CN206850686U - 一种电浴槽控制电路及电浴槽 - Google Patents

Abstract

一种电浴槽控制电路，包括波形产生电路、放大电路、升压电路、输入输出电路，所述的波形产生电路包括NE555芯片，NE555芯片的脚输出波形信号至波形信号经过三次积分电路处理后送入放大电路中经过运算放大器输出波形到至输入输出电路；的输入输出电路通过MOS管和三级管形成的控制结构使其既能够输出信号，又能吸收脉冲电流，输入输出电路连接有30V升压，30V升压通过DC12V电压经过升压电路得到。一种电浴槽，电浴槽内设置有多块电极板，每块电极板上连接有上述的电浴槽控制电路。本控制电路中采用MOS管控制，响应速度快，控制精确，线路板面积体积小、成本低。

Description

一种电浴槽控制电路及电浴槽

技术领域

本实用新型涉及一种电浴槽控制电路及电浴槽，属于医疗器械技术领域。

背景技术

电浴槽由控制芯片产生脉动波形，升压后转换成可控制的脉动电流，输出的脉动电流输出至电极板上作为正极，吸收脉冲电流的电极板作为负极，当患者身体浸入水中时，脉动电流经过正极、水人体皮肤表面、负极形成回路进行康复治疗。这种电浴槽用于治疗神经***疾病，脊椎疼痛综合征，神经痛，多发性神经炎，轻微麻痹，以及机体和敏感神经应激性增加或减少；现有的电浴电疗仪器，一般采用在一个槽内设有一组极性不同的电极，治疗时电流流过的路径不能灵活调节变化，治疗效果不好。

发明内容

本实用新型的目的在于克服目前的电浴槽控制电路中存在的上述问题，提供一种电浴槽控制电路。

为实现本实用新型的目的，采用了下述的技术方案：一种电浴槽控制电路，包括波形产生电路、放大电路、升压电路、输入输出电路，所述的波形产生电路包括NE555芯片，采用DC5V电源正极直接接入NE555芯片的4脚及8脚，电阻值为1KΩ的电阻R82一端连接DC5V电源正极，另一端接入NE555芯片的2脚；2脚上还连接有电阻值为68KΩ的电阻R88，电阻R88的另一端连接可调电阻R97；R97的可调范围为0-20KΩ，可调电阻R97另一端通过串接的电容C16连接至负极；在DC5V的电源正负极之间串接有电容C16；二极管D14的正极连接在DC5V的电源正极上，二极管D14的负极串接电阻R80连接至负极，可调电阻R97连接电容C16的端部接入NE555芯片的6脚，可调电阻R97的可调端接入NE555芯片的2脚；NE555芯片的2脚和6脚短接；NE555芯片的3脚输出波形信号至电容C54，电容C54后连串接有三个积分电路，波形信号经过三次积分电路处理后送入放大电路的DAC7512中；在放大电路中，经过运算放大器LM2904放大后通过电阻R132 进入NPN三极管Q12的基极，再进入功率放大三极管的TIP41C中的基极组合为跟随器，输出波形到至输入输出电路；所述的输入输出电路包括两个电位一致的电位开关PB11、电位开关PA8，电位开关PB11通过电阻R20接入NPN三极管C4的基极，三极管C4的发射极接地，三极管C4的基极与地之间分别连接有下拉电阻R21和电容C75，三极管C4的集电极上通过电阻R10连接30V升压；三极管C4的集电极通过电阻R14连接PNP三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极通过电阻R88连接30V升压，三极管Q1的集电极连接至MOS管C7的栅极，MOS管C7的漏极上接收经过放大电路后的波形信号，MOS管C7的源极上从前至后向后依次连接有二极管D50、二极管D51组成的限幅电路、电阻R158、电容C18组成的滤波电路、共模扼流线圈U28，电浴槽的电极板U3连接在共模扼流线圈后，在MOS管C7的栅极和源极之间连接有电阻R100；MOS管C6的漏极连接在MOS管C7的源极上，MOS管C6的源极接地，MOS管C6的栅极上通过电阻R72接12V电压，MOS管C6的栅极上还连接有三级管C8的集电极；三级管C8的发射极接地，三级管C8的基极与接地之间分别连接下拉电阻R27、电容C24，电位开关PA8通过电阻R22连接三级管C8的基极；上述的30V升压通过DC12V电压经过升压电路得到，所述的升压电路中包括NE555芯片，进一步的，所述的电阻R10取值470KΩ；电阻R14取值120KΩ；电阻R88取值1000KΩ，进一步的，所述的MOS管C7、MOS管C8均采用LR024N。

