便携式多功能治疗设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种便携式多功能治疗设备，包括：第一电源模块、第二电源模块、第一恒温控制模块、第二恒温控制模块、显示模块、激光输出模块、信号控制模块、电压转换模块及电源切换电路；第一电源模块通过电源切换电路与第二电源模块连接；第二电源模块分别与第一恒温控制模块、第二恒温控制模块、信号控制模块、激光输出模块及电压转化模块连接；信号控制模块分别与显示模块、第一恒温控制模块、第二恒温控制模块、激光输出模块及电压转换模块连接；激光输出模块与第二恒温控制模块连接；电压转换模块与显示模块连接；本实用新型具有供电方式多样化、且在无外部电源接入的场合下仍能继续治疗作业的特点。
【专利说明】便携式多功能治疗设备
【技术领域】
[0001]本实用新型属于治疗【技术领域】，特别涉及一种便携式多功能治疗设备。
【背景技术】
[0002]临床应用上对于治疗设备的要求日趋多用途、小型化。多用途意味着更宽范围光功率输出，小型化即要求设备体积更小、重量更轻以便于移动和携帯；目前现有技术中输出功率为15W的半导体激光治疗装置不能满足于临床应用上对于治疗设备的要求，且其供电方式単一，即使用过程中必需连接外部电源，对于ー些无外部电源接入的场合下，设备便无法使用。
实用新型内容
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种供电方式多祥化、且在无外部电源接入的场合下仍能继续治疗作业的便携式多功能治疗设备。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种便携式多功能治疗设备，包括:第ー电源模块、第二电源模块、第一恒温控制模块、第二恒温控制模块、显示模块、激光输出模块、信号控制模块、电压转换模块及电源切換电路；所述第一电源模块通过所述电源切换电路与所述第二电源模块连接；所述第二电源模块分别与所述第一恒温控制模块、所述第二恒温控制模块、所述信号控制模块、所述激光输出模块及所述电压转化模块连接；所述信号控制模块分别与所述显示模块、所述第一恒温控制模块、所述第二恒温控制模块、所述激光输出模块及所述电压转换模块连接；所述激光输出模块与所述第二恒温控制模块连接；所述电压转换模块与所述显示模块连接。
[0005]进ー步地，所述第一电源模块包括=AC-DC开关电源。
[0006]进ー步地，所述第二电源模块包括:至少ー个电池、充放电控制电路及电池保护电路；所述电池分别与所述充放电控制电路、所述电池保护电路及所述第一恒温控制模块连接；所述充放电控制电路分别与所述电源切换电路、所述电压转换模块、所述信号控制模块、所述第二恒温控制模块及所述激光输出模块连接。
[0007]进ー步地，所述信号控制模块包括:第一单片机、第二单片机；所述第一单片机分别与所述显示模块、所述充放电控制电路、所述激光输出模块及所述电压转换模块连接；所述第二单片机分别与所述第二恒温控制模块、所述电压转换模块连接；所述第一单片机与所述第二单片机连接。
[0008]进ー步地，所述激光输出模块包括:激光器、恒流驱动器及激光电源；所述激光器分别与所述恒流驱动器、所述第二恒温控制模块连接；所述恒流驱动器分别与所述激光电源、所述第一单片机及所述激光器连接；所述激光电源与所述充放电控制电路连接。
[0009]进ー步地，所述第一恒温控制模块包括:第一恒温控制电路、第一半导体制冷器、第一温度探測器及第一散热单元；所述第一恒温控制电路分别与所述第二单片机、所述第一半导体制冷器及所述充放电控制电路连接；所述第一温度探測器分别与所述第二单片机、所述电池连接；所述第一半导体制冷器置于所述电池底部用于制冷；所述第一散热单元与所述充放电控制电路连接，井置于所述第一半导体制冷器底部用于散热。
[0010]进ー步地，所述第二恒温控制模块包括:第二恒温控制电路、第二半导体制冷器、第二温度探測器及第ニ散热单元；所述第二恒温控制电路分别与所述第二单片机、所述第ニ半导体制冷器及所述充放电控制电路连接；所述第二温度探測器分别与所述第二单片机、所述激光器连接；所述第二半导体制冷器置于所述激光器底部用于制冷；所述第二散热单元与所述充放电控制电路连接，井置于所述第二半导体制冷器底部用于散热。
[0011]进ー步地，还包括报警模块；所述报警模块包括:检测单元、指示単元；所述检测単元包括:电源检测电路、安全连锁检测电路、光温度检测电路、光电流检测电路及电池充放电状态检测电路；所述第一单片机分别与所述电源检测电路、所述安全连锁检测电路、所述光温度检测电路、所述光电流检测电路连接及所述电池充放电状态检测电路；所述指示单元是指示灯和/或扬声器，所述第一单片机分别与所述指示灯、所述扬声器连接；所述电压转换模块包括:电压转换器；所述显示模块是触摸屏显示器。
