【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种改进的电刺激电路。更具体但非排他地，其涉及一种用于由牛穿戴的可穿戴设备的、可远程触发的改进的电刺激电路，该电刺激电路由于使用了被低估的变压器和电容器而非常轻量化。
技术介绍
1、电刺激项圈已经用于宠物(例如狗)很多年。电刺激项圈可以通过用户触发器、通过诸如埋线的物理边界或者通过虚拟边界来激活。通常，电刺激项圈只提供足够的能量给狗厌恶的刺激。电刺激项圈的电压可以根据型号各不相同。然而，电刺激项圈上的典型范围可以在400到1000伏特之间。电刺激项圈需要轻量化，以便能够由动物携带，并且是高能效的，以免电池消耗过快。
2、围栏激励器是当前专利技术的最好类比，因为它们试图实现向大型动物提供电刺激的相同结果。电围栏通常用于将牛(如奶牛)限制在区域内。电围栏激励器提供能量，通过围栏线、通过奶牛返回激励器附近的接地电极。根据围栏配置、动物类型和其他因素，电源或电围栏激励器通常输出2000至12000伏特。与狗的电刺激项圈相比，此电压更大，因为该电压需要使能量从围栏跳到奶牛身上，有时也需要穿过奶牛的厚皮毛。电围栏激励器具有非常低的安培数或电流，约为120毫安。这通过两种方式再次变得更安全，首先是通过以高电压但非常低安培数的规则脉冲释放来自电围栏激励器的电子流。其次，电能脉冲通过电线。这意味着它沿线路每秒发送一次持续3/10000秒的电脉冲。使电流脉动的原因是，如果电线被触碰并递送电刺激，无论触碰到什么，它都有机会自行移除。
3、为了实现上述特性，电围栏激励器通常是主电源供电的、大型的、壁挂式的和重型的。
4、本专利技术的目的
5、本专利技术的目的是提供一种电刺激电路，该电刺激电路克服或至少部分地改善上述缺点中的一些，或者至少为公众提供有用的选择。
技术实现思路
1、在第一方面，本专利技术涉及一种被配置为由动物穿戴的动物刺激项圈，包括被配置为向动物施加电刺激的电刺激系统，该系统包括：
2、a)能量源；
3、b)定位在项圈上的电极对；
4、c)电刺激电路，其可操作以从能量源产生电刺激，并将所产生的刺激提供给电极对；
5、d)控制器，被配置为在需要时操作电刺激电路；以及
6、e)其中，电刺激电路包括输出变压器，并且该电刺激电路被配置为从输出变压器的操作产生电刺激，输出变压器以表示基本饱和状态的操作参数为特征。
7、在另一个方面，本专利技术涉及一种用于被配置为由动物穿戴的可穿戴设备的电刺激系统，该系统被配置为向动物施加电刺激，该系统包括：
8、f)能量源；
9、g)电极对；
10、h)电刺激电路，其可操作以从能量源产生电刺激，并将所产生的刺激提供给电极对；
11、i)控制器，被配置为在需要时操作电刺激电路；以及
12、j)其中，电刺激电路包括输出变压器，并且该电路被配置为从输出变压器的操作产生电刺激，输出变压器以表示基本饱和状态的操作参数为特征。
13、在一些实施例中，输出变压器可操作地产生电刺激作为具有输出脉冲能量和输出脉冲宽度的输出脉冲，其中输出变压器的操作由以下操作参数中的任何一个或更多个来表征：
14、·高达90％的输出脉冲能量由在饱和状态下操作的输出变压器产生；
15、·高达85％的输出脉冲能量由在饱和状态下操作的输出变压器产生；
16、·高达80％、75％、70％、65％、60％、55％、50％、45％、40％、35％或30％的输出脉冲能量由在饱和状态下操作的输出变压器产生；
17、·输出脉冲能量高达输入到输出变压器的脉冲能量的50％；
18、·输出脉冲能量高达输入到输出变压器的脉冲能量的20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％或55％；
19、·输出脉冲能量基本上为0.15j，并且输入到输出变压器的脉冲能量约为0.5j；
20、·输出脉冲能量基本上为0.15j，并且输入到输出变压器的输入脉冲能量至少为0.4j、0.45j、0.5j、0.55j、0.6j、0.65j、0.7j、0.75j、0.8j、0.85j、0.9j或0.95j；
21、·至少50％的输出脉冲宽度由以50％或更低的效率操作的输出变压器产生；
22、·至少55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％或95％的输出脉冲宽度由以50％或更低的效率操作的输出变压器产生；
23、·输出变压器的一次绕组接收大约60a到80a，并且输出变压器的二次绕组输出大约3a。
24、在一些实施例中，该电路还包括升压变压器，该升压变压器被配置为直接或间接地从能量源接收能量并升高能量源的电压。
25、在一些实施例中，该电路还包括电容器电路，电容器电路包括一个或更多个电容器，一个或更多个电容器被配置为以升压变压器提供的电压存储来自升压变压器的能量。