一种电浴槽，所述的电浴槽内设置有多块电极板，每块电极板上连接有上述的电浴槽控制电路，使用时，至少有两个电极板上连接的电浴槽控制电路中的电位开关处于不同的电位，进一步的，所述的电浴槽具有4个独立的电浴槽体，分别为左上肢电浴槽体、右上肢电浴槽体、左下肢电浴槽体、右下肢电浴槽体，每个电浴槽体内相对的壁上设置有两块电极板，进一步的，所述的电浴槽上设置有备用电极板接口，备用电极板接口上连接有上述的电浴槽控制电路。

本实用新型的积极有益技术效果在于：本实用新型中电极板连接电浴槽控制电路后，在两个电位开关为高电位时作为正极输出脉冲波，两个电位开关为低电位时作为负极吸收脉冲波，在电浴槽中有多块极板的情况下，通过设置每个电极板连接的电浴槽控制电路中的电位开关就可以方便的改变电浴槽中各电极板的极性，而且这种极性改变可以在治疗过程中同步进行，电极板的极性改变后能够形成不同的电流流通途径，作用于不同的治疗部位，产生良好的治疗效果，还可以设定一个电极板为负极，其余电极板均为正极，使脉冲电流发生定向集中流动，实现特定部位的重点治疗，也可以设定一个电极板为正极，其余电极板均为负极，使脉冲电流发生定向分散，实现多部位的同时治疗，还可以设定多个正极及多个负极，使电流形成多途径流动治疗，以适应人体不同的治疗需要，本控制电路中采用MOS管控制，响应速度快，控制精确，线路板面积体积小、成本低，应用在电浴槽中可以产生良好的治疗效果。

附图说明

图1是本实用新型波形产生电路的电路图。

图2是放大电路的电路图。

图3是升压电路的电路图。

图4是输入输出电路的示意图。

图5是电浴槽的一种示意图。

具体实施方式

为了更充分的解释本实用新型的实施，提供本实用新型的实施实例。这些实施实例仅仅是对本实用新型的阐述，不限制本实用新型的范围。

结合附图对本实用新型进一步详细的解释，如附图所示，一种电浴槽控制电路，包括波形产生电路、放大电路、升压电路、输入输出电路，所述的波形产生电路包括NE555芯片，采用DC5V电源正极直接接入NE555芯片的4脚及8脚，电阻值为1KΩ的电阻R82一端连接DC5V电源正极，另一端接入NE555芯片的2脚；2脚上还连接有电阻值为68KΩ的电阻R88，电阻R88的另一端连接可调电阻R97；R97的可调范围为0-20KΩ，可调电阻R97另一端通过串接的电容C16连接至负极；在DC5V的电源正负极之间串接有电容C16；二极管D14的正极连接在DC5V的电源正极上，二极管D14的负极串接电阻R80连接至负极，可调电阻R97连接电容C16的端部接入NE555芯片的6脚，可调电阻R97的可调端接入NE555芯片的2脚；NE555芯片的2脚和6脚短接；NE555芯片的3脚输出波形信号至电容C54，电容C54后连串接有三个积分电路，波形信号经过三次积分电路处理后送入放大电路的DAC7512中；电源为+5V直流供电，D14为二极管指示灯，电阻R80 为限流电阻，波形产生电路核心有NE555时基电路构成无稳态多谐振荡器，电路中电阻R88+电阻R97>>电阻R82，与电容C20产生近似的对称方波，其频率为1KHz，此方波经电容C54输出再经电阻R101、电容C55积分后变为三角波输出，在经过电阻R112、电容 C105 二次积分和电阻R131、电容 C58 三次积分变为近似的正弦波形。

