[發明專利]一種基于恒流源的起搏脈沖產生發放電路

無效

• 申請號: 201210455400.2
• 申請日: 2012-11-14
• 公開（公告）號: CN102908723A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 夏振宏;謝陸偉
• 申請（專利權）人: 河南華南醫電科技有限公司
• 主分類號: A61N1/36
• 分類號: A61N1/36;H02M3/155
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務所(普通合伙) 41117
• 代理人: 王瑞麗

技術領域

本發明涉及一種心臟體外起搏時高壓電源產生和脈沖波形產生電路，具體涉及一種基于恒流源的起搏脈沖產生發放電路。

背景技術

除顫監護儀是利用單相或者雙相大脈沖電流治療心室纖顫的主要設備。除顫監護儀中配備無創體外起搏器，能夠對除顫之后的心動過緩進行治療。對于無創體外起搏來說，一般要求其輸出電壓在一定的范圍內可調，其實質也就是要求其輸出電流在一定的范圍之內可調。同時出于安全考慮，也要求對起搏波形產生電路的輸入電壓和輸出電壓進行隔離，以保證起搏電極的對地漏電流小于安全標準規定值。

目前，常用的無創體外起搏電路的實現方案是由BOOST變換器實現升壓/降壓功能，由分離元器件搭建恒流源實現輸出電流控制，由光電耦合器實現隔離反饋。其主要的實現方案如下所示：

一是BUCK-BOOST變換器實現升壓和降壓功能，該類型變換器存在輸入輸出沒有隔離，輸出電路穩定性比較低，驅動電路實現性對比較復雜等缺點。同時該變換器的外圍元器件也比較多，電路調試比較繁瑣等。

二是使用反激變換器和PWM控制器來實現升壓和降壓的功能，其主要原理是使用變壓器來完成隔離和電壓變換的功能。該電路的主要缺點是利用變壓器完成電壓變換，變壓器導致電路比較復雜笨重。另外利用分離元器件完成起搏電流控制導致可靠性降低。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種基于恒流源的起搏脈沖產生發放電路，有效解決了現有技術中的問題，采用模塊化設計，電路簡單，穩定性高，調試方便。?

本發明采用以下技術方案：

一種基于恒流源的起搏脈沖產生發放電路，其中，包括DCDC隔離模塊、DCDC升壓模塊、第一電極、第二電極、恒流源模塊、模擬隔離模塊、ADC模塊和DAC模塊；所述DCDC隔離模塊連接DCDC升壓模塊，DCDC升壓模塊連接與人體連接的第一電極，與人體連接的第二電極接恒流源模塊，恒流源模塊接模擬隔離模塊，模擬隔離模塊連接ADC模塊和DAC模塊。

作為優選，所述DCDC升壓模塊包括外部隔離之后的電源DC、電容C1、C2、電感L1、三極管Q1和二極管D1；電源DC連接電容C1、電感L1和三極管Q1，電感L1分別連接三極管Q1和二極管D1，二極管D1連接電容C2，電容C2分別連接三極管Q1、電容C1和電源DC。

作為優選，所述的恒流源模塊包括運算放大器U1、電阻R1、R2、三極管Q1，運算放大器U1的正端連接DAC模塊，負端連接電阻R2和三極管Q1的發射極，電阻R2一端接地；運算放大器U1的輸出端接電阻R1，電阻R1接三極管Q1的基極，三極管Q1的集電極接第二電極。

所述輸入電源中的DCDC隔離模塊，主要完成輸入電源與起搏輸出輸出回路的隔離，起到降低與人體接觸的電極對地漏電流的目的。

所述產生高壓的DCDC升壓模塊由集成電路IC加上周邊的元器件構成，其主要的電路結構是BOOST升壓電路形式。其主要的工作原理是將DCDC隔離電路的輸出電壓升高到120V左右，最高達到150V，滿足起搏時恒流源正常工作的需求。

所述恒流源模塊在一定的條件下工作，其工作時的電流只受到控制電壓的作用，與控制電壓的大小成一定的比例關系，與具體的高壓電路的電壓值沒有具體的關系。

所述的控制反饋的DAC和ADC模塊分別連接恒流源的輸入控制電壓和反饋電壓，以確定恒流源電路工作的狀態。ADC轉換器連接恒流源的輸出反饋點，以確定恒流源的實際輸出電流值；DAC轉換器連接恒流源的輸入控制點，控制恒流源的理論輸出電流值。

本發明的有益效果是：

升壓隔離電路拋棄了傳統的使用的變壓器電路來完成升壓降壓電路的拓撲結構，轉而采用由DCDC轉換器完成隔離；由BOOST電路完成升壓電路，使用該方法有助于實現電路模塊化，減少出現問題的概率。

另外由于本電路采用了電壓控制的恒流源工作模式。在恒流源正常工作的情況下，輸出的電流不受升壓電路輸出的電壓的影響，只受到恒流源控制電壓的控制，這就降低了升壓電路的設計難度，增加了系統的工作穩定性。

同時，由于采用DAC輸出電壓來控制起搏電流的輸出，可以使一定范圍之內起搏電流的連續可調成為可能。現在通用的MCU都有ADC和DAC控制電路，這種設計方法也方便使用MCU來控制起搏器的輸出模式。

附圖說明

圖1為本發明的拓撲結構框圖；

圖2為本發明的升壓電路的結構框圖；

圖3為本發明的恒流源結構框圖；

圖4為本發明的恒流源反饋的結構框圖。