[實用新型]一種采用單片機控制的壓電陶瓷噴霧片驅動電路

有效

• 申請號: 201720553657.X
• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN206712681U
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 馬駿;陳明舉;鄭洪喆
• 申請（專利權）人: 南京魚躍軟件技術有限公司;江蘇魚躍醫療設備股份有限公司;江蘇魚躍信息系統有限公司;蘇州魚躍醫療科技有限公司
• 主分類號: H02N2/14
• 分類號: H02N2/14
• 代理公司: 南京知識律師事務所32207
• 代理人: 張蘇沛

技術領域

本發明適用醫療器械技術領域，特別涉及一種采用單片機控制的壓電陶瓷噴霧片驅動電路。

背景技術

霧化吸入治療由于其用藥量小，毒副作用小的優勢正被越來越多的醫院和家庭所推崇。

網式霧化器是近年新出現的霧化器類型，壓電陶瓷噴霧片作為核心部件，目前市面上所售的網式霧化器都是采用半波、脈沖波驅動噴霧，電路電氣效率低，通過抬高驅動電壓，來提高霧化速率，影響壓電陶瓷噴霧片使用壽命。

本發明是基于壓電陶瓷噴霧片的工作原理所設計的驅動電路,采用推挽變換器驅動壓電陶瓷噴霧片，工作時變壓器雙向激磁，磁芯的利用率高，該驅動電路具有結構簡單、效率高且動態響應好的優點,且輸入輸出經過電氣隔離，安全性更好。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供了壓電陶瓷噴霧片驅動電路，分為三個部分：單片機、推挽變換器和其他外圍電路，最終用于驅動噴霧片工作，將藥液霧化。本發明還提供了由單片機控制輸出兩路推挽PWM信號的方法，以及通過控制調壓電路的輸出，來調整壓電陶瓷噴霧片電壓驅動信號大小的方法。

為了實現上述發明目的，本發明采用的技術方案為：一種采用單片機控制的壓電陶瓷噴霧片驅動電路，其特征在于：包括所述單片機MCU 10產生兩路推挽PWM信號1Gate1和Gate2，所述兩路推挽PWM信號1的輸出端接入推挽變換器2，推挽變換器2產生驅動電壓信號11，驅動電壓信號11輸出端串聯一儲能電感L1，以驅動壓電陶瓷噴霧片；所述推挽變換器2包括推挽開關電路13、尖峰吸收電路12和推挽變壓器T1 4，所述推挽開關電路13包括MOS管 Q1、MOS管Q2，所述電壓尖峰吸收電路，有一由電阻R1和電容C1組成，推挽變壓器T1 4 電源輸入端VIN接有LC濾波器5，所述LC濾波器5有一電感L2和電容C2、C3組成，所述 LC濾波器5輸入端接有電流采樣電路6，所述電流采樣電路6的輸入端，接到電源管理電路 7的輸出端VCC，所述電源管理電路7輸出端VCC還接有電壓采樣電路8，所述電源管理電路 7的反饋端接有電壓調節電路。

上述的采用單片機控制的壓電陶瓷噴霧片驅動電路，其進一特征在于：所述單片機MCU 10 產生兩路推挽PWM信號1Gate1和Gate2，所述兩路推挽PWM信號1Gate1和Gate2耦接于所述推挽開關電路13，及所述MOS管Q1的G極和MOS管Q2的G極；

所述推挽變壓器T1 4初級繞組第二端接電源輸入端VIN；所述的MOS管Q1的D極、MOS 管Q2的D極之間還串聯有一所述尖峰吸收電路12；

所述推挽變壓器T1 4次級繞組第一端串接一儲能電感16，與壓電陶瓷噴霧片17高端相連，推挽變壓器T1 4次級繞組第二端與壓電陶瓷噴霧片低端相連。

上述的采用單片機控制的壓電陶瓷噴霧片驅動電路，其進一特征在于：所述推挽開關電路13耦接于所述推挽變壓器T1 4的初級繞組；所述推挽變壓器T1 4初級繞組的第一端和第三端分別接MOS管Q1的D極和MOS管Q2的D極，所述MOS管Q1的S極和MOS管Q2的S極分別接地。

所述尖峰吸收電路12，有一由電阻R1和電容C1組成，串聯跨接與MOS管Q1的D極、 MOS管Q2的D極之間，用于去除推挽變壓器T1(4)在MOS管Q1或MOS管Q2關斷瞬間時產生的漏感尖峰。

所述推挽變壓器T1 4初級繞組的第一端和第三端分別接MOS管Q1的D極、MOS管Q2的 D極，第二端接電源輸入端VIN，電源輸入端VIN接有LC濾波器5，LC濾波器5輸入端接入電流采樣電路6中、采樣電阻RZ1一端，采樣電阻RZ1的另一端接到電源管理電路7的輸出端VCC。

所述的電源管理電路7的輸出端VCC接有電壓采樣電路8、電流采樣電路6，電源管理電路7的反饋端接有電壓調節電路15，電壓調節電路15通過單片機MCU10的PWM3端口控制電源管理電路7輸出端VCC大小，進而調節壓電陶瓷噴霧片17電壓驅動信號的大小。

所述LC濾波器5有一電感L2和電容C2、C3組成，LC濾波器一方面為推挽變壓器T1 4 提供一較大的交流阻抗，另一方面確保變壓器副邊輸出完美的正弦波。

所述電流采樣電路6通過采集電阻RZ1兩端電壓差，經過差分運算放大電路14轉化為所需的電壓信號，送入單片機MCU 10的AD2輸入口；一方面，該電路可以檢測當前回路電流大小，用以推算當前回路功耗；另一方面，當回路電流超出預設值時，及時關斷兩路推挽PWM 信號1輸出。