在放大电路中，经过运算放大器LM2904放大后通过电阻R132 进入NPN三极管Q12的基极，再进入功率放大三极管的TIP41C中的基极组合为跟随器，输出波形到至输入输出电路；波形输入 DAC7512中，经过运算放大器LM2904放大8倍,通过电阻R132 进入NPN三极管Q12的基极再进入功率放大三极管的 TIP41C 中的基极，组合为跟随器输出波形到输入输出电路中的MOS管C7的漏极。

所述的输入输出电路包括两个电位一致的电位开关PB11、电位开关PA8，电位开关PB11通过电阻R20接入NPN三极管C4的基极，三极管C4的发射极接地，三极管C4的基极与地之间分别连接有下拉电阻R21和电容C75，三极管C4的集电极上通过电阻R10连接30V升压；三极管C4的集电极通过电阻R14连接PNP三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极通过电阻R88连接30V升压，三极管Q1的集电极连接至MOS管C7的栅极，MOS管C7的漏极上接收经过放大电路后的波形信号，MOS管C7的源极上从前至后向后依次连接有二极管D50、二极管D51组成的限幅电路、电阻R158、电容C18组成的滤波电路、共模扼流线圈U28，电浴槽的电极板U3连接在共模扼流线圈后，在MOS管C7的栅极和源极之间连接有电阻R100；MOS管C6的漏极连接在MOS管C7的源极上，MOS管C6的源极接地，MOS管C6的栅极上通过电阻R72接12V电压，MOS管的栅极上还连接有三级管C8的集电极；三级管C8的发射极接地，三级管C8的基极与接地之间分别连接下拉电阻27、电容C24，电位开关PA8通过电阻R22连接三级管C8的基极，输入输出电路是本控制电路的核心之一，通过调整电位开关的电位高低来实现电极板极性的变化，以下详细说明，当PB11、PA8取高电位时，NPN三级管C4基极上的电位升高，三极管C4导通，三级管C4集电极上的电压接近接地的发射极，PNP三级管Q1上的电压为0，三极管Q1导通，MOS管C7的栅极上得到电压导通，因为PA8也同时为高电位，三极管C8处于导通状态，所以12V电压经过R72后接地，MOS管C6的栅极没有触发电压，处于关闭状态，经MOS管C7漏极输入的脉冲信号经过二极管D50、二极管D51组成的限幅电路、电阻R158、电容C18组成的滤波电路、共模扼流线圈U28后输出至电浴槽的电极板U3，这时控制电路为输出波形的正极；当PB11、PA8取第电位时，NPN三级管C4基极上的电位为低电位，三极管C4不导通，三级管C4集电极上的电压接近接地30V，PNP三级管Q1上的电压为高电位，三极管Q1不导通，MOS管C7的栅极没有触发电压不导通，波形信号无法通过MOS管C7；因为PA8也同时为低电位，三极管C8处于关闭状态，所以12V电压经过电阻R72后到MOS管C6的栅极上形成触发电压，MOS管C6导通，MOS管C6漏极的漏极吸收电极板U3过来的脉冲，实际使用中，有一个电极板上的电位开关为高电位，有一个电极板上的电位开关为低电位，即可形成电流回路。输入输出电路中，阻R20是限制流入NPN 三极管1BW 中的基极电流，抬高基极电位，这里因为三极管C4只起开关作用，所以只要达到集电极 (1 /100 ) 1/Hpe 即可控制三极管C4的导通和关断，电阻R20主要起到限流保护作用，电阻R21下拉电阻，取值10K保证无开关信号时三极管C4的基极始终保持低电平，拉低三极管基极电压，电容C75 取值 104 或103 都可以滤除开关开通或关断过程中的抖动，防止误动作，电阻R20、电容C75、下拉电阻R21共同作用于三极管 C4 来的导通和关断，三级管C4集电极通过电阻连接的R10 = 470KΩ的30V 升压，同样在三极管集电极上还通过电阻R14 连接了PNP 三极管 Q1 (型号3BW)的基极,这样通过三极管C4 NPN(型号1BW)的导通和关断拉低或提高PNP 三级管Q1 的基极电位，控制器三级管Q1的导通和关断，三级管C4不导通时，在三极管 C4 集电极上的电压约等于30V -0 .7 = 30V ，30V 的电压作用于 R14 到基极小于PNP 三级管发射极的电压，通过理论计算是可以保证PNP 三极管 Q1的不导通，若三极管C4 导通，升压所得30V可以经过电阻R10 的电阻接地 ，三极管C4 集电极电位约等于 0V，电阻R14连接的集电极电位等于 0 V ，PNP 三极管 Q1 立即导通， PNP三极管 Q1 的导通使MOS管C7导通， MOS管C7、MOS管C8均采用LR024N，N沟道MOS管的导通和关断取决于元器本身的Vgs夹断电压 Ids 、漏电流、LR024N 开关频率、器件功率是有直接关系，这里选择LR024N ，其电压Vdss = 60V Rds = 35毫欧 Id = 25A 、Vgs = ±20V 完全满足工作需要，因为其夹断电压需要20V 所以在需要后续的升压电路把DC12V电压升高，才能控制N沟道MOS管的导通和关断。在实际使用中发现Vgs = DC12v 即可开关MOS管C7 ，电阻R15 连接栅极是为了保证栅极在无高电平使处于可靠低电位，MOS管C6开通和关断通过三极管 NPN C8 控制，这里我们使用了DC12V供电也是在实际测试中实验可以使用，DC12v通过1M欧姆电阻R72经过 NPN 三极管 C8 集电极到地，同样受到按钮开关PA8 控制 ，3.3V/ 1K= 0.3ma 的电流，也就是到三极管C8的基极电压为3.3V 时三极管导通，等于0V 时三极管关断，电阻R27 、电容C24、电阻R21 、电容C75与PA11后的相似，功能一样不在叙述。按钮PB11 ,PA8,在实际电路中为一个整体开关，当PB11 接通3.3V 时， PA8 接3.3V ，当PB11接地时， PA8 接地，电阻R14取值120KΩ；电阻R88取值1000KΩ。

