医疗设备用电源电路及医疗设备的制作方法

文档序号:15292528发布日期:2018-08-29 01:04阅读:282来源:国知局

本实用新型涉及医疗器械领域,尤其是涉及一种能够避免开关氧化而无法正常供电的医疗设备以及该医疗设备使用的电源电路。



背景技术:

现有的医疗设备大多使用交流电源,例如使用220V的市电作为电源。通常,医疗设备具有一个用电设备,用电设备通过一个开关连接至交流电源,当开关断开时,交流电源无法向用电设备供电,当开关闭合以后,交流电源向用电设备供电。

目前大部分的与市电连接的医疗设备所使用的开关大多是机械触点的船形开关,这种开关的面板上设有一个翘板,当按下开关的翘板后,开关内部的动触点与静触点接触,交流电源通过动触点、静触点向用电设备供电。当开关的翘板被反方向按下,开关内部的动触点不与静触点接触,实现对用电设备的停止供电。

这种船形开关的触点大多为金属材质,容易受环境温度、湿度的影响,这种开关长期工作在湿度较高的环境中,容易导致触点表面氧化,接触阻抗增大,当交流电通过触点时,将导致触点发热,而发热将导致触点进一步氧化,直致开关触点出现碳化。而碳化的触点将进一步导致发热和接触不良,导致开关开闭次数达到一定数量后,开关的触点会持续的发出断续的打火声异响,此时实际上是触点间出现空气击穿。当开关的触点完全碳化后,开关将失去开闭电网的功能,处于完全断开的状态。



技术实现要素:

本实用新型的主要目的是提供一种有效延长开关使用寿命的医疗设备用电源电路。

本实用新型的另一目的是提供一种开关长时间使用后仍能够保证良好接触性能的医疗设备。

为了实现上述的主要目的,本实用新型提供的医疗设备用电源电路包括交流直流转换模块以及继电器模块,其中,交流直流转换模块包括转换芯片,转换芯片接收交流电并将交流电源转换成直流电后输出至继电器模块;继电器模块包括继电器,继电器包括第一线圈管脚以及第二线圈管脚,第一线圈管脚接收交流直流转换模块输出的直流电,第二线圈管脚连接至医疗设备的开关;继电器还包括交流输入管脚以及交流输出管脚,交流输入管脚接收交流电,交流输出管脚连接至电压输出插座,且交流输入管脚与交流输出管脚之间设置有常开开关。

由上述方案可见,当交流直流转换模块连接至交流电源并且医疗设备的开关闭合以后,继电器的线圈才通电,此时,继电器的交流输入管脚与交流输出管脚之间常开开关闭合,交流电将通过常开开关向电压输出插座供电,从而向用电设备供电。

这样,医疗设备的开关上并没有高压的交流电通过,而只有低压的直流电通过,即使医疗设备工作在湿度较高的环境中,由于低压的直流电在开关开闭的一瞬间并不会对开关产生电弧,并且流经开关的电流非常低,通常只有毫安级,因此开关的发热极低,有效防止开关触点的碳化,大大提高开关部件的寿命。

一个优选的方案是,交流直流转换模块还包括交流输入插座,交流输入插座与转换芯片之间设置有保护电路。

由此可见,通过设置保护电路,可以避免交流电源的电压波动时对转换芯片造成损坏,也可以避免电源电路的损坏,延长电源电路的使用寿命。

进一步的方案是,保护电路包括连接在交流输入插座输出端的保险管,可选的,保护电路还包括连接在保险管与转换芯片之间的压敏电阻,或者,保护电路还包括连接在保险管与转换芯片之间的热敏电阻。

可见,通过设置保险管、压敏电阻或者热敏电阻等保护器件,可以避免转换芯片因输入的电压过高而导致损坏。

进一步的方案是,继电器模块还包括连接在转换芯片与继电器之间的滤波电路,滤波电路包括并联连接的陶瓷电容以及电解电容。

由此可见,继电器的前级设置有滤波电路,可以将交流直流转换模块输出的电流进行滤波,确保输入到继电器的直流电流信号更加稳定,避免因电压的波动对继电器的工作造成影响,可以避免继电器误动作而影响用电设备的供电。

更进一步的方案是,继电器模块还包括通电指示电路,通电指示电路的电源端连接在转换芯片的输出端,可选的,通电指示电路包括发光二极管和/或扬声器,电源端向发光二极管或扬声器供电。