[0012]进ー步地，所述AC-DC开关电源选用明纬医疗电源MPS-200-12 ;所述激光电源选用爱立信PMC 8818TS;所述第一半导体制冷器、所述第二半导体制冷器选用杭州大和热磁电子有限公司的9500/128/040B;所述激光器选用北京凯普林光电有限公司的K98DA4C-15.0OW ;所述第一散热单元、所述第二散热单元是散热器和电风扇；所述散热器置于所述第一半导体制冷器或所述第二半导体制冷器底部；所述电风扇置于所述散热器风道端部，并与所述充放电控制电路连接。
[0013]本实用新型提供的一种便携式多功能治疗设备，在实际作业过程中，第一电源模块通过电源切换电路与第二电源模块连接；第二电源模块分别与第一恒温控制模块、第二恒温控制模块、信号控制模块、激光输出模块及电压转化模块连接；信号控制模块分别与显示模块、第一恒温控制模块、第二恒温控制模块、激光输出模块及电压转换模块连接；激光输出模块与第二恒温控制模块连接；电压转换模块与显示模块连接；实现了当第一电源模块能够实现电源输入时，该设备通过第一电源模块对第二电源模块进行充电，同时也通过第一电源模块对该设备的正常运作进行供电，当第一电源模块无法实现电源输入时(如停电)，该设备通过第二电源模块放电过程实现继续供电，进而实现治疗设备继续治疗作业。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]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。
[0015]图1为本实用新型实施例一提供的便携式多功能治疗设备原理结构框图。
[0016]图2为本实用新型实施例ニ提供的便携式多功能治疗设备原理结构框图。
[0017]图3为本实用新型实施例一、实施例ニ提供的便携式多功能治疗设备中安全连锁检测电路的原理图。
[0018]图4为本实用新型实施例一、实施例ニ提供的便携式多功能治疗设备中散热器的结构原理图。[0019]图5为本实用新型实施例一、实施例ニ提供的便携式多功能治疗设备中安全联锁装置连接头的结构示意图。
[0020]图6为本实用新型实施例一、实施例ニ提供的便携式多功能治疗设备中安全联锁装置连接座的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0022]实施例一
[0023]參见图1，本实用新型实施例提供的一种便携式多功能治疗设备，包括:第一电源模块、第二电源模块、第一恒温控制模块、第二恒温控制模块、显示模块、激光输出模块、信号控制模块、电压转换模块109及电源切换电路100。其中，第一电源模块通过电源切换电路100与第二电源模块连接；第二电源模块分别与第一恒温控制模块、第二恒温控制模块、信号控制模块、激光输出模块及电压转化模块109连接；信号控制模块分别与显示模块、第一恒温控制模块、第二恒温控制模块、激光输出模块及电压转换模块109连接；激光输出模块与第二恒温控制模块连接；电压转换模块109与所述显示模块连接。
[0024]本实施例一中，第一电源模块包括:AC_DC开关电源101 ;优选的，AC-DC开关电源101选用台湾明纬医疗电源MPS-200-12，12V单路输出，功率为200W，效率为84%，尺寸为177.8*107.2*35.5mm。
[0025]本实施例一中，第二电源模块包括:至少ー个电池201、充放电控制电路202及电池保护电路203。其中，电池201分别与充放电控制电路202、电池保护电路203及第ー恒温控制模块连接；充放电控制电路202分别与电源切换电路100、电压转换模块901、信号控制模块、第二恒温控制模块及激光输出模块连接。优选的，电池201选用标称为3.2V、3Ah的4串3并的磷酸铁锂电池组，其组合后的标称值为12.8V、9Ah。
[0026]本实施例一中，信号控制模块包括:第一单片机801 (核心控制单片机)、第二单片机802 (恒温控制单片机)。其中，第一单片机801分别与显示模块、充放电控制电路202、激光输出模块连接及电压转换模块901连接；第二单片机802分别与第二恒温控制模块、电压转换模块809连接。同时，第一单片机801与第二单片机连接。