上述的30V升压通过DC12V电压经过升压电路得到，所述的升压电路中包括NE555芯片，升压电路如图3所示，主要作用是为了提高LR024N 的开关速度，采用NE555 芯片 与电阻R136 、电阻R135、电容C78 、电容C60 产生固定频率和时钟 ,二极管D28 、二极管D29组合把电压升高至30V。

图5是采用本电浴槽控制电路的一种电浴槽，所述的电浴槽内设置有多块电极板，每块电极板上连接有上述的电浴槽控制电路，使用时，至少有两个电极板上连接的电浴槽控制电路中的电位开关处于不同的电位，所述的电浴槽具有4个独立的电浴槽体，分别为左上肢电浴槽体、右上肢电浴槽体、左下肢电浴槽体、右下肢电浴槽体，每个电浴槽体内相对的壁上设置有两块电极板，所述的电浴槽上设置有备用电极板接口，备用电极板接口上连接有上述的电浴槽控制电路。图5中各标记为：1：左上肢槽体；2：右上肢电浴槽体；3：电极板二； 4：电极板一；5：左下肢电浴槽体；6：电极板三；7：右下肢电浴槽体；8：电极板四，图中每个电浴槽体中只示出了一块电极板，实际制作中，在图中所示的各电极板的相对面上还有一块电极板。上述各电极板均连接有上述的电浴槽控制电路，使用时，至少有两个电极板上连接的电浴槽控制电路中的电位开关处于不同的电位，例如当左上肢电浴槽体中的两个电极板连接的电浴槽控制电路中的电位开关处于高电位时，其它各电浴槽体中的电极板连接的电浴槽控制电路中的电位开关处于低电位时，左上肢电浴槽体中两块电极板均为为脉冲信号输出端，其它各电浴槽体中的电极板均为吸收脉冲信号，脉冲从左上肢电浴槽体经过人体表面流到其它各电浴槽体中的电极板上，当左上肢电浴槽体中的两个电极板连接的电浴槽控制电路中的电位开关一个处于高电位、另一个处于低电位时，同一个槽体中的两个电极板和人体形成治疗回路。同理，任一电极板均可方便的设置为发出脉冲信号或者吸收脉冲电流。在电浴槽每一块电极板连接相同的本实用新型的电浴槽控制电路，有利于在制作过程中标准化，降低制造和安装成本。至于如何使电浴槽上各个独立的电极板电位处于不同电位,最简单的办法可以在各个电位电位开关处连接人工按键按钮，通过人工触动按键接通相应的高低电位开关来实现，也可以通过单片机控制，如可使用STM公司的STM32F103系列单片机，该单片机任意IO 口能提供0 – 5V 的高低电平，任意IO口和引脚上的输出灌电流达到25ma，完全可以驱动所连接的三极管的导通和关断，在单片机***配置按键控制PA11、PB8的高低电平。

