一种采用单片机控制的压电陶瓷喷雾片驱动电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种采用单片机控制的压电陶瓷喷雾片驱动电路，包括所述单片机MCU 10产生两路推挽PWM信号Gate1和Gate2，所述两路推挽PWM信号的输出端接入推挽变换器，推挽变换器产生驱动电压信号，驱动电压信号输出端串联一储能电感，以驱动压电陶瓷喷雾片；LC滤波器输入端接有电流采样电路，电流采样电路的输入端，接到电源管理电路的输出端VCC，电源管理电路输出端VCC还接有电压采样电路，电源管理电路的反馈端接有电压调节电路。本实用新型专利技术提供了压电陶瓷喷雾片驱动电路，分为三个部分：单片机、推挽变换器和其他外围电路，最终用于驱动喷雾片工作，将药液雾化。

【技术实现步骤摘要】
一种采用单片机控制的压电陶瓷喷雾片驱动电路
本专利技术适用医疗器械
，特别涉及一种采用单片机控制的压电陶瓷喷雾片驱动电路。
技术介绍
雾化吸入治疗由于其用药量小，毒副作用小的优势正被越来越多的医院和家庭所推崇。网式雾化器是近年新出现的雾化器类型，压电陶瓷喷雾片作为核心部件，目前市面上所售的网式雾化器都是采用半波、脉冲波驱动喷雾，电路电气效率低，通过抬高驱动电压，来提高雾化速率，影响压电陶瓷喷雾片使用寿命。本专利技术是基于压电陶瓷喷雾片的工作原理所设计的驱动电路,采用推挽变换器驱动压电陶瓷喷雾片，工作时变压器双向激磁，磁芯的利用率高，该驱动电路具有结构简单、效率高且动态响应好的优点,且输入输出经过电气隔离，安全性更好。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了压电陶瓷喷雾片驱动电路，分为三个部分：单片机、推挽变换器和其他外围电路，最终用于驱动喷雾片工作，将药液雾化。本专利技术还提供了由单片机控制输出两路推挽PWM信号的方法，以及通过控制调压电路的输出，来调整压电陶瓷喷雾片电压驱动信号大小的方法。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：一种采用单片机控制的压电陶瓷喷雾片驱动电路，其特征在于：包括所述单片机MCU10产生两路推挽PWM信号1Gate1和Gate2，所述两路推挽PWM信号1的输出端接入推挽变换器2，推挽变换器2产生驱动电压信号11，驱动电压信号11输出端串联一储能电感L1，以驱动压电陶瓷喷雾片；所述推挽变换器2包括推挽开关电路13、尖峰吸收电路12和推挽变压器T14，所述推挽开关电路13包括MOS管Q1、MOS管Q2，所述电压尖峰吸收电路，有一由电阻R1和电容C1组成，推挽变压器T14电源输入端VIN接有LC滤波器5，所述LC滤波器5有一电感L2和电容C2、C3组成，所述LC滤波器5输入端接有电流采样电路6，所述电流采样电路6的输入端，接到电源管理电路7的输出端VCC，所述电源管理电路7输出端VCC还接有电压采样电路8，所述电源管理电路7的反馈端接有电压调节电路。上述的采用单片机控制的压电陶瓷喷雾片驱动电路，其进一特征在于：所述单片机MCU10产生两路推挽PWM信号1Gate1和Gate2，所述两路推挽PWM信号1Gate1和Gate2耦接于所述推挽开关电路13，及所述MOS管Q1的G极和MOS管Q2的G极；所述推挽变压器T14初级绕组第二端接电源输入端VIN；所述的MOS管Q1的D极、MOS管Q2的D极之间还串联有一所述尖峰吸收电路12；所述推挽变压器T14次级绕组第一端串接一储能电感16，与压电陶瓷喷雾片17高端相连，推挽变压器T14次级绕组第二端与压电陶瓷喷雾片低端相连。上述的采用单片机控制的压电陶瓷喷雾片驱动电路，其进一特征在于：所述推挽开关电路13耦接于所述推挽变压器T14的初级绕组；所述推挽变压器T14初级绕组的第一端和第三端分别接MOS管Q1的D极和MOS管Q2的D极，所述MOS管Q1的S极和MOS管Q2的S极分别接地。