26、在一些实施例中，输出变压器被配置为接收由电容器电路存储的能量。
27、在一些实施例中，输出变压器被配置为将电容器电路存储的能量升高到400v和30kv之间的范围。
28、在一些实施例中，能量源提供20瓦特和40瓦特之间、和/或3伏特和5伏特之间、或约4.2伏特。
29、在一些实施例中，升压变压器将能量源电压增加到400伏特和800伏特之间的范围。
30、在一些实施例中，升压变压器将能量源电压增加到500伏特和700伏特之间的范围。
31、在一些实施例中，升压变压器将能量源电压增加到600伏特。
32、在一些实施例中，升压变压器操作在饱和的线性区域中。
33、在一些实施例中，输出变压器的体积小于27cm3。
34、在一些实施例中，输出变压器的宽度和深度小于40mm×40mm。
35、在一些实施例中，输出变压器的宽度和深度小于30mm×30mm。
36、在一些实施例中，输出变压器的高度(不包括其腿部)小于40mm、小于30mm或小于20mm。
37、在一些实施例中，输出变压器的高度(不包括腿部)为17mm。
38、在一些实施例中，输出变压器的形状是长方体。
39、在一些实施例中，电容器电路至少包括第一和第二电容器。
40、在一些实施例中，控制器被配置为控制电容器电路的充电。
41、在一些实施例中，控制器被配置为控制电容器电路中的一个或更多个电容器的放电，从而控制放电电压脉冲的电压分布。
42、在一些实施例中，控制器被配置为控制电容器电路中的一个或更多个电容器的放电时序，从而控制电压脉冲的幅度、波长和频率中的至少一个。
43、在一些实本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于被配置为由动物穿戴的可穿戴设备的电刺激系统，所述系统被配置为向动物施加电刺激，所述系统包括：
2.根据前述权利要求所述的系统，其中，所述输出变压器在操作上产生所述电刺激作为具有输出脉冲能量和输出脉冲宽度的输出脉冲，其中，在所述基本饱和状态中的所述输出变压器的操作由以下操作参数中的任何一个或更多个来表征：
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述可穿戴设备是项圈。
4.根据权利要求2或3所述的系统，其中，所述电路还包括升压变压器，所述升压变压器被配置为从所述能量源直接或间接地接收能量并升高所述能量源的电压。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述电路还包括电容器电路，所述电容器电路包括一个或更多个电容器，所述一个或更多个电容器被配置为以所述升压变压器提供的电压存储来自所述升压变压器的能量。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述输出变压器被配置为接收由所述电容器电路存储的能量。
7.根据权利要求5或6所述的系统，其中，所述输出变压器被配置为将由所述电容器电路存储的能量升高到400V和30kV之间
8.根据前述权利要求所述的系统，其中，所述能量源提供20瓦特和40瓦特之间、和/或3伏特和5伏特之间、或约4.2伏特。
9.根据权利要求4至8中任一项所述的系统，其中，所述升压变压器将所述能量源电压增加到400伏特和800伏特之间的范围。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述升压变压器将所述能量源电压增加到500伏特和700伏特之间的范围。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述升压变压器将所述能量源电压增加到600伏特。
12.根据权利要求4至11中任一项所述的系统，其中，所述升压变压器操作在饱和的线性区域中。
13.根据前述权利要求所述的系统，其中，所述电容器电路至少包括第一电容器和第二电容器。
14.根据前述权利要求所述的系统，其中，所述控制器被配置为控制所述电容器电路的充电。
15.根据权利要求5所述的系统，其中，所述控制器被配置为控制所述电容器电路中的所述一个或更多个电容器的放电，从而控制放电电压脉冲的电压分布。
16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述控制器被配置为控制所述电容器电路中的一个或更多个电容器的放电时序，从而控制所述电压脉冲的幅度、波长和频率中的至少一个。
17.根据权利要求15或16所述的系统，其中，所述电压脉冲由所述输出变压器升高，以产生形成要递送到所述动物的电刺激的至少一部分的所述输出脉冲。
18.根据权利要求16至17中任一项所述的系统，其中，所述电刺激在0.5秒至1.5秒的电刺激时间内递送。
19.根据权利要求15至18中任一项所述的系统，其中，所述电刺激在1秒的电刺激周期内递送。