在详细说明本实用新型的实施方式之后，熟悉该项技术的人士可清楚地了解，在不脱离上述申请专利范围与精神下可进行各种变化与修改，凡依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围，且本实用新型亦不受限于说明书中所举实例的实施方式。

Claims (6)

1.一种电浴槽控制电路，包括波形产生电路、放大电路、升压电路、输入输出电路，其特征在于：所述的波形产生电路包括NE555芯片，采用DC5V电源正极直接接入NE555芯片的4脚及8脚，电阻值为1KΩ的电阻R82一端连接DC5V电源正极，另一端接入NE555芯片的2脚；2脚上还连接有电阻值为68KΩ的电阻R88，电阻R88的另一端连接可调电阻R97；R97的可调范围为0-20KΩ，可调电阻R97另一端通过串接的电容C16连接至负极；在DC5V的电源正负极之间串接有电容C16；二极管D14的正极连接在DC5V的电源正极上，二极管D14的负极串接电阻R80连接至负极，可调电阻R97连接电容C16的端部接入NE555芯片的6脚，可调电阻R97的可调端接入NE555芯片的2脚；NE555芯片的2脚和6脚短接；NE555芯片的3脚输出波形信号至电容C54，电容C54后连串接有三个积分电路，波形信号经过三次积分电路处理后送入放大电路的DAC7512中；在放大电路中，经过运算放大器LM2904放大后通过电阻R132 进入NPN三极管Q12的基极，再进入功率放大三极管的TIP41C中的基极组合为跟随器，输出波形到至输入输出电路；所述的输入输出电路包括两个电位一致的电位开关PB11、电位开关PA8，电位开关PB11通过电阻R20接入NPN三极管C4的基极，三极管C4的发射极接地，三极管C4的基极与地之间分别连接有下拉电阻R21和电容C75，三极管C4的集电极上通过电阻R10连接30V升压；三极管C4的集电极通过电阻R14连接PNP三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极通过电阻R88连接30V升压，三极管Q1的集电极连接至MOS管C7的栅极，MOS管C7的漏极上接收经过放大电路后的波形信号，MOS管C7的源极上从前至后向后依次连接有二极管D50、二极管D51组成的限幅电路、电阻R158、电容C18组成的滤波电路、共模扼流线圈U28，电浴槽的电极板U3连接在共模扼流线圈后，在MOS管C7的栅极和源极之间连接有电阻R100；MOS管C6的漏极连接在MOS管C7的源极上，MOS管C6的源极接地，MOS管C6的栅极上通过电阻R72接12V电压，MOS管C6的栅极上还连接有三级管C8的集电极；三级管C8的发射极接地，三级管C8的基极与接地之间分别连接下拉电阻R27、电容C24，电位开关PA8通过电阻R22连接三级管C8的基极；上述的30V升压通过DC12V电压经过升压电路得到，所述的升压电路中包括NE555芯片。

2.根据权利要求1所述的一种电浴槽控制电路，其特征在于：所述的电阻R10取值470KΩ；电阻R14取值120KΩ；电阻R88取值1000KΩ。

3.根据权利要求1所述的一种电浴槽控制电路，其特征在于：所述的MOS管C7、MOS管C8均采用LR024N。

4.一种电浴槽，所述的电浴槽内设置有多块电极板，每块电极板上连接有如权利要求1所述的电浴槽控制电路，使用时，至少有两个电极板上连接的电浴槽控制电路中的电位开关处于不同的电位。

5.根据权利要求4所述的一种电浴槽，其特征在于：所述的电浴槽具有4个独立的电浴槽体，分别为左上肢电浴槽体、右上肢电浴槽体、左下肢电浴槽体、右下肢电浴槽体，每个电浴槽体内相对的壁上设置有两块电极板。

6.根据权利要求4所述的一种电浴槽，其特征在于：所述的电浴槽上设置有备用电极板接口，备用电极板接口上连接有如权利要求1所述的电浴槽控制电路。