H桥电路及具有其的神经肌肉电刺激装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种H桥电路及具有其的神经肌肉电刺激装置，H桥电路包括：第一、第二、第三和第四控制模块、H桥控制单元、控制信号端和供电电源，控制信号端能够向第一、第二、第三和第四控制模块发送控制信号；H桥控制单元包括上臂左桥、上臂右桥、下臂左桥和下臂右桥；第一、第二、第三和第四控制模块分别连接到上臂左桥、上臂右桥、下臂左桥和下臂右桥；控制信号端接收到的电平小于第一预设电平值时，同时接通上臂右桥和下臂左桥，其中，第一预设电平值小于零；大于第二预设电平值时，同时接通上臂左桥和下臂右桥，其中，第二预设电平值大于零。在该H桥电路中，控制信号的电压的正负能够改变电流方向、电压大小能够控制电流大小。

H-bridge circuit and its neuromuscular electrical stimulation device

The invention provides an H-bridge circuit and a neuromuscular electrical stimulation device with it. The H-bridge circuit includes the first, second, third and fourth control modules, the H-bridge control unit, the control signal terminal and the power supply. The control signal terminal can send control signals to the first, second, third and fourth control modules. The H-bridge control unit includes the upper arm left bridge, the upper arm right bridge and the lower arm left bridge. The first, second, third and fourth control modules are connected to the upper arm left bridge, the upper arm right bridge, the lower arm left bridge and the lower arm right bridge, respectively. When the level received by the control signal terminal is less than the first preset level, the upper arm right bridge and the lower arm left bridge are connected at the same time, where the first preset level is less than zero; when the second preset level is greater, the upper arm left bridge and the lower arm left bridge are connected at the same time. The second preset level of the lower arm right bridge is greater than zero. In the H-bridge circuit, the positive and negative voltage of the control signal can change the direction of current and the magnitude of voltage can control the magnitude of current.

【技术实现步骤摘要】
H桥电路及具有其的神经肌肉电刺激装置
本专利技术涉及电气
，尤其涉及一种H桥电路及具有其的神经肌肉电刺激装置。
技术介绍
H桥电路是电气工程中的一种常用的电路结构，其通常结构如图1所示，其中，上臂左桥Q’1、下臂右桥Q’4为一组，上臂右桥Q’2、下臂左桥Q’3为一组，这两组状态互补，即当一组导通时，另一组必须关断，即：(1)当上臂左桥Q’1与下臂右桥Q’4导通时，负载的电流从电源HD’流出，并经连接点A’流向连接点B’；(2)反之，当上臂右桥Q’2与下臂左桥Q’3导通时，负载的电流从电源HD’流出经连接点B’流向连接点A’，从而完成输入负载的电流的方向的切换。可以理解的是，这需要四组控制信号(即需要分别给上臂左桥Q’1、上臂右桥Q’2、下臂左桥Q’3和下臂右桥Q’4各一组控制信号)，从而不便于使用。因此，如何设计一种需要的控制信号少的H桥电路，就成为一个亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种H桥电路及具有其的神经肌肉电刺激装置。为了实现上述专利技术目的之一，本专利技术一实施方式提供了一种H桥电路，包括：第一控制模块、第二控制模块、第三控制模块、第四控制模块、H桥控制单元、控制信号端和供电电源，所述控制信号端能够向第一、第二、第三和第四控制模块发送控制信号；所述H桥控制单元包括处于高端的上臂左桥和上臂右桥、以及处于低端的下臂左桥和下臂右桥，所述供电电源连接到H桥控制单元的高端；第一控制模块连接到上臂左桥，第二控制模块连接到上臂右桥，第三控制模块连接到下臂左桥，第四控制模块连接到下臂右桥；所述控制信号端接收到的电平小于第一预设电平值时，第二和第三控制模块能够在同一时刻接通上臂右桥和下臂左桥，第一和第四控制模块能够同时断开上臂左桥和下臂右桥，其中，第一预设电平值小于零；所述控制信号端接收到的电平大于第二预设电平值时，第一、和第四控制模块能够在同一时刻接通上臂左桥和下臂右桥，第二和第三控制模块能够同时断开上臂右桥和下臂左桥，其中，第二预设电平值大于零。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，第一控制模块包括：第一比较器和第一分压电路，第一分压电路分别连接到第一比较器的输出端、供电电源和上臂左桥；第一比较器的负输入端所输入的电压值为第二预设电平值、正输入端连接到控制信号端，当控制信号端所输入的电压值大于第二预设值时，第一比较器的输出端输出高电平，否则输出低电平；第一分压电路在接收到高电平时，导通所述上臂左桥，接收到低电平时，断开上臂左桥。