用于改善电疗设备电池性能的升压装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于改善电疗设备电池性能的升压装置，包括：电感、升压二极管、第一、第二比较器、采集单元、驱动单元、三极管及检测电阻；电感第一端连接输入电压，第二端连接升压二极管正端和三极管的集电极，升压二极管负端连接输出电压，第一比较器的第一输入端连接第一参考电压，采集单元输入端连接输出电压，输出端连接第一比较器第二输入端，第一比较器输出端连接驱动单元第一输入端，第二比较器第一输入端连接多个第二参考电压，第二输入端连接三极管发射极和检测电阻第一端，输出端连接驱动单元第二输入端，驱动单元输出端连接三极管基极。本发明专利技术可以很好的控制升压电路的输入电流以及升压电路在启动瞬间的电流。流以及升压电路在启动瞬间的电流。流以及升压电路在启动瞬间的电流。

【技术实现步骤摘要】
用于改善电疗设备电池性能的升压装置


[0001]本专利技术属于电疗设备设计领域，特别是涉及一种用于改善电疗设备电池性能的升压装置。

技术介绍

[0002]电疗是利用不同类型电流和电磁场治疗疾病的方法。主要有直流电疗法、直流电药物离子导入疗法、低频脉冲电疗法、中频脉冲电疗法、高频电疗法、静电疗法。由于人体的皮肤阻抗都在1KΩ以上，一般电疗设备的脉冲电压都在50V～100V左右；常规的纽扣电池(CR2032)的输出电压为3V；要想从3V电压到50V以上需要采用DC
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DC升压电路。
[0003]DC
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DC升压电路是利用开关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出的一种开关电源，它以小型、轻量和高效率的特点被广泛应用在各行业电子设备，是不可缺少的一种电源架构。DC
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DC升压电路主要由控制电路、功率电感和场效晶体管基本元件组成，其中控制电路可以采用专用IC或者分立元器件构建。图1显示为一个DC
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DC升压基本架构框图，其中L是储能元件，当开关闭合时，A点的电压为0，Vin直接给电感L充电，充电电流路径见下图，开关导通时间dt＝占空比*开关周期＝D*T。
[0004]如图2所示，当开关断开时，L中存储的能量会通过二极管，给负载放电；同时，Vin也会通过二极管给负载放电，二者叠加，实现升压，放电时间dt＝(1
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占空比)*开关周期＝(1
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D)*T。
[0005]如图3所示，在开关闭合和断开的两个时间内，电感充电和放电是一样的，称之为电感的幅秒特性。整理得：Vout＝Vin/(1
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D)。
[0006]基于DC
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DC升压电路的特点，其非常适合电池供电的电疗设备。但是，由于电疗设备一般都采用纽扣电池(CR2032)供电，一般的纽扣电池的输出脉冲电流均在20mA以内，以目前常见的DC
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DC升压专用芯片开关电流高达1A，纽扣电池根本无法满足输出脉冲时的电流要求，纽扣电池也无法驱动该升压电路。
[0007]因此，提供一种输入电流小，适合纽扣电池供电的升压电路是非常必要的。