所述尖峰吸收电路12，有一由电阻R1和电容C1组成，串联跨接与MOS管Q1的D极、MOS管Q2的D极之间，用于去除推挽变压器T1(4)在MOS管Q1或MOS管Q2关断瞬间时产生的漏感尖峰。所述推挽变压器T14初级绕组的第一端和第三端分别接MOS管Q1的D极、MOS管Q2的D极，第二端接电源输入端VIN，电源输入端VIN接有LC滤波器5，LC滤波器5输入端接入电流采样电路6中、采样电阻RZ1一端，采样电阻RZ1的另一端接到电源管理电路7的输出端VCC。所述的电源管理电路7的输出端VCC接有电压采样电路8、电流采样电路6，电源管理电路7的反馈端接有电压调节电路15，电压调节电路15通过单片机MCU10的PWM3端口控制电源管理电路7输出端VCC大小，进而调节压电陶瓷喷雾片17电压驱动信号的大小。所述LC滤波器5有一电感L2和电容C2、C3组成，LC滤波器一方面为推挽变压器T14提供一较大的交流阻抗，另一方面确保变压器副边输出完美的正弦波。所述电流采样电路6通过采集电阻RZ1两端电压差，经过差分运算放大电路14转化为所需的电压信号，送入单片机MCU10的AD2输入口；一方面，该电路可以检测当前回路电流大小，用以推算当前回路功耗；另一方面，当回路电流超出预设值时，及时关断两路推挽PWM信号1输出。所述电压采样电路8为采集当前电源管理电路7输出端VCC大小，经过分压接入单片机MCU10的AD1输入口，推算当前电压值；一方面，检测电源管理电路7当前输出电压VCC大小，用以推算当前回路功耗；另一方面，根据不同压电陶瓷喷雾片17所需驱动电压信号的不同，及时反馈给电压调节电路15，调整VCC输出。本专利技术的采用单片机控制的压电陶瓷喷雾片驱动电路具有以下优点：1、该驱动电路具有结构简单、电气效率高且动态响应好的优点,且输入输出经过电气隔离，安全性更好。2、传统的压电陶瓷压电喷雾片驱动电路，电压驱动信号的调节需要调整变压器绕组匝数比，以及反馈电阻等，成本高、效率低，对不同压电陶瓷喷雾片的适用性差。本专利技术只需通过软件调节PWM3的频率或占空比，改变电压调压电路(15)输出电压大小，即可调节压电陶瓷喷雾片电压驱动信号的大小，成本低、效率高，并且电压驱动信号的大小在一定范围内，可任意调节；附图说明图1为本专利技术的电路示意框图。图2为本专利技术的推挽变换器驱动电路的组成图。图3为本专利技术的单片机MCU输出两路PWM驱动信号波形。图4为本专利技术的PZT喷雾片两端电压驱动波形。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术是基于压电陶瓷喷雾片的工作原理所设计的驱动电路，根据目前压电陶瓷喷雾片驱动电路电气效率低、压电陶瓷片使用寿命短而设计，本专利技术可以为压电陶瓷喷雾片提供完美的正弦波或方波，同时提高电路电气效率，以及压电陶瓷喷雾片使用寿命。图1为本专利技术的电路示意框图。本实施例的采用单片机(简称单片机MCU)控制的压电陶瓷喷雾片驱动电路，包括所述单片机MCU10产生两路推挽PWM信号(1)Gate1和Gate2，所述两路推挽PWM信号1的输出端接入推挽变换器(2)，推挽变换器(2)产生驱动电压信号11，驱动电压信号11输出端串联一储能电感L1，以驱动压电陶瓷喷雾片；所述推挽变换器2包括推挽开关电路13、尖峰吸收电路12和推挽变压器T14，所述的推挽开关电路13包括MOS管Q1、MOS管Q2，所述的电压尖峰吸收电路，有一由电阻R1和电容C1组成，推挽变压器T1(4)电源输入端VIN接有LC滤波器5，所述的LC滤波器5有一电感L2和电容C2、C3组成，LC滤波器5输入端接有电流采样电路6，电流采样电路6的输入端，接到电源管理电路7的输出端VCC，所述电源管理电路7输出端VCC还接有电压采样电路8，所述电源管理电路7的反馈端接有电压调节电路，所述单片机MCU10为8051系列微控制器，如G80F960A。