[0027]本实施例一中，激光输出模块包括:激光器601、恒流驱动器602及激光电源603。其中，激光器601分别与恒流驱动器602、第二恒温控制模块连接；恒流驱动器602分别与激光电源603、第一单片机801及激光器601连接；激光电源603与充放电控制电路202连接。
[0028]本实施例一中，第一恒温控制模块包括:第一恒温控制电路302、第一半导体制冷器303、第一温度探測器301及第一散热单元。其中，第一恒温控制电路302分别与第二单片机802、第一半导体制冷器303及充放电控制电路202连接；第一温度探测器301分别与第二单片机802、电池201连接；第一半导体制冷器303置于电池201底部用于制冷；第一散热单元与充放电控制电路202连接，并置于第一半导体制冷器303底部用于散热。优选的，第一散热单兀是散热器和电风扇，散热器置于第一半导体制冷器303,电风扇置于散热器风道端部，并与充放电控制电路202连接，用于将热气流吹向外界空气中。
[0029]本实施例一中，第二恒温控制模块包括:第二恒温控制电路402、第二半导体制冷器403、第二温度探测器401及第ニ散热单元。其中，第二恒温控制电路402分别与第二单片机802、第二半导体制冷器403及充放电控制电路202连接；第二温度探測器401分别与第二单片机802、激光器601连接；第二半导体制冷器403置于激光器601底部用于制冷；第ニ散热单元与充放电控制电路202连接，并置于第二半导体制冷器403底部用于散热。优选的，第二散热单兀是散热器和电风扇，散热器置于第二半导体制冷器403,电风扇置于散热器风道端部，并与充放电控制电路202连接，用于将热气流吹向外界空气中。
[0030]本实施例一中，为提高便携式多功能治疗设备在操作工程中的安全性能，还包括报警模块，其中，报警模块包括:检测单元701、指示単元702。同吋，检测单元701、指示单元702分别通过安全报警接ロ与第一单片机801连接。优选地，检测单元包括:电源检测电路、电池充放电状态检测电路、安全连锁检测电路、光温度检测电路、光电流检测电路、脚踏开关连接检测电路及光纤连接检测电路。其中，第一单片机801分别与上述检测单元中各电路连接，以实时获取各检测电路输出的电信号，并在软件或硬件处理后送至指示单元进行安全指示。指示单元是指示灯和/或扬声器及其他软件操作信息指示。第一单片机801也分别与上述指示灯、扬声器及其他软件操作信息指示连接。
[0031]本实施例一中，參见图3，安全连锁检测电路包括:安全联锁装置S1、限流电阻S3及光耦合片S，2。其中，安全联锁装置SI通过光耦合片S2与第一单片机801连接实现系统安全检测。光耦合片S2通过限流电阻S3与外界电源电连接(安全联锁装置S1、光耦合片S2还分别与地线连接)。
[0032]本实施例一在实际工作过程中，第二单片机802通过内置ADC采集第一温度探测器301和第二温度探測器401上的电压值，进而获取电池201和激光器601实时温度数值，并将所获取的温度数值传输至第一单片机801，第一单片机801通过软件程序设定温度阈值，当所获取的温度数值超过设定温度阈值时，第一单片机801将报警信号传输至报警模块实现报警。同时，第二单片机802还将所获取的温度数值分别对应传输至第一恒温控制电路302、第二恒温控制电路402，进而分别通过第一恒温控制电路302对第一半导体制冷器303输出制冷功率、第二恒温控制电路402对第二半导体制冷器403输出制冷功率进行控制，最终对激光器601和电池201工作温度进行控制，实现激光器601输出光功率稳定及电池201工作环境安全稳定。同时，电池201工作过程中所产生的热量由第一半导体制冷器303经过散热器、激光器601工作过程中所产生的热量由第二半导体制冷器403经过散热器，并最终由置于散热器风道端部的电风扇将热量吹向外界环境中。
[0033]本实施例一中，显示模块是由液晶显示屏与触摸屏(电阻式)构成的触摸屏显示器501 ;并通过触摸屏显示接ロ与第一单片机801连接，实现操作者对治疗设备的准确控制。
[0034]本实施例一中，电压转换模块901包括:电压转换器。其中，电压转换器与充放电控制电路连接实现电压值的转换。
[0035]本实施例一提供的便携式多功能治疗设备，在实际工作过程中，AC-DC开关电源101通过电源切换电路100与充放电控制电路202连接，在接有外部电源(即AC电源)情况下，可实现AC-DC开关电源101对电池201的充电及整个治疗设备的供电；在没有外部电源(即AC电源)情况下，可通过电池201的放电过程实现整个治疗设备的供电；同时，充放电控制电路202通过与电压转换器中DC-DC转换接ロ连接，将电压转换成系统所需电压值(3.3V、5V、12V);充放电控制电路202通过与激光电源603连接，提供激光器601所需电压及功率；充放电控制电路202通过与第二恒温控制电路402连接，提供12V电源；充放电控制电路202通过与电风扇相连，提供12V电源。且第一单片机801分别与恒流驱动器602、显示模块及报警模块连接，并通过内置DA输出，一方面用于设置光电流数值，进而设置激光光功率数值，另ー方面控制触摸屏显示器501信号接收及响应显示，并通过各检测电路对设备连接进行安全检测，最終实现激光器601安全出光。