由此可见,设置通电指示电路后,医护人员可以方便了解电源电路的工作状态,如电源电路是否通电,从而避免医护人员误操作电源电路而影响医疗设备的正常工作。

为实现上述的另一目的,本实用新型提供的医疗设备具有用电设备以及上述的医疗设备用电源电路,医疗设备用电源电路的电压输出插座向用电设备供电。

由上述方案可见,本实用新型是通过低压的直流电控制交流电的通断,即在交流直流转换模块连接至交流电源并且医疗设备的开关闭合以后,继电器的线圈才通电,并且通过继电器、电压输出插座向用电设备供电。因此,医疗设备的开关上并没有高压的交流电通过,而只有低压的直流电通过,且低压的直流电在开关开闭的一瞬间并不会对开关产生电弧,并且流经用电设备开关的电流非常低,开关发热极低,有效防止开关触点的碳化,大大提高开关部件的寿命。

附图说明

图1是本实用新型医疗设备用电源电路实施例的电原理框图。

图2是本实用新型医疗设备用电源电路实施例的电原理图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

本实用新型的医疗设备为有源医疗设备,尤其是使用交流电源医疗设备,如使用220V市电的医疗设备,并且医疗设备内具有用电设备,如电机等。此外,医疗设备内设有电源电路,电源电路用于接收市电并且向用电设备供电。

参见图1,本实施例的医疗设备用电源电路包括交流直流转换模块11、继电器模块12以及开关13,其中,交流直流转换模块11连接至交流电网10,如220V的交流电网。交流直流转换模块11将交流电转换成低压的直流电并输出至继电器模块12。继电器模块12接收交流直流转换模块11输出的直流电,并且在该直流电的控制下工作,并且还接收交流电网10的交流电。开关13连接至继电器模块12,继电器模块12根据开关13的状态向用电设备15输出交流电。

下面结合图2详细介绍本实施例的电源电路的结构以及工作原理。电源电路的交流直流转换模块11包括转换芯片U1、交流输入插座J1以及保护电路,交流输入插座J1连接至交流电网10,并且从交流电网10接收220V的高压交流电。

保护电路连接在交流输入插座J1与转换芯片U1之间,其中,转换芯片U1的引脚1、2为输入引脚,用于接收交流电源。为了避免交流电网10的交流电源电压波动而影响转换芯片U1的工作,因此在转换芯片U1的输入引脚连接保护电路。

本实施例中,保护电路包括保险管F1、压敏电阻Rmov以及热敏电阻Rntc,其中,保险管F1的一端连接至交流输入插座J1上,压敏电阻Rmov的两端分别连接至保险管F1以及转换芯片U1的一个输入引脚,而热敏电阻Rntc的两端分别至保险管F1以及转换芯片U1的另一个输入引脚。

这样,交流电网10输出的交流电通过交流输入插座J1以后,再经保险管F1、压敏电阻Rmov、热敏电阻Rntc后,向转换芯片U1的第1脚和第2脚进行供电。当交流电网10输入的电流过大时,保险管F1将被烧毁而断开交流输入插座J1与转换芯片U1的连接,而在交流电网10输入的电压过高时,压敏电阻Rmov的电阻也随之减小,从而减小输入到转换芯片U1的电压。当热敏电阻Rntc的温度增加时,热敏电阻Rntc的阻值也相应增加,从而减小输入到转换芯片U1的电流,对转换芯片U1形成保护作用。

优选的,由于本实施例的电源电路连接至交流电网,且医疗设备也是使用高压的交流电,转换芯片U1需要选择能够满足输入与输出间具有交流4000V的隔离电压要求的芯片。

转换芯片U1将220V的高压交流电转换成低压直流电,例如转换成24V的直流电输出,通过引脚3、4输出直流电源。转换芯片U1输出的直流电将输出至继电器模块12,从而被继电器U2接收。

本实施例中,继电器模块12包括继电器U2,并且,继电器U2是一个具有2个极点的常开型继电器,如图2所示的,继电器U2的管脚5和管脚6为线圈管脚,用于控制线圈,也就是管脚5与管脚6分别连接至继电器U2的内部线圈的两端。优选的,由于本实施例的电源电路连接至交流电网10,且医疗设备也是使用高压的交流电,因此,继电器U2也需要选择能够满足输入与输出间具有交流4000V的隔离电压要求的继电器。