技术实现思路

[0008]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种用于改善电疗设备电池性能的升压装置，用于解决现有技术中纽扣电池无法满足输出脉冲时的电流要求，也无法驱动升压电路的问题。
[0009]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种用于改善电疗设备电池性能的升压装置，所述升压装置包括：电感、升压二极管、第一比较器、采集单元、第二比较器、驱动单元、三极管及检测电阻；所述电感的第一端连接输入电压，第二端连接所述升压二极管的正端和所述三极管的集电极，所述升压二极管的负端连接输出电压，所述第一比较器的第一输入端连接第一参考电压，所述采集单元的输入端连接输出电压，输出端连接所述第一比较器的第二输入端，所述第一比较器的输出端连接所述驱动单元的第一输入端，所述第
二比较器的第一输入端连接多个第二参考电压，第二输入端连接所述三极管的发射极和所述检测电阻的第一端，输出端连接所述驱动单元的第二输入端，所述驱动单元的输出端连接所述三极管的基极，所述检测电阻的第二端接地。
[0010]可选地，所述采集单元包括第一分压电阻和第二分压电阻，所述第一分压电阻的第一端连接输出电压，第二端连接所述第二分压电阻的第一端和所述第一比较器的第二输入端，所述第二分压电阻的第二端接地。
[0011]可选地，所述检测电阻采集流经所述三极管的输入电流，当所述检测电阻上的电压大于所述第二参考电压时，通过所述第二比较器使能所述驱动单元，以限制所述三极管的导通时间，从而控制所述三极管的输入电流。
[0012]可选地，所述第二参考电压为2.4mV～2.5mV。
[0013]可选地，多个所述第二参考电压包括依次递增的第一电压、第二电压和第三电压；当所述采集单元向所述第一比较器输出的电压低于第一电压时，所述第一比较器使能所述驱动单元，以限制所述三极管的导通时间，从而控制所述三极管的输入电流；当所述采集单元向所述第一比较器输出的电压高于第二电压时，所述第一比较器使能所述驱动单元关闭限制，以使所述三极管导通，但所述检测电阻与所述第二比较器保持工作；当所述采集单元向所述第一比较器输出的电压高于第三电压时，所述驱动单元停止波形输出，完成升压。
[0014]可选地，所述第一电压为0.5V～0.7V，所述第二电压为0.9V～1.1V，所述第三电压为1.22V～1.24V。
[0015]可选地，所述驱动单元限制所述三极管的导通时间为不超过400ns，开关频率为1MHz以下。
[0016]可选地，所述升压装置还包括输入电容，所述输入电容的第一端连接输入电压，第二端接地。
[0017]可选地，所述升压装置还包括输出电容，所述输出电容的第一端连接输出电压，第二端接地。
[0018]可选地，多个第二参考电压由参考电压单元产生，所述参考电压单元的一端连接输入电压，另一端连接所述第一比较器的第一输入端。
[0019]本专利技术还提供一种电疗设备，所述电疗设备包括如上任意一项所述的用于改善电疗设备电池性能的升压装置。
[0020]如上所述，本专利技术的用于改善电疗设备电池性能的升压装置，具有以下有益效果：
[0021]本专利技术能很好的控制DC
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DC升压电路的输入电流。
[0022]本专利技术能很好的控制DC
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DC升压电路在启动瞬间的电流。
[0023]本专利技术电路简单，易于实现；本专利技术功耗低，输入电流小，可以延长纽扣电池的输出寿命；本专利技术具有升压效果，简化了电源的升压设计，本专利技术可以采用纽扣电池供电，输出电能有限，可以避免电流过大而造成对人体的危害，具有较高的安全性。
附图说明
[0024]图1显示为一种DC
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DC升压电路的结构示意图。
[0025]图2～图3分别显示为DC
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DC升压电路的原理示意图。
[0026]图4显示为本专利技术实施例的用于改善电疗设备电池性能的升压装置的结构框图。
[0027]图5显示为本专利技术实施例的用于改善电疗设备电池性能的升压装置的电路结构示意图。
[0028]元件标号说明
[0029]101
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电感
[0030]102
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升压二极管
[0031]103
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第一比较器
[0032]104
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采集单元
[0033]105
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第二比较器
[0034]106
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于改善电疗设备电池性能的升压装置，其特征在于，所述升压装置包括：电感、升压二极管、第一比较器、采集单元、第二比较器、驱动单元、三极管及检测电阻；所述电感的第一端连接输入电压，第二端连接所述升压二极管的正端和所述三极管的集电极，所述升压二极管的负端连接输出电压，所述第一比较器的第一输入端连接第一参考电压，所述采集单元的输入端连接输出电压，输出端连接所述第一比较器的第二输入端，所述第一比较器的输出端连接所述驱动单元的第一输入端，所述第二比较器的第一输入端连接多个第二参考电压，第二输入端连接所述三极管的发射极和所述检测电阻的第一端，输出端连接所述驱动单元的第二输入端，所述驱动单元的输出端连接所述三极管的基极，所述检测电阻的第二端接地。2.根据权利要求1所述的用于改善电疗设备电池性能的升压装置，其特征在于：所述采集单元包括第一分压电阻和第二分压电阻，所述第一分压电阻的第一端连接输出电压，第二端连接所述第二分压电阻的第一端和所述第一比较器的第二输入端，所述第二分压电阻的第二端接地。3.根据权利要求2所述的用于改善电疗设备电池性能的升压装置，其特征在于：所述检测电阻采集流经所述三极管的输入电流，当所述检测电阻上的电压大于所述第二参考电压时，通过所述第二比较器使能所述驱动单元，以限制所述三极管的导通时间，从而控制所述三极管的输入电流。4.根据权利要求3所述的用于改善电疗设备电池性能的升压装置，其特征在于：所述第二参考电压为2.4mV～2.5mV。5.根据权利要求3所述的用于改善电疗设备电池性能的升压装置，其特征在于：多个所述第二参考电压包括依次递增的第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈重，李嘉彦，李宏，彭铁刚，
申请(专利权)人：国科宁波生命与健康产业研究院，
类型：发明
国别省市：