[0036]实施例ニ
[0037]參见图2，本实用新型实施例提供的另ー种便携式多功能治疗设备，包括=AC-DC开关电源101、电源切换电路100、至少ー个电池201、充放电控制电路202、电池保护电路203、第一单片机801 (核心控制单片机)、第二单片机802 (恒温控制单片机)、激光器601、恒流驱动器602、激光电源603、第一温度探測器301、第二恒温控制电路402、第二半导体制冷器403、第二温度探測器401、第二散热单元、检测单元701及指示単元702。
[0038]其中，AC-DC开关电源101通过电源切换电路100与充放电控制电路202连接，电池201分别与第一温度探測器301、电池保护电路203连接，第一温度探測器301与第一单片机801连接；其他各电路器件连接关系均与实施例一相同，此处不再赘述。
[0039]本实施例ニ中，通过第一温度探测器301与第一单片机801连接实时采集电池201工作温度数值信号，并将该信号传输至第一单片机801，第一单片机801通过设定温度阈值，当所采集的电池201的温度数值超过设定的温度阈值时，第一单片机801控制充放电控制电路202停止充电，进而实现电池201安全、稳定作业。
[0040]本实用新型提供的实施例一与实施例ニ中，为达到治疗设备体积小、重量轻等便携目的，可选用如下器件作为本实用新型安装组件:
[0041]1、AC_DC开关电源101选用台湾明纬医疗电源MPS-200_12，12V单路输出，功率为200W，效率为 84%，尺寸为 177.8*107.2*35.5mm。
[0042]2、激光电源603选用爱立信PMC 8818TS (瑞典制造)，其输入电压范围为8.3-16Vdc，可编程的电压输出，0.75-5.5Vdc，16A，转换效率高达96%，尺寸为33*10.92*8.52mm。同时，因其超高效率，激光电源603可直接贴装于PCB上，采用空气流自
动散热。
[0043]3、第一半导体制冷器303、第二半导体制冷器403选用杭州大和热磁电子有限公司产品，其序列号为9500/128/040B。
[0044]4、激光器601 (半导体激光器，980nm, 15W)选用北京凯普林光电有限公司产品,其产品序列号为K98DA4C-15.0Off0
[0045]5、散热器为方形铝制风冷散热器(參见图4)，其參数尺寸为92*110*67。
[0046]6、安全联锁装置选用型号为TGG.1B.304.CLAD52Z的检测及测试仪器专用连接器-1emo金属连接器；其中，參见图5-6，检测及测试仪器专用连接器-1emo金属连接器的连接头部分通过将1，2，3，4针脚短接，并与连接座机械式固定连接构成安全联锁装置。
[0047]7、充放电控制电路的管理芯片选用linear (凌特)公司的LTC4008，其输入电压为6-28 V，输出电压为3-28 V，最小压降为0.5 V，电压精度为±0.8 %，充电电流最大可达4 A。
[0048]本实用新型提供的实施例一、实施例二通过上述高效器件，使得组装后的便携式多功能治疗设备体积仅为215 (W) *245 (L) *315 (H) mm,整机重量仅为4KG，其激光器601输出功率范围可达1W-18W，且效率高达96%的激光电源PMC8818TS能提供5.5V 16A的电流输出，足够驱动激光器18W的功率输出，以上器件结构及性能实现了治疗设备小型化、便携式且输出光功率范围宽的特点。
