[發明專利]用于比例閥的驅動控制裝置

無效

• 申請號: 200910217600.2
• 申請日: 2009-12-31
• 公開（公告）號: CN102117052A
• 公開（公告）日: 2011-07-06
• 發明（設計）人: 郭偉
• 申請（專利權）人: 北京誼安醫療系統股份有限公司
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05;F16K31/02
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛

技術領域

本發明涉及醫療通氣設備領域，具體而言，涉及用于比例閥的驅動控制裝置。

背景技術

在使用呼吸機等醫療通氣設備對患者進行機械通氣的過程中，對通氣量的大小實施精確安全控制是非常重要的，特別是嬰幼兒患者和危重癥患者，不合適的通氣量會給患者帶來危險，甚至危及生命。因此對控制通氣流量的比例閥實施精確安全控制成為至關重要的環節，即要求比例閥的驅動電路能夠精確安全的驅動比例閥。

比例閥驅動電路設計方式主要以PWM脈寬調制控制方式和恒流源方式為主。PWM脈寬調制的控制方式易顫振，具有較強的電磁干擾；而恒流源控制方式拓撲結構較復雜。并且這兩種控制電路都是開環控制，不具有控制輸出結果反饋的功能，影響了其在應用上的準確性和安全性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種具有反饋和保護功能的比例閥驅動控制裝置，使得對比例閥的控制具有高精確度和高安全性。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種比例閥驅動控制裝置，包括：驅動單元，接收來自邏輯處理單元的控制信號，并將控制信號轉換成驅動信號，并根據驅動信號控制比例閥的開度；驅動反饋單元，連接驅動單元與邏輯處理單元之間，用于監測驅動單元的驅動信號，并邏輯處理單元提供一監測信號；邏輯處理單元，分別與驅動單元、驅動反饋單元和供電和保護單元相連接，對驅動反饋單元輸出的監測信號進行處理，并向供電和保護單元提供一保護信號；供電和保護單元，連接在邏輯處理單元與比例閥之間，根據邏輯處理部件輸出的保護信號執行比例閥保護操作。

優選地，驅動單元為恒流源驅動電路。

優選地，恒流源驅動電路包括一跟隨電路，用于穩定所輸入的控制信號，其中，跟隨電路包括第一運算放大器和第一電阻，第一運算放大器的一個輸入端接收控制信號，另一輸入端連接到該輸出端的反饋信號，其輸出端連接至第一電阻。

優選地，恒流源驅動電路還包括：第二運算放大器，其第一輸入端通過第一電阻連接至第一運算放大器的輸出端，第二輸入端與采樣電阻的一端相連，在第二輸入端與其輸出端之間還并聯一電容；MOS管，其柵極通過第二電阻連接至第二運算放大器的輸出端，其漏極連接至比例閥，其源極與采樣電阻的一端相連；采樣電阻，其一端還連接到MOS管的源極，其另一端接地。

優選地，MOS管的柵極設置有濾波電路，用于吸收開關噪聲。

優選地，采樣電阻為多個，多個采樣電阻并聯。

優選地，供電和保護單元為帶有使能端的電源電路，電源電路的一個輸入端連接到使能端以接收保護信號，另一輸入端連接至外部電源，輸出端連接至比例閥。

優選地，控制信號的電壓范圍為0～1.2V，驅動信號的電流范圍為0mA～600mA，電壓和電流呈線性關系。

本發明具有以下有益效果：

1.在本發明中，由于在比例閥驅動控制裝置中采用了驅動反饋單元，通過對比例閥驅動信號的監測和反饋，實現了比例閥驅動的閉環控制，提高了通氣的準確性和安全性。

2.在本發明中，由于在比例閥驅動控制裝置中采用了供電和保護單元，在驅動電路出現故障的時候能有效的切斷電源，保護患者安全，提高了通氣的安全性。

3.在本發明的恒流源驅動電路的MOS管的柵極設計有濾波電路，用來吸收開關噪聲。以及使用高精度電阻作為采樣電阻，并且以多電阻并聯的形式使電阻分流，從而降低大電流流過時帶來的溫度變化影響電阻精度。上述方法有效地提高了控制驅動的精確度和低干擾。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1示出了本發明一個實施例的比例閥驅動控制裝置框圖；

圖2示出了本發明一個實施例的比例閥驅動控制裝置電路原理圖。

具體實施方式

下面將參考附圖并結合實施例，來詳細說明本發明。

圖1示出了本發明一個實施例的比例閥驅動控制裝置框圖，包括：驅動單元10、驅動反饋單元20、邏輯處理單元30以及供電和保護單元40。