[发明专利]一种恒流输出的中频治疗仪系统

权利要求书

1.一种恒流输出的中频治疗仪系统，该系统具有显示模块、报警模块、存储模块和电源模块，其特征是，系统还具有控制模块、波形调制模块、强度调节模块、恒流功率放大模块、检测反馈模块；实现载波的生成、调制、强度调节、放大和恒流输出；

所述的控制模块其输入端与检测反馈模块相连接，控制模块的输出端分别与显示模块、报警模块、存储模块相连接；控制模块还与波形调制模块和强度调节模块连接，负责控制其他芯片，接收其他芯片采集的数据，并进行处理；内部定时器生成可调1到9kHz的高频方波信号；生成的高频方波信号进入波形调制模块进行幅值调制，调制出所需要的低频波形信号；经过幅值调制后的低频调制信号经过强度调节模块进行电流强度调节，经过强度调节的低频信号通过恒流放大模块进行功率放大；经过恒流放大的强度调节信号通过电极片直接作用于患者，实现治疗；

所述的波形调制模块采用的是幅值调制，将一个高频载波信号与低频调制信号相乘，使得高频信号的幅值随低频信号幅值的变化而变化；本系统的高频载波是1到9kHz的方波，通过单片机控制波形调制模块，调制出多种低频信号，包括正弦波、三角波、梯形波、尖峰波、矩形波和锯齿波；这些低频调制信号组合，生成多种处方；

波形调制模块电路包括三极管U1、数模转换器U2、运算放大器U3、电阻R1和电阻R2；其中，三极管U1的B级连接电阻R1一端和单片机PE8引脚，E级连接+5V电源，C级连接数模转换器U2的第六引脚REFIN和电阻R2的一端；电阻R1的另一端连接+5V电源，电阻R2的另一端连接GND；数模转换器U2的DEN、SCLK、DOUT引脚连接单片机的PD0到PD3引脚，AGND引脚连接GND，OUT引脚连接运算放大器U3的正输入端引脚1，VDD引脚连接+5V；运算放大器U3的负输入端引脚2连接输出端引脚4,引脚5连接+15V，引脚3连接GND，引脚4输出OUT信号连接运算放大器U3的REFIN引脚；

所述的强度调节模块包括数模转换器U4和运算放大器U5；其中，数模转换器U4的DEN、SCLK、DOUT引脚连接单片机的PD4到PD8引脚，AGND引脚连接GND，OUT引脚连接运算放大器U5的正输入端引脚1，VDD引脚连接+5V；运算放大器U5的负输入端引脚2连接输出端引脚4,引脚5连接+15V，引脚3连接GND，引脚4连接运算放大器IC1的正输入端引脚1；

所述的恒流功率放大模块是本系统的关键，实现了在不同负载下电流强度不变；恒流功率放大模块是由运算放大器和大功率场效应管组成的压控恒流源电路，利用电流反馈实现了恒流输出；模块具体组成为：运算放大器IC1，MOS管M1，电阻R41、R42、R43、R44、R45、R46、R47，DCDC模块，电容C41、C42，电感L1，保险丝F2、F3，磁珠CZ1和抑制二极管D1；其中，运算放大器IC1的引脚2连接电阻R43的一端，引脚3连接GND，输出端引脚4连接电阻R42的一端，引脚5连接+15V；电阻R42的另一端连接电阻R41的一端和MOS管M1的G级；电阻R43的另一端连接电阻R44的一端和MOS管M1的S级，电阻R41和R44的另一端连接GND；MOS管M1的D级连接电阻R45、R46的一端和电极片的OUT_B端；电阻R45的另一端连接电极片的OUT_A端和+100V电源，电阻R46的另一端连接反馈采集端V-BACK和电阻R47的一端，电阻R47的另一端连接GND；DCDC模块的+VI端连接保险丝F2的一端和电容C41的正端，VI端连接GND，+Vo端连接磁珠CZ1的一端和二极管D1的负端，Vo端连接二极管D1的负端和GND；电容C41的负端连接GND，电阻F2的另一端连接+15V，CZ1的另一端连接CZ2的一端，CZ2的另一端连接保险丝的F3的一端，保险丝的F3的另一端连接电感L1，电感L1的另一端连接+100V电源和电容C42的一端，电容C42的另一端连接GND；

所述检测反馈模块是通过V-BACK采集的电压经过op2运算放大器进行放大，以便单片机的ADC引脚对其采集，ZM4727为保护二极管防止电压过大，烧坏单片机；

当电极短路时100V的电压只有R46和R47对其进行分压，V-BACK的电压为：

当电极片开路时，100V由R45，R46和R47分压，V-BACK的电压为：

返回的电压值不同，ADC采集读取的数字不一样，可以判断电极片是否脱落或短路，即时停止输出，避免对人体或电路产生危害。