[發明專利]一種矩陣式電脈沖時序隔離輸出電路

在審

• 申請號: 202111491870.X
• 申請日: 2021-12-08
• 公開（公告）號: CN114146310A
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 張友烘;謝榮華;林志安
• 申請（專利權）人: 中科創辰（廈門）智慧科技有限公司;安徽徽光智能科技有限責任公司
• 主分類號: A61N1/36
• 分類號: A61N1/36
• 代理公司: 深圳市賓亞知識產權代理有限公司 44459
• 代理人: 李星

本發明公開了一種矩陣式電脈沖時序隔離輸出電路，包括MCU、橋臂電路、升壓儲能電路、輸出電極和負載檢測電路；在整體電路當中具有相同數量的n組升壓電路、n組橋臂電路、n個輸出電極和一路負載檢測電路(其中n≥3)；整體電路在每一個工作周期內，第一階段先由升壓儲能電路完成升壓儲能準備；第二階段分成若干個小時間片，在每一個小時間片內控制整體電路中某兩個橋臂電路向人體(負載)釋放出升壓電路所儲的能量，使得在該小時間片內某兩個橋臂電路形成電信號閉環，臨時組合成為一對輸出電極對；以此類推，在每個不同的小時間片內都能臨時任意的組合出一對輸出電極對，形成矩陣式電極；每一對臨時組合而成的電極對僅在權限內的時間片完成電回路構建，形成時序式隔離。

技術領域

本發明涉及電脈沖刺激理療技術領域，具體是一種矩陣式電脈沖時序隔離輸出電路。

背景技術

電療是利用不同類型電流和電磁場治療疾病的方法。電療主要有直流電療法、直流電藥物離子導入療法、低頻脈沖電療法、中頻脈沖電療法、高頻電療法以及靜電療法。其中，電脈沖刺激理療的方式已發展多年，并且已被人們接受并使用；比如，常見的EMS低周波理療。電脈沖刺激理療產品的輸出，其輸出電極一般是成對出現，只有成對輸出才能形成輸出的電信號閉環(可簡單理解為輸出電極存在正負兩個電極)。

現有技術中，大多數的電脈沖理療產品一般采用單對電極對進行輸出，當涉及到多對電極對同時輸出時，要么采用各對電極之間供電電源完全隔離，或者采用輸出隔離變壓器等方式讓各對電極對之間的形成電氣隔離，才有可能實現各對電極之間的輸出電信號不至于互串互擾。

這樣的電路方式，雖然在功能實現上是能達到要求，但是其整體電路成本很高，且整體產品體積較大；更重要的是，在該電路形式下，各對輸出電極對是完全固定的；并且因為其輸出的電極對的配對是完全固定的，從而使得電極承載體上的電極分布及其走線方式、導電回路需按即定方式進行，在實際的實施方案中，容易形成不同導電回路的交叉、重疊以及回路較長等缺點，不可避免的增加了電極分布及加工工藝的復雜度，從而降低了產品的可靠性與增加了產品的生產成本。

發明內容

本發明目的：針對上述背景技術中的問題，本發明提供了一種矩陣式電脈沖時序隔離輸出電路，針對具有三個或三個以上輸出電極的產品，能夠實現任意兩個電極因需要而隨時組合配對成輸出電極對，并且這些隨時任意組合而成的電極對之間互不串擾、完全獨立；采用矩陣式電極在制作各輸出電極的承載體時，無需在意哪個電極與哪個電極一定要形成固定式的物理配對，完全可以按產品的外觀結構等條件，就近就簡地將電極連接至電路上，從而在實際應用時大大降低了電極承載體的生產工藝難度。

為解決上述問題采取的技術方案是：

一種矩陣式電脈沖時序隔離輸出電路，包括MCU、橋臂電路、升壓儲能電路、輸出電極和負載檢測電路。

所述升壓儲能電路，由電感L、三極管Q、二極管D和電容C共同組成；其中三極管Q受MCU輸出的PWM信號所控制，工作在20KHz的高速開關狀態，使得電感L不斷的進行儲能與釋放能量，電感L所釋放的能量經由二極管D整流后，儲存于電容C之中；在一個電路工作周期內，電容C所儲存的能量完全由MCU輸出的PWM信號的占空與PWM信號的個數所決定；在整體電路當中一共具有n(n≥3)組相同的升壓儲能電路。

所述橋臂電路，由TH與TL兩只三極管構成；在整體電路當中，橋臂電路的數量與升壓儲能電路的數量相等；其中三極管TH與三極管TL受控于MCU信號，在整體電路的工作過程中每一組橋臂電路在同一時刻最多只有其中一只三極管處于導通狀態；三極管TH或三極管TL的導通的時間完全由MCU信號所決定；升壓電路中電容C所儲存的能量便是通過與之相連接的橋臂電路往人體(負載)進行釋放的；能量釋放的方向取決于該橋臂電路當前導通的是哪一只三極管，若以三極管TH導通電來釋放能量則為正向能量釋放，若以三極TL導通來釋放能量則為負向能量釋放。