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述上臂左桥为PMOS管，所述PMOS管的源极连接到供电电源、漏极连接到下臂左桥；第一分压电路包括：第一NPN三极管、第一分压电阻、第二限流电阻和第三分压电阻，第一分压电阻的一端连接到供电电源、另一端连接到第二限流电阻，第二限流电阻的另一端连接到PMOS管的栅极；第一NPN三极管的基极通过第一限流电阻连接到第一比较器的输出端、发射极接地且集电极通过第三分压电阻连接到第一分压电阻和第二限流电阻的连接处。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，第二控制模块包括：第二比较器和第二分压电路，第二分压电路分别连接到第二比较器的输出端、供电电源和上臂右桥；第二比较器的正输入端所输入的电压值为第一预设电平值、负输入端连接到控制信号端，当控制信号端所输入的电压值大于第一预设值时，第一比较器的输出端输出低电平、否则输出高电平；第二分压电路在接收到高电平时，导通所述上臂右桥，否则断开上臂右桥。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述上臂右桥为PMOS管，所述PMOS管的源极连接到供电电源、漏极连接到下臂右桥；第二分压电路包括：第二NPN三极管、第四分压电阻、第五限流电阻和第六分压电阻，第四分压电阻的一端连接到供电电源、另一端连接到第五限流电阻，第五限流电阻的另一端连接到PMOS管的栅极；第二NPN三极管的基极通过第三限流电阻连接到第二比较器的输出端、发射极接地且集电极通过第六分压电阻连接到第四分压电阻和第五限流电阻的连接处。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，第三控制模块包括：反向放大器；所述下臂左桥为NMOS管，所述NMOS管的漏极连接到上臂左桥、源极接地；所述反向放大器的输入端连接到控制信号端、输出端连接到所述NMOS管的栅极。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，第三控制模块包括：反向放大器、第一运算放大器、第七限流电阻和第八反馈电阻；所述下臂左桥为NMOS管，所述NMOS管的漏极连接到上臂左桥、源极通过第九电流采样电阻接地；所述反向放大器的输入端连接到控制信号端、输出端连接到第一运算放大器的正输入端；第一运算放大器的输出端通过第七限流电阻连接到NMOS管的栅极、负输入端通过第八反馈电阻连接到NMOS管的源极。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，第四控制模块包括：电压跟随器；所述下臂右桥为NMOS管，所述NMOS管的漏极连接到上臂右桥、源极接地；所述电压跟随器的输入端连接到控制信号端、输出端连接到所述NMOS管的栅极。作为本专利技术一实施方式的进一步改进，第四控制模块包括：电压跟随器、第三运算放大器、第十限流电阻和第十一反馈电阻；所述下臂右桥为NMOS管，所述NMOS管的漏极连接到上臂右桥、源极通过第十二电流采样电阻接地；所述电压跟随器的输入端连接到控制信号端、输出端连接到第三运算放大器的正输入端；第三运算放大器的输出端通过第十限流电阻连接到NMOS管的栅极、负输入端通过第十一反馈电阻连接到NMOS管的源极。本专利技术实施例还提供了一种神经肌肉电刺激装置，其中：所述神经肌肉电刺激装置包含上述的H桥电路和两个电极，其中，一个电极电连接到所述H桥电路中上臂左桥和下臂左桥的连接处，另一个电极电连接到所述H桥电路中的上臂右桥和下臂右桥的连接处。相对于现有技术，本专利技术的技术效果在于：在现有技术的H桥，通常需要四个控制信号来分别控制上臂左桥、上臂右桥，下臂左桥和下臂右桥的通断，而在本专利技术实施例中的H桥电路中，只需要一个信号，就能够控制上臂左桥、上臂右桥，下臂左桥和下臂右桥的通断，并该信号的电压的大小与该H桥电路所输出的电路大小呈正比。附图说明图1是现有技术中的H桥电路的电路图；图2是本专利技术实施例中的H桥电路的第一电路图；图3是本专利技术实施例中的H桥电路的第二电路图。具体实施方式以下将结合附图所示的各实施方式对本专利技术进行详细描述。但这些实施方式并不限制本专利技术，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本专利技术的保护范围内。本文使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“之下”的单元将位于其他单元或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括上方和下方这两种方位。设备可以以其他方式被定向(旋转90度或其他朝向)，并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语。并且，应当理解的是尽管术语第一、第二等在本文中可以被用于描述各种元件或结构，但是这些被描述对象不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于将这些描述对象本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种H桥电路，其特征在于，包括：第一控制模块(1)、第二控制模块(2)、第三控制模块(3)、第四控制模块(4)、H桥控制单元(5)、控制信号端(Vin)和供电电源(HD)，所述控制信号端(Vin)能够向第一、第二、第三和第四控制模块发送控制信号；所述H桥控制单元(5)包括处于高端的上臂左桥(51)和上臂右桥(52)、以及处于低端的下臂左桥(53)和下臂右桥(54)，所述供电电源(HD)连接到H桥控制单元(5)的高端；第一控制模块(1)连接到上臂左桥(51)，第二控制模块(2)连接到上臂右桥(52)，第三控制模块(3)连接到下臂左桥(53)，第四控制模块(4)连接到下臂右桥(54)；所述控制信号端(Vin)接收到的电平小于第一预设电平值时，第二和第三控制模块能够在同一时刻接通上臂右桥(52)和下臂左桥(53)，第一和第四控制模块能够同时断开上臂左桥(51)和下臂右桥(54)，其中，第一预设电平值小于零；所述控制信号端(Vin)接收到的电平大于第二预设电平值时，第一、和第四控制模块能够在同一时刻接通上臂左桥(51)和下臂右桥(54)，第二和第三控制模块能够同时断开上臂右桥(52)和下臂左桥(53)，其中，第二预设电平值大于零。...