20.根据权利要求18或19所述的系统，其中，在所述电刺激时间期间，重复在2个和6个脉冲之间的多个电压脉冲。
21.根据权利要求15至20中任一项所述的系统，其中，在所述电刺激时间期间，所述电压脉冲重复3次。
22.根据权利要求15至21中任一项所述的系统，其中，所述控制器被配置为允许在电压脉冲之间冷却所述电容器(不充电或放电)。
23.根据前述权利要求所述的系统，其中，所述控制器被配置为操作所述电刺激电路以产生多个电刺激，其中，在所述多个电刺激之间的时间为至少3秒。
24.根据权利要求23所述的系统，其中，所述电刺激之间的时间为10秒。
25.根据权利要求15至24中任一项所述的系统，其中，所述电刺激电路包括电容器反馈信号，并且所述控制器还被配置为确定所述电压脉冲的变量，从而允许微控制器控制以下中的一个或更多个：
26.根据前述权利要求所述的系统，其中，所述电刺激电路还包括反馈电路，所述反馈电路生成指示电极操作的反馈信号，并且所述控制器还被配置为基于所述反馈信号来确定是否成功地将所述电激刺激施加到所述动物。
27.根据权利要求26所述的系统，其中，所述反馈电路包括配置在所述电极对之间的分流电阻器，并且所述反馈信号指示流过反馈电阻器的电流。
28.根据权利要求26或27所述的系统，其中，所述控制器被配置为当所述反馈信号指示电流高于预定阈值时确定成功的电刺激递送。
29.根据权利要求28所述的系统，其中，预定电流阈值在2安培和6安培之间。
30.根据权利要求28或29所述的系统，其中，所述控制器被配置为确定尚未满足预定电流阈值，并且作为响应...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于被配置为由动物穿戴的可穿戴设备的电刺激系统，所述系统被配置为向动物施加电刺激，所述系统包括：
2.根据前述权利要求所述的系统，其中，所述输出变压器在操作上产生所述电刺激作为具有输出脉冲能量和输出脉冲宽度的输出脉冲，其中，在所述基本饱和状态中的所述输出变压器的操作由以下操作参数中的任何一个或更多个来表征：
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述可穿戴设备是项圈。
4.根据权利要求2或3所述的系统，其中，所述电路还包括升压变压器，所述升压变压器被配置为从所述能量源直接或间接地接收能量并升高所述能量源的电压。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述电路还包括电容器电路，所述电容器电路包括一个或更多个电容器，所述一个或更多个电容器被配置为以所述升压变压器提供的电压存储来自所述升压变压器的能量。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述输出变压器被配置为接收由所述电容器电路存储的能量。
7.根据权利要求5或6所述的系统，其中，所述输出变压器被配置为将由所述电容器电路存储的能量升高到400v和30kv之间的范围。
8.根据前述权利要求所述的系统，其中，所述能量源提供20瓦特和40瓦特之间、和/或3伏特和5伏特之间、或约4.2伏特。
9.根据权利要求4至8中任一项所述的系统，其中，所述升压变压器将所述能量源电压增加到400伏特和800伏特之间的范围。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述升压变压器将所述能量源电压增加到500伏特和700伏特之间的范围。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述升压变压器将所述能量源电压增加到600伏特。
12.根据权利要求4至11中任一项所述的系统，其中，所述升压变压器操作在饱和的线性区域中。
13.根据前述权利要求所述的系统，其中，所述电容器电路至少包括第一电容器和第二电容器。
14.根据前述权利要求所述的系统，其中，所述控制器被配置为控制所述电容器电路的充电。
15.根据权利要求5所述的系统，其中，所述控制器被配置为控制所述电容器电路中的所述一个或更多个电容器的放电，从而控制放电电压脉冲的电压分布。
16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述控制器被配置为控制所述电容器电路中的一个或更多个电容器的放电时序，从而控制所述电压脉冲的幅度、波长和频率中的至少一个。
17.根据权利要求15或16所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：马苏德·萨尔加齐库什，
申请(专利权)人：霍尔特美国公司，
类型：发明
国别省市：
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