[实用新型]桥式输出电路、电刺激电路和电刺激装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及浮地驱动技术领域，具体而言，涉及一种桥式输出电路，一种电刺激电路，一种电刺激装置。

背景技术

生物电刺激设备是一种能输出电压、电流到患者身体部位，刺激肌肉或神经，从而达到改善肌肉紧张、治疗肌肉松弛的作用的设备。其电路实现一般包含升压电路，电流控制电路，正负极性切换电路。其中，正负极性切换电路可以使电刺激设备具有输出正负脉冲的功能。

电刺激的正负极性切换一般采用的桥式电路来实现电桥的是四个臂，分别为上控制管两个，下控制管两个，如图1所示：Q1、Q3是PNP三极管或者是P沟道MOS管(图1中显示的是PNP三极管)；Q1和Q4打开，Q2和Q3关闭则实现正极性输出，反之则实现负极性输出。

在电刺激电路中使用桥式电路来实现双极性电流输出，上输出管Q1和Q3使用的是的PNP三极管或者P沟道MOS管，如图2所示。通常电刺激治疗需要较高的电压，可能达到50V-100V甚至更高，首先这种输出方式在上管打开时其基极电流、上拉电阻会消耗掉大量功率；其次上管开关时控制电压变化幅度巨大，导致开关延时严重，软件控制困难，难以得到高质量的刺激脉冲电流输出。

因此，如何解决电刺激电路中上管开启时间延迟严重、控制困难，以及上管驱动功率消耗大的问题，成为目前亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本实用新型的一方面在于提出了一种桥式输出电路。

本实用新型的另一方面在于提出了一种电刺激电路。

本实用新型的再一方面在于提出了一种电刺激装置。

有鉴于此，本实用新型提出了一种桥式输出电路，包括：N型场效应管，该N型场效应管为桥式输出电路的上侧输出管；浮地驱动芯片，与N型场效应管连接，用于驱动N型场效应管开启或关闭。

根据本实用新型的桥式输出电路，采用N沟道MOS管作为上侧输出管，并采用浮地驱动芯片驱动该上侧输出管，这样可以有效避免使用普通的驱动方式N沟道MOS管无法达到饱和状态，导致电路功耗增加，输出波形质量差，并且输出管容易损坏的问题，以得到高质量的双极性脉冲刺激电流输出，降低电刺激输出电路中上管开启的驱动功耗，从而降低整机功耗。

另外，根据本实用新型上述的桥式输出电路，还可以具有如下附加的技术特征：

在上述技术方案中，优选地，N型场效应管包括第一N型场效应管和第二N型场效应管，其中，第一N型场效应管的漏极和第二N型场效应管的漏极共同连接到电源；第一N型场效应管的源极，与桥式输出电路的第一输出端子连接，用于输出第一电刺激信号；第二N型场效应管的源极，与桥式输出电路的第二输出端子连接，用于输出第二电刺激信号。

在该技术方案中，第一N型场效应管和第二N型场效应管为该桥式输出电路的上侧输出管，第一N型场效应管的漏极和第二N型场效应管的漏极共同连接到高压电源(即接入电路的电压)，第一N型场效应管的源极和第二N型场效应管的源极是电刺激信号的输出端，分别与第一输出端子和第二输出端子连接，其中第一输出端子和第二输出端子分别接电极片后贴到人体上，这样分别输出第一电刺激信号和第二电刺激信号，可以直接作用于患者身体部位，达到治疗的作用。

在上述任一技术方案中，优选地，浮地驱动芯片包括第一浮地驱动芯片和第二浮地驱动芯片，其中，第一浮地驱动芯片，其VS脚与第一N型场效应管的源极连接，其HO脚与第一N型场效应管的栅极连接；第二浮地驱动芯片，其VS脚与第二N型场效应管的源极连接，其HO脚与第二N型场效应管的栅极连接。

在该技术方案中，第一浮地驱动芯片用于驱动第一N型场效应管，第二浮地驱动芯片用于驱动第二N型场效应管。具体的，上侧输出管需要开启时，浮地驱动芯片将栅极电压抬高，使N型场效应管开启时在纳秒级别的时间内将其驱动电压Vgs达到10V以上；上侧管需要关闭时，浮地驱动芯片在纳秒级别时间内将N型场效应管的驱动电压Vgs电压拉低到0V；这样能够快速开启和关断N型场效应管，同时，由于其栅极电压变化幅度只有10V左右，所以其驱动功耗远远低于相关技术中采用PNP三极管(或P沟道三极管)作上管的输出电路的驱动功耗。

在上述任一技术方案中，优选地，第一浮地驱动芯片和第二浮地驱动芯片均具有VCC脚、COM脚，其中，VCC脚为电压输入脚，COM脚接地。

在该技术方案中，COM脚接地，VCC脚为电压输入脚，用于接入逻辑电源，该逻辑电源是相对于对地的恒定电压，以为浮地驱动芯片提供工作电压。