内热针，具体地，所述内热针接口j1可采用10pin(即10针)的直针座，从而一个内热针接口j1可连接5颗内热针。
29.所述热针选择模块连接内热针接口j1和温度调节及散热模块10，温度调节及散热模块10、内热针选择模块20均连接控制模块30，所述控制模块30根据接收的温度调节指令输出相应的电压驱动信号加载给温度调节及散热模块10，使温度调节及散热模块10调节输出电压调节热针选择模块的工作电压，并给内热针治疗仪的主板散热，防止主板温度过高
而发生故障，而且延长内热针治疗仪的使用寿命。同时，内热针选择模块20可根据用户选择使内热针接口j1连接的相应内热针工作，实现了自动选择相应的内热针工作。
30.可选地，所述内热针接口j1为十个，每个内热针接口j1可安装五种规格的内热针，从而可根据不同患者和不同病理选择相应的内热针，从而便于针灸操作。
31.请继续参阅图1和图2，所述温度调节及散热模块10包括温度调节单元101和隔离放大单元102，所述控制模块30、隔离放大单元102、温度调节单元101和内热针选择模块20依次连接。控制模块30输出的驱动电压经隔离放大单元102进行放大、并进行隔离处理发送给温度调节单元101，由温度调节单元101调整为相应的恒流恒压信号发送给内热针选择模块20来调节内热针的温度，同时所述散热单元驱动风扇开启给主板散热，确保工作稳定可靠。
32.所述温度调节单元101包括恒流恒压芯片u1、第一保险丝f1、温度微调电阻器接口vr1、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第一电感l1、第一电容c1、开关管ut1和风扇接口j3，开关管ut1可采用型号为to-220d的三极管，所述恒流恒压芯片u1可采用型号为的xl4016电源芯片，其可根据输入电压输出7-13v的电压。
33.所述恒流恒压芯片u1的vin脚通过第一保险丝f1连接电源输入接口j2、也通过第一电容c1接地，外部电压经第一保险丝f1给恒流恒压芯片u1供电，所述恒流恒压芯片u1的sw脚连接开关管ut1的控制极、也通过第一电感l1连接b12可调电压输出端、风扇接口j3和第二电阻r2的一端，所述恒流恒压芯片u1的fb脚连接所述第二电阻r2的另一端和隔离放大单元102、也通过第一电阻r1接地，还通过第三电阻r3连接温度微调电阻器接口vr1的第3脚和隔离放大单元102。
34.电源输入接口j2输入的电压经恒流恒压芯片u1进行恒流恒压处理后驱动开关管ut1导通对内热针选择模块20供电，控制模块30输出的温度调节信号(即所述电压驱动信号)经所述第一电阻r1、第二电阻r2采样反馈至恒流恒压芯片u1的fb脚，再由恒流恒压芯片u1对输出电流电压进行调整(即调整b12可调电压输出端的电压)，调节滤波后的vdd电压，进而调节内热针的温度。
35.本实用新型还可通过温度微调电阻器接口vr1连接的变阻器(图中未示出)来微调恒流恒压芯片u1的输出电压和电流，从而手动微调，配合两个方式最终调整为需要的温度。
36.所述隔离放大单元102包括第一放大芯片u2、光耦芯片u3、第一三极管q1、第二电容c2、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9和第十电阻r10，第一放大芯片u2可采用lm324的运放芯片，第一三极管q1为pnp三极管。
37.所述控制模块30的电压驱动端连接第一放大芯片u2的4in+脚，第一放大芯片u2的4in-脚连接第六电阻r6的一端、也通过第五电阻r5接地，第一放大芯片u2的4out脚连接第六电阻r6的另一端和第七电阻r7的一端，第七电阻r7的另一端通过第八电阻r8连接5va供电端、也通过第九电阻r9连接第一三极管q1的基极、还通过第二电容c2接地，第一三极管q1的发射极通过第十电阻r10连接5va供电端，第一三极管q1的集电极连接光耦芯片u3的第1脚，光耦芯片u3的第4脚连接恒流恒压芯片u1的fb脚。
38.所述控制模块30的输出电压驱动信号经第一放大芯片u2放大输出0-3v的驱动信号驱动第一三极管q1导通，经光耦芯片u3隔离，并经第一电阻r1、第二电阻r2采样反馈至恒流恒压芯片u1的fb脚。
39.所述控制模块30包括微处理器u4、第二三极管q2、继电器k1、第一二极管d1和显示屏接口j4，所述微处理器u4的pa0脚连接第二三极管q2的基极，第二三极管q2的集电极连接第一二极管d1的正极、也连接继电器k1的线圈，继电器k1的动触点连接所述b12可调电压输出端，继电器k1的一静触点连接内热针选择模块20，继电器k1的另一静触点悬空，微处理器u4的pb10脚、pb11脚连接显示屏接口j4。