【技术特征摘要】
1.一种H桥电路，其特征在于，包括：第一控制模块(1)、第二控制模块(2)、第三控制模块(3)、第四控制模块(4)、H桥控制单元(5)、控制信号端(Vin)和供电电源(HD)，所述控制信号端(Vin)能够向第一、第二、第三和第四控制模块发送控制信号；所述H桥控制单元(5)包括处于高端的上臂左桥(51)和上臂右桥(52)、以及处于低端的下臂左桥(53)和下臂右桥(54)，所述供电电源(HD)连接到H桥控制单元(5)的高端；第一控制模块(1)连接到上臂左桥(51)，第二控制模块(2)连接到上臂右桥(52)，第三控制模块(3)连接到下臂左桥(53)，第四控制模块(4)连接到下臂右桥(54)；所述控制信号端(Vin)接收到的电平小于第一预设电平值时，第二和第三控制模块能够在同一时刻接通上臂右桥(52)和下臂左桥(53)，第一和第四控制模块能够同时断开上臂左桥(51)和下臂右桥(54)，其中，第一预设电平值小于零；所述控制信号端(Vin)接收到的电平大于第二预设电平值时，第一、和第四控制模块能够在同一时刻接通上臂左桥(51)和下臂右桥(54)，第二和第三控制模块能够同时断开上臂右桥(52)和下臂左桥(53)，其中，第二预设电平值大于零。2.根据权利要求1所述的H桥电路，其特征在于，第一控制模块(1)包括：第一比较器(CP1)和第一分压电路(12)，第一分压电路(12)分别连接到第一比较器(CP1)的输出端、供电电源(HD)和上臂左桥(51)；第一比较器(CP1)的负输入端所输入的电压值为第二预设电平值、正输入端连接到控制信号端(Vin)，当控制信号端(Vin)所输入的电压值大于第二预设值时，第一比较器(CP1)的输出端输出高电平，否则输出低电平；第一分压电路(12)在接收到高电平时，导通所述上臂左桥(51)，接收到低电平时，断开上臂左桥(51)。3.根据权利要求2所述的H桥电路，其特征在于：所述上臂左桥(51)为PMOS管，所述PMOS管的源极连接到供电电源(HD)、漏极连接到下臂左桥(53)；第一分压电路(12)包括：第一NPN三极管(Q1)、第一分压电阻(R11)、第二限流电阻(R12)和第三分压电阻(R13)，第一分压电阻(R11)的一端连接到供电电源(HD)、另一端连接到第二限流电阻(R12)，第二限流电阻(R12)的另一端连接到PMOS管的栅极；第一NPN三极管(Q1)的基极通过第一限流电阻(R14)连接到第一比较器(CP1)的输出端、发射极接地且集电极通过第三分压电阻(R13)连接到第一分压电阻(R11)和第二限流电阻(R12)的连接处。4.根据权利要求1所述的H桥电路，其特征在于，第二控制模块(2)包括：第二比较器(CP2)和第二分压电路(22)，第二分压电路(22)分别连接到第二比较器(CP2)的输出端、供电电源(HD)和上臂右桥(52)；第二比较器(CP2)的正输入端所输入的电压值为第一预设电平值、负输入端连接到控制信号端(Vin)，当控制信号端(Vin)所输入的电压值大于第一预设值时，第一比较器(CP1)的输出端输出低电平、否则输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈佩胡，赵泽，郭煜淳，
申请(专利权)人：大悦创新苏州医疗科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32