[0049]最后所应说明的是，以上【具体实施方式】仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管參照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种便携式多功能治疗设备，其特征在于，包括:第一电源模块、第二电源模块、第一恒温控制模块、第二恒温控制模块、显示模块、激光输出模块、信号控制模块、电压转换模块及电源切换电路； 所述第一电源模块通过所述电源切換电路与所述第二电源模块连接； 所述第二电源模块分别与所述第一恒温控制模块、所述第二恒温控制模块、所述信号控制模块、所述激光输出模块及所述电压转化模块连接； 所述信号控制模块分别与所述显示模块、所述第一恒温控制模块、所述第二恒温控制模块、所述激光输出模块及所述电压转换模块连接； 所述激光输出模块与所述第二恒温控制模块连接； 所述电压转换模块与所述显示模块连接。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一电源模块包括=AC-DC开关电源。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述第二电源模块包括:至少ー个电池、充放电控制电路及电池保护电路； 所述电池分别与所述充放电控制电路、所述电池保护电路及所述第一恒温控制模块连接; 所述充放电控制电路分别与所述电源切换电路、所述电压转换模块、所述信号控制模块、所述第二恒温控制模块及所述激光输出模块连接。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述信号控制模块包括:第一单片机、第二单片机； 所述第一单片机分别与所述显示模块、所述充放电控制电路、所述激光输出模块及所述电压转换模块连接； 所述第二单片机分别与所述第二恒温控制模块、所述电压转换模块连接； 所述第一单片机与所述第二单片机连接。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述激光输出模块包括:激光器、恒流驱动器及激光电源； 所述激光器分别与所述恒流驱动器、所述第二恒温控制模块连接； 所述恒流驱动器分别与所述激光电源、所述第一单片机及所述激光器连接； 所述激光电源与所述充放电控制电路连接。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述第一恒温控制模块包括:第一恒温控制电路、第一半导体制冷器、第一温度探測器及第一散热单元； 所述第一恒温控制电路分别与所述第二单片机、所述第一半导体制冷器及所述充放电控制电路连接； 所述第一温度探測器分别与所述第二单片机、所述电池连接； 所述第一半导体制冷器置于所述电池底部用于制冷； 所述第一散热单元与所述充放电控制电路连接，井置于所述第一半导体制冷器底部用于散热。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述第二恒温控制模块包括:第二恒温控制电路、第二半导体制冷器、第二温度探測器及第二散热单元； 所述第二恒温控制电路分别与所述第二单片机、所述第二半导体制冷器及所述充放电控制电路连接； 所述第二温度探測器分别与所述第二单片机、所述激光器连接； 所述第二半导体制冷器置于所述激光器底部用于制冷； 所述第二散热单元与所述充放电控制电路连接，井置于所述第二半导体制冷器底部用于散热。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，还包括报警模块； 所述报警模块包括:检测单元、指示単元； 所述检测単元包括:电源检测电路、安全连锁检测电路、光温度检测电路、光电流检测电路及电池充放电状态检测电路； 所述第一单片机分别与所述电源检测电路、所述安全连锁检测电路、所述光温度检测电路、所述光电流检测电路连接及所述电池充放电状态检测电路； 所述指示单元是指示灯和/或扬声器，所述第一单片机分别与所述指示灯、所述扬声器连接； 所述电压转换模块包括:电压转换器； 所述显示模块是触摸屏显示器。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在干: 所述AC-DC开关电源选用明纬医疗电源MPS-200-12 ；` 所述激光电源选用爱立信PMC 8818TS ； 所述第一半导体制冷器、所述第二半导体制冷器选用杭州大和热磁电子有限公司的9500/128/040B ； 所述激光器选用北京凯普林光电有限公司的K98DA4C-15.0Off ； 所述第一散热单元、所述第二散热单元是散热器和电风扇； 所述散热器置于所述第一半导体制冷器或所述第二半导体制冷器底部； 所述电风扇置于所述散热器风道端部，并与所述充放电控制电路连接。
【文档编号】H02J9/04GK203379210SQ201320455688
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年7月29日 优先权日:2013年7月29日
【发明者】黄绪华, 欧阳文, 洪汉润, 熊汪洋 申请人:武汉博激世纪科技有限公司