40.所述微处理器u4可采用stm32f103rctc的控制芯片，第二三极管q2为npn三极管，所述显示屏接口j4可连接一触摸屏，医务人员通过触摸屏输入控制信号(如温度调节信号、理疗模式等)，所述微处理器u4的pa0脚可输出一唤醒信号使第二三极管q2导通使继电器k1通电，从而使继电器k1的动触点与第一电感l1连接的静触点吸合，从而使温度调节单元101输出的电压输出给内热针选择模块20。
41.请继续参阅图1和图2，本实用新型的内热针治疗仪的控制电路还包括电源模块40，所述电源模块40包括降压型电源管理芯片u5、线性稳压芯片u6、第二电感l2、第二二极管d2、第三二极d3管、第二保险丝f2、第三电容c3、第四电容c4，降压型电源管理芯片u5可采用型号为lm2596-5.0的电源管理芯片，线性稳压芯片u6可采用型号为lm117-3.3的线性稳定器，分别用于提供5v电压和3.3v电压供控制电路的各模块工作。
42.所述降压型电源管理芯片u5的vin脚通过第一保险丝f1连接电源输入接口j2，降压型电源管理芯片u5的fb脚连接线性稳压芯片u6的in脚和第二二极管d2的负极、也通过第二电感l2连接降压型电源管理芯片u5的out脚和第三二极d3管的负极、并通过第三电容c3接地、还第二保险丝f2连接5va供电端，第二二极管d2的正极和第三二极d3管的正极接地，线性稳压芯片u6的out端为3v3供电端、也通过第四电容c4接地。
43.请一并参阅图3，所述内热针选择模块20包括内热针选择单元201和数量与内热针组数相同的隔离驱动单元202，所述控制模块30依次通过内热针选择单元201、隔离驱动单元202连接内热针接口j1。
44.所述针选择单元包括八选一开关芯片u7和第二放大芯片u8，八选一开关芯片u7的x脚、x0脚、x1脚、x2脚、y0脚、y1脚、y2脚、y3脚各连接一隔离驱动单元202，八选一开关芯片u7的y脚连接第二放大芯片u8的一正输入脚。
45.具体地，所述八选一开关芯片u7可采用型号为74hct4051d的开关芯片，每一八选一开关芯片u7可同时控制八路隔离驱动单元202，所述第二放大芯片u8也可采用lm324的运放芯片，其具有四组输入输出口，因此每一运放芯片可控制四颗八选一开关芯片u7的工作状态，而八选一开关芯片u7可控制八颗内热针的温度，从而第二放大芯片u8可调节32路温度。
46.在本实施新型的内热针治疗仪，所述内热针采用50个，所述隔离驱动单元202相应为五十个，因此采用两颗第二放大芯片u8和七颗八选一开关芯片u7即可完成对50路内热针的温度控制。当然，在其它实施例中，还可设置更多的内热针，只需相应增加八选一开关芯片u7和第二放大芯片u8即可，本实用新型对此不作详细描述。
47.请一并参阅图4和图5，所述隔离驱动单元202包括电感器l3、dc-dc芯片u9、第三保险丝f3、第四保险丝f4、第十一电阻r11、第十二电阻r12、第五电容c5、第六电容c6和第七电容c7，所述dc-dc芯片u9的第1脚通过第三保险丝f3连接继电器k1的一静触点，dc-dc芯片u9的第2脚通过第十一电阻r11连接八选一开关芯片u7的y0脚和第五电容c5的一端、也通过第
六电容c6接地、还通过第十二电阻r12接地，所述第五电容c5的另一端接地，dc-dc芯片u9的第3脚和第4脚对应连接电感器l3的第1脚和第2脚，电感器l3的第3脚连接内热针接口j1、也通过第七电容c7连接电感器l3的第4脚和第四保险丝f4的一端，第四保险丝f4的另一端连接内热针接口j1。
48.所述dc-dc芯片u9可采用h1205s-2w2r的降压芯片，将温度调节及散热模块输出的vdd电压进行电压转换加载至内热针的供电脚处，所述电感器l3可采用zjys51r5-2pt-01的电感，其抗干扰性能强，所述第十一电阻r11、第十二电阻r12、第五电容c5、第六电容c6构成rc滤波电路，使八选一开关芯片u7输出的信号进行滤波、电压转换及隔离处理后加载至相应的内热针上，驱动内热针发热。
49.本实用新型由所述控制模块根据接收的温度调节指令输出相应的电压驱动信号加载给温度调节及散热模块，使温度调节及散热模块调节输出电压调节热针选择模块的工作电压，并给内热针治疗仪的主板散热，防止主板温度过高而发生故障，而且延长内热针治疗仪的使用寿命。同时，内热针选择模块可根据用户选择使内热针接口连接的相应内热针工作，实现了自动选择相应的内热针工作，其操作方式简便。
50.本实用新型的内热针治疗仪，还可手动微调内热针的温度，从而可根据医务人员的操作要求进行微调，进一步提升疗效。
51.此处，本实用新型的内热针治疗仪还具有50路及以上数量的隔离驱动单元来驱动内热针的工作，从而可设置50颗多种规格的内热针，实现不同部位和病理的针灸治疗。
52.可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。