比例阀控制电路制造技术

一种比例阀控制电路，对阀接口电路中的比例阀Ｖ１的通气流量进行控制，包括处理与转换电路与参考电压调节电路，还包括驱动电路连接于所述参考电压调节电路，根据所述参考电压提供参考驱动电流；保护电路连接于所述驱动电路；电流检测电路连接于所述驱动电路，对所述驱动电流进行监测，将所述驱动电流转化为电压进行采集。本实用新型专利技术所提供的比例阀控制电路对流量动态调节，有效控制通气流量，提高机器的可靠性和安全性。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

比例阀控制电路
本技术涉及医疗器械的控制电路，尤其涉及一种比例阀控制电路。
技术介绍
目前，医疗电子产品例如呼吸机和麻醉机，是重病患者的重要抢救工具，在临床应 用越来越普遍，如何提高通气的可靠性和安全性，对临床具有重要意义。呼吸机与麻醉机主 要由气路结构和电气控制两大部分组成，气路结构提供病人呼吸气流回路，电气控制部分 提供阀、传感器等器部件的驱动，以及对参量监测的传感器信号的提取处理，从而实现对气 流量的调节和监控，以达到给病人提供适度气流量的目的。目前大多数机器采用比例阀，实现对气流量的调节，这种方法控制流量的原理装 置如图6所示，该装置包括处理与转换电路110、参考电压调节电路120、驱动电路130、阀接 口电路140与驱动电流检测电路150。处理与转换电路110输出预设电压，该电压经过参考 电压调节电路120处理成一参考电压，该参考电压的大小决定了流经阀接口电路140中比 例阀Vl的电流大小，流经比例阀Vl的电流大小决定了阀开度，进而控制流经阀的气流量， 实现对流量的控制。而阀接口电路140中二极管Dl泄放感性负载阀的电流，起续流保护作 用。驱动电流检测电路150，检测阀的驱动电流的大小，将阀的驱动电流转换成电压，送给 ADC采集并分析处理，进而判断阀的工作状态，给出参考处理，例如报警等。该电路仅实现流量的动态调节，缺乏异常保护措施。比如如果驱动电路130包含 的运放UlB的负电源(-VCC)由于某种原因断掉，分析电路易知，驱动管Ql的栅极(连接电 阻R5的一端)始终处于高电平，驱动管Ql—直处于导通状态(试验表明也是如此)，阀Vl 相应处于供电打开状态。此时，处理器输出的参考电压起不到控制作用，气流量处于失控状 态，如果该阀Vl控制给病人通气，则气流会远远不断流入病人肺部，将会损伤病人。因而从 通气安全角度考虑，该电路方案未起到安全防护作用。现有技术需要改进和提高。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种能有效提高安全性的比例阀控制电路。本技术提供一种比例阀控制电路，对阀接口电路中的比例阀Vl的通气流量 进行控制，包括处理与转换电路与参考电压调节电路，该处理与转换电路发出的数字量电 压并将其转换为模拟量电压，该模拟量电压发送至参考电压调节电路，调节为参考电压，还 包括驱动电路，连接于参考电压调节电路，根据参考电压提供参考驱动电流，包括运算放 大器U1B、电阻R5与驱动管Ql，电阻R5连接于运算放大器UlB的输出端与驱动管Ql的栅极 之间；保护电路，连接于驱动电路，包括二极管D2，二极管D2的正极接地，负极连接处理器， 接收处理器的信号S ；电流检测电路连接于驱动电路，对驱动电流进行监测，将驱动电流转 化为电压进行采集，包括运算放大器U1C、运算放大器UlD与电阻R7，电阻R7连接于驱动管 Ql的源极与运算放大器UlC的同相输入端之间。作为本技术的进一步改进，该比例阀控制电路还包括流量检测电路与流量传 感器，其中流量检测电路连接于阀接口电路，流量传感器连接于流量检测电路与处理与转 换电路之间。作为本技术的进一步改进，驱动电路还包括电阻R6，连接于所述驱动管Ql的 源极与地之间。作为本技术的进一步改进，还包括气道管路与流量传感器，其中气道管路连 接于阀接口电路，流量传感器一端连接于气道管路，另一端连接于所述处理与转换电路。作为本技术的进一步改进，所述保护电路连接于所述驱动电路与所述阀接口 电路之间。作为本技术的进一步改进，该驱动电路还可以包括电容C3与电容C4，电容C3 与电容C4均为去尖峰电容，电容C3连接于驱动管Ql的漏极与栅极之间，电容C4连接于驱 动管Ql的栅极与地之间。作为本技术的进一步改进，该驱动电路还可以包括电容C4，电容C4为去尖峰 电容，连接于驱动管Ql的漏极与地之间。作为本技术的进一步改进，该保护电路还包括继电器K1，其第一输入控制端 连接于驱动管Ql的源极，第二输入控制端连接于控制阀VI。作为本技术的进一步改进，所述保护电路还包括继电器K1，其第一输入控制 端连接于所述驱动管Ql的漏极，第二输入控制端连接于所述控制阀VI，第一输出端连接于 所述二极管D2的正极，第二输出端连接于所述二极管D2的负极。作为本技术的进一步改进，所述保护电路连接于所述驱动管Ql的源极与电 阻R6之间。作为本技术的进一步改进，所述驱动电路还包括电容C3与电容C4，所述电容 C3与电容C4均为去尖峰电容，其中电容C3连接于所述驱动管Ql的漏极与电阻R7之间，电 容C4连接于电阻R7与地之间。作为本技术的进一步改进，所述保护电路还包括继电器K1，其第一输入控制 端连接于所述驱动管Ql的源极，第二输入控制端连接于所述电阻R6，第一输出端连接于所 述二极管D2的正极，第二输出端连接于所述二极管D2的负极。本专利技术与现有技术相比较的有益效果是(1)本专利技术采用保护电路在系统出现故障时，能及时截断比例阀，提高了设备的安 全性；(2)本专利技术通过保护电路实现对流量的动态调节，有效控制通气流量；(3)本专利技术在驱动电路中通过尖峰电容对驱动管Ql进行保护，提高机器的可靠性 和安全性。附图说明图1是本技术比例阀控制电路的电路图；图2是本技术比例阀控制电路第一种实施方式的电路图；图3是本技术比例阀控制电路第二种实施方式的电路图；图4是本技术比例阀控制电路第三种实施方式的电路图；图5是本技术比例阀控制电路现有技术的电路图。具体实施方式以下结合附图和本技术的实施方式作进一步详细说明。如图1所示是本技术比例阀控制电路的电路图。比例阀控制电路包括处理与 转换电路110，参考电压调节电路120，驱动电路130，阀接口电路140，电流检测电路150与 保护电路160。其中，处理与转换电路110包括处理器与模数转换电路，参考电压调节电路 120的一端连接于处理与转换电路110，另一端连接于驱动电路130，阀接口电路140、电流 检测电路150与保护电路160均与该驱动电路130电连接。其中，处理与转换电路110的处理器发出预设的数字量电压，经过模数转换电路 转换成模拟量。模拟量经过参考电压调节电路120调节为参考电压。驱动电路130根据 该参考电压控制流经阀接口电路140的驱动电流，进而控制比例阀Vl的开度。 另外，该比例阀控制电路还包括气道管路170与流量传感器180。气道管路170连 接阀接口电路140，流量传感器170的一端连接于处理与转换电路110，另一端连接于气道 管路170。其中，比例阀Vl开度的大小决定了气道管路170的流量大小，流量传感器180检 测病人气道回路气流量，将检测结果送给处理器。整个过程是一个闭环，处理器通过预设电 压，先控制输出一定的流量，驱动电路130根据流量大小，调节比例阀Vl的开度，进而实现 流量的精确控制。电流检测电路150负责检测比例阀Vl的工作状态，当出现异常时，给出 报警信息。如果异常发生时，处理器所输出的参考电压无法控制，则保护电路160强行截断 驱动电路130，以对硬件故障造成异常通气进行阻隔，确保通气的安全性。如图2所示是本技术比例阀控制电路第一种实施方式的电路图。比例阀控制 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种比例阀控制电路，对阀接口电路中的比例阀Ｖ１的通气流量进行控制，包括处理与转换电路与参考电压调节电路，该处理与转换电路发出的数字量电压并将其转换为模拟量电压，该模拟量电压发送至参考电压调节电路，调节为参考电压，其特征在于，还包括：驱动电路，连接于所述参考电压调节电路，根据所述参考电压提供参考驱动电流，包括运算放大器Ｕ１Ｂ、电阻Ｒ５与驱动管Ｑ１，电阻Ｒ５连接于所述运算放大器Ｕ１Ｂ的输出端与驱动管Ｑ１的栅极之间；保护电路，连接于所述驱动电路，包括二极管Ｄ２，所述二极管Ｄ２的正极接地，负极连接所述处理器，接收处理器的信号Ｓ；电流检测电路，连接于所述驱动电路，对所述驱动电流进行监测，将所述驱动电流转化为电压进行采集，包括运算放大器Ｕ１Ｃ、运算放大器Ｕ１Ｄ与电阻Ｒ７，电阻Ｒ７连接于所述驱动管Ｑ１的源极与所述运算放大器Ｕ１Ｃ的同相输入端之间。