另外,继电器U2内设置有两个常开开关,且继电器U2内还设置两个交流输入管脚以及两个交流输出管脚,其中,继电器U2的管脚3、4分别是交流输入管脚,而管脚1、2分别是交流输出管脚。一个常开开关的两端分别连接至管脚1、3,另一个常开开关的两端分别连接至管脚2、4。

在交流直流转换模块11与继电器U2之间设置有滤波电路,本实施例中,滤波电路包括并联连接的陶瓷电容C1和电解电容C2,用于对转换芯片U1输出的直流电进行滤波。并且,滤波电路经过电阻R1将电信号输出至继电器U2的第一线圈管脚,即管脚5上。而继电器U2的第二线圈管脚,即管脚6与医疗设备的开关13的一个触点连接,如连接至开关SW1的一个触点上,可选的,开关SW1的另一个触点接地。本实施例中,电阻R1为继电器U2的线圈的限流电阻,用于避免流经线圈的电流过大。本实施例的开关13可以是具有机械触点的开关,例如与交流电网10连接的医疗器械上常用的船形开关,即翘板开关等。

本实施例中,继电器U2的管脚3和管脚1、管脚2和管脚4分别组成开关控制回路,两个交流输入管脚,即管脚3、4分别与交流电网10连接,如连接至交流输入插座J1的火线和零线上,而两个交流输出管脚,即管脚1、2分别连接至交流输出插座J2。

此外,继电器模块12还设置有通电指示电路,本实施例中,通电指示电路包括发光二极管D1以及电阻R2,发光二极管D1的正极连接至电阻R2,而电阻R2的一端连接至电源端,其中,电源端可以连接至转换芯片U1的输出端,实际上也可以连接至滤波电路的输出端。当转换芯片U1有电流输出时,输出的直流电通过电阻R2驱动发光二极管D1发光,从而指示电源电路模块处于工作状态。

实际应用过程中,通电指示电路还可以设置扬声器以替代发光二极管D1,或者同时设置发光二极管D1以及扬声器,电源端分别向发光二极管D1以及扬声器供电。

下面结合图2介绍本实施例的电源电路的工作原理。当医疗设备通过电源线与交流电网10连接时,即交流输入插座J1与交流电网10连接,交流电通过交流输入插座J1以及由保险管F1、热敏电阻Rntc、压敏电阻Rmov组成的保护电路向转换芯片U1供电,转换芯片U1的两个输出引脚输出24V的直流电,并通过电阻R1输出至继电器模块。

此时,在当医疗设备的开关SW1处于打开的状态下,因继电器U2的线圈处于开路状态,无电流通过。因此,继电器U2处于常开状态,即继电器U2的常开开关处于打开状态,也就是管脚3与管脚1的开关为打开状态,且管脚4与管脚2的开关为打开状态。这样,交流输出插座J2无电压输出,医疗设备处于断电状态。

当医疗设备上的开关SW1被按下并处于闭合状态时,则继电器U2的线圈有电流通过,继电器U2的常开开关从打开状态变为闭合状态,即继电器U2的管脚3与管脚1的开关为闭合状态,且管脚4与管脚2的开关也为闭合状态。这样,交流电网10输入的交流电分别经继电器U2的两个交流输入管脚通过两个交流输出管脚传输到交流输出插座J2,由此向医疗设备供电。

可见,本实用新型的方案中,电源电路的开关并不会有交流电流流经,而仅仅流经低压直流电流,即使开关的触点因使用时间较长,受周围环境因素影响而导致表面出现轻微的氧化,最终引起接触阻抗变大,仍能保证产品的正常工作,杜绝了因开关触点氧化、碳化引起接触不良而导致在通电过程中出现的触点异响,避免临床医护人员的困扰,提高产品的质量。

因此,本实用新型能够解决有源医疗设备所用带触点的开关因触点氧化、发热引起的触点碳化和接触不良等问题,从而有效延长产品开关部件的寿命,并有效避免产品在使用过程中,因触点氧化而导致的触点发热及异响现象。

最后需要强调的是,本实用新型不限于上述实施方式,如转换芯片以及继电器类型的改变、滤波电路或者通电指示电路内部构造的改变等变化也应该包括在本实用新型权利要求的保护范围内。

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