本实施例中，推挽变换器的电源输入端VIN接有LC滤波器5，LC滤波器5输入端接入电流采样电路6中采样电阻RZ1一端，采样电阻RZ1的另一端接到电源管理电路7的输出端VCC，电源管理电路7的输出端VCC还接有电压采样电路8，电源管理电路7的输入端接电池18，电源管理电路7的反馈端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用单片机控制的压电陶瓷喷雾片驱动电路，其特征在于：包括所述单片机MCU(10)产生两路推挽PWM信号(1)Gate1和Gate2，所述两路推挽PWM信号(1)的输出端接入推挽变换器(2)，推挽变换器(2)产生驱动电压信号(11)，驱动电压信号(11)输出端串联一储能电感L1，以驱动压电陶瓷喷雾片；所述推挽变换器(2)包括推挽开关电路(13)、尖峰吸收电路(12)和推挽变压器T1(4)，所述推挽开关电路(13)包括MOS管Q1、MOS管Q2，所述电压尖峰吸收电路，有一由电阻R1和电容C1组成，推挽变压器T1(4)电源输入端VIN接有LC滤波器(5)，所述LC滤波器(5)有一电感L2和电容C2、C3组成，所述LC滤波器(5)输入端接有电流采样电路(6)，所述电流采样电路(6)的输入端，接到电源管理电路(7)的输出端VCC，所述电源管理电路(7)输出端VCC还接有电压采样电路(8)，所述电源管理电路(7)的反馈端接有电压调节电路。

【技术特征摘要】
1.一种采用单片机控制的压电陶瓷喷雾片驱动电路，其特征在于：包括所述单片机MCU(10)产生两路推挽PWM信号(1)Gate1和Gate2，所述两路推挽PWM信号(1)的输出端接入推挽变换器(2)，推挽变换器(2)产生驱动电压信号(11)，驱动电压信号(11)输出端串联一储能电感L1，以驱动压电陶瓷喷雾片；所述推挽变换器(2)包括推挽开关电路(13)、尖峰吸收电路(12)和推挽变压器T1(4)，所述推挽开关电路(13)包括MOS管Q1、MOS管Q2，所述电压尖峰吸收电路，有一由电阻R1和电容C1组成，推挽变压器T1(4)电源输入端VIN接有LC滤波器(5)，所述LC滤波器(5)有一电感L2和电容C2、C3组成，所述LC滤波器(5)输入端接有电流采样电路(6)，所述电流采样电路(6)的输入端，接到电源管理电路(7)的输出端VCC，所述电源管理电路(7)输出端VCC还接有电压采样电路(8)，所述电源管理电路(7)的反馈端接有电压调节电路。2.根据权利要求1所述的采用单片机控制的压电陶瓷喷雾片驱动电路，其特征在于：所述单片机MCU(10)产生两路推挽PWM信号(1)Gate1和Gate2，所述两路推挽PWM信号(1)Gate1和Gate2耦接于所述推挽开关电路(13)，及所述MOS管Q1的G极和MOS管Q2的G极。3.根据权利要求1所述的采用单片机控制的压电陶瓷喷雾片驱动电路，其特征在于：所述推挽变压器T1(4)初级绕组第二端接电源输入端VIN；所述的MOS管Q1的D极、MOS管Q2的D极之间还串联有一所述尖峰吸收电路(12)。4.根据权利要求1所述的采用单片机控制的压电陶瓷喷雾片驱动电路，其特征在于：所述推挽变压器T1(4)次级绕组第一端串接一储能电感(16)，与压电陶瓷喷雾片(17)高端相连，推挽变压器T1(4)次级绕组第二端与压电陶瓷喷雾片低端相连。5.根据权利要求1所述的采用单片机控制的压电陶瓷喷雾片驱动电路，其特征在于：所述推挽开关电路(13)耦接于所述推挽变压器T1(4)的初级绕组；所述推挽变压器T1(4)初级绕组的第一端和第三端分别接MOS管Q1的D极和MOS管Q2的D极，所述MOS管Q1的S极和MOS管Q2的S极分别接地。6.根据权利要求1所述的采用单片机控制的压电陶瓷喷雾...

【专利技术属性】
技术研发人员：马骏，陈明举，郑洪喆，
申请(专利权)人：南京鱼跃软件技术有限公司，江苏鱼跃医疗设备股份有限公司，江苏鱼跃信息系统有限公司，苏州鱼跃医疗科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32