【技术特征摘要】
一种比例阀控制电路，对阀接口电路中的比例阀V1的通气流量进行控制，包括处理与转换电路与参考电压调节电路，该处理与转换电路发出的数字量电压并将其转换为模拟量电压，该模拟量电压发送至参考电压调节电路，调节为参考电压，其特征在于，还包括驱动电路，连接于所述参考电压调节电路，根据所述参考电压提供参考驱动电流，包括运算放大器U1B、电阻R5与驱动管Q1，电阻R5连接于所述运算放大器U1B的输出端与驱动管Q1的栅极之间；保护电路，连接于所述驱动电路，包括二极管D2，所述二极管D2的正极接地，负极连接所述处理器，接收处理器的信号S；电流检测电路，连接于所述驱动电路，对所述驱动电流进行监测，将所述驱动电流转化为电压进行采集，包括运算放大器U1C、运算放大器U1D与电阻R7，电阻R7连接于所述驱动管Q1的源极与所述运算放大器U1C的同相输入端之间。2.根据权利要求1所述的比例阀控制电路，其特征在于所述驱动电路还包括电阻R6， 连接于所述驱动管Ql的源极与地之间。3.根据权利要求2所述的比例阀控制电路，其特征在于还包括气道管路与流量传感 器，其中气道管路连接于阀接口电路，流量传感器一端连接于气道管路，另一端连接于所述 处理与转换电路。4.根据权利要求3所述的比例阀控制电路，其特征在于所述保护电路连接于所述驱 动电路与所述阀接口电路之间。5.根据权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵天锋，
申请(专利权)人：深圳市普博科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]