一种压控恒流脉冲电源装置的制作方法

1.本实用新型涉及医用电子技术领域，具体涉及一种应用于心脏检查和的压控恒流脉冲电源装置。

背景技术：

2.医用刺激仪是用于心脏疾病诊断的重要设备，用于刺激能量的生成与防护的恒流脉冲电源是医用刺激仪的核心部件，恒流脉冲电源除广泛应用于心功能科检测诊断之外，在急诊抢救、软组织康复、神经功能评价、脑科检查等领域均有应用。现有脉冲电压源输出电压值范围有限，而不同被检个体生理组织的阻抗参数存在显著的差异性，当输出电压趋近输出范围极限值时在，被测对象的变化对负载上电流较大影响，导致输出电压与输入信号之间的线性关系产生变化，进而使脉冲电压源无法达到预期的检测效果。

技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的脉冲电压源输出电压值范围受限及极限检测状态输出于输入线性关系变化的缺陷，提供一种压控恒流脉冲电源装置，其逻辑结构及连接原理简单、易于集成，且具备调节控制灵活、输出负载能力强、容性负载范围宽、输入输出线性好等优点，广泛适用于生物医学应用。
4.本压控恒流脉冲电源装置包括用于接收脉冲信号输入的输入调节电路，用于提升输出电流并消除交越失真的输出驱动电路，用于负载回路恒流输入的输出反馈电路，用于检测通过负载的电流并识别装置工作状态的直流保护电路，其中，所述输入调节电路经输出驱动电路与直流保护电路连接，所述输出反馈电路的输入端连接输出驱动电路的输出端，输出反馈电路的输出端连接所述输入调节电路信号输出的参考点及直流保护电路的电流采样电阻。输入调节电路接收单向或双向的电压脉冲信号输入，经输入调节电路跨导值调节后、输出驱动电路扩流后，输送至直流输出保护电路进行超载直流检测，直流输出保护电路的输出端作为本脉冲恒流源装置的工作输出端。输出反馈电路将输出驱动电路的信号输出反馈到仪表放大器信号输出的参考电位，进而消除负载变化对负载上电流的影响，使输出电压与输入信号形成稳定的线性关系。
5.为实现装置跨导值调节，所述输入调节电路包括仪表放大器u2和连接在仪表放大器u2上的增益调节电阻r5。通过仪表放大器u2配合增益调节电阻r5，调节脉冲恒流源装置输出电流与输出电压之间的线性关系，实现整个装置的跨导值调节。仪表放大器u2采用双电源供电，支持正负两向脉冲电压信号输入。
6.为实现电流输出能力的提升，所述输出驱动电路包括用于消除交越失真晶体管组q2、q3，用于组成推挽输出的成对npn、pnp晶体管q1、q4，静态电流调节电阻r2、r10，负载电流调节电阻r8。晶体管q2和q3用于消除交越失真；晶体管q1和q4用于组成推挽输出，用于提高仪表放大器的输出能力，q1，q4使用配对的npn和pnp晶体管来保证双向信号的对称性；r2和r10用来调节静态电流，供电电压vdd能够高于仪表放大器进而以适应更宽的负载范围，
通过调节r8控制输出电流的大小。
7.为消除负载变化对负载上电流的影响，所述输出反馈电路包括电压跟随器u4，电压跟随器u4输入端连接所述输出驱动电路的负载电流调节电阻r8的输出，电压跟随器u4输穿端连接所述输入调节电路的仪表放大器u2的参考电压引脚。采样电阻与通用运放构成的缓冲器，将信号输出反馈到仪表放大器信号输出的参考电位，反馈电路使反馈电阻的输入端电位相对于仪表放大器的参考电位稳定于一恒定的电压值，即通过反馈电阻的电流为恒定值；与反馈电阻串连的负载回路通过的电流等同于反馈电阻上通过的电流，因此负载上电流不受负载变化的影响，此输出电压与输入信号形成完美地线性关系，即负载端的电流受控于输入端的电压。
8.为实现超载直流的检测，所述直流保护电路包括电流检测放大器u6和采样电阻r9。将流过负载的电流信号转换为电压信号，电流检测放大器u6检测r9两端微弱的电压信号，信号经过其本身的固定增益，输出一个电压信号，该电压信号即为作本恒流装置的状态信号。该信号可输出至比较器和逻辑器件检测出负载中的是否有超过限定值的能量输出，实现直流输出保护。
9.本实用新型一种压控恒流脉冲电源装置，克服了现有技术的脉冲电压源输出电压值范围受限及极限检测状态输出于输入线性关系变化的缺陷，其逻辑结构及连接原理简单、易于集成，且具备调节控制灵活、输出负载能力强、容性负载范围宽、输入输出线性好等优点，广泛适用于生物医学应用。
附图说明
10.下面结合附图对本实用新型一种压控恒流脉冲电源装置作进一步说明：
11.图1是本压控恒流脉冲电源装置的逻辑结构连接线框图；
12.图2是本压控恒流脉冲电源装置所述输入调节电路的电路图；
13.图3是本压控恒流脉冲电源装置所述输出驱动电路的电路图；
14.图4是本压控恒流脉冲电源装置所述输出反馈电路的电路图；
15.图5是本压控恒流脉冲电源装置所述直流保护电路的电路图；。
具体实施方式
16.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
17.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系均为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
18.以下用具体实施例对本实用新型技术方案做进一步描述，但本实用新型的保护范围不限制于下列实施例。
19.实施方式1：如图1所示，本压控恒流脉冲电源装置包括用于接收脉冲信号输入的输入调节电路，用于提升输出电流并消除交越失真的输出驱动电路，用于负载回路恒流输入的输出反馈电路，用于检测通过负载的电流并识别装置工作状态的直流保护电路，其中，所述输入调节电路经输出驱动电路与直流保护电路连接，所述输出反馈电路的输入端连接输出驱动电路的输出端，输出反馈电路的输出端连接所述输入调节电路信号输出的参考点及直流保护电路的电流采样电阻。输入调节电路接收单向或双向的电压脉冲信号输入，经输入调节电路跨导值调节后、输出驱动电路扩流后，输送至直流输出保护电路进行超载直流检测，直流输出保护电路的输出端作为本脉冲恒流源装置的工作输出端。输出反馈电路将输出驱动电路的信号输出反馈到仪表放大器信号输出的参考电位，进而消除负载变化对负载上电流的影响，使输出电压与输入信号形成稳定的线性关系。
20.实施方式2：如图2所示，本压控恒流脉冲电源装置所述输入调节电路包括仪表放大器u2和连接在仪表放大器u2上的增益调节电阻r5。用于实现装置跨导值调节，通过仪表放大器u2配合增益调节电阻r5，调节脉冲恒流源装置输出电流与输出电压之间的线性关系，实现整个装置的跨导值调节。仪表放大器u2采用双电源供电，支持正负两向脉冲电压信号输入。其余结构和部件如实施方式1所述，不再重复描述。
21.实施方式3：如图3所示，本压控恒流脉冲电源装置所述输出驱动电路包括用于消除交越失真晶体管组q2、q3，用于组成推挽输出的成对npn、pnp晶体管q1、q4，静态电流调节电阻r2、r10，负载电流调节电阻r8。用于实现电流输出能力的提升，晶体管q2和q3用于消除交越失真；晶体管q1和q4用于组成推挽输出，用于提高仪表放大器的输出能力，q1，q4使用配对的npn和pnp晶体管来保证双向信号的对称性；r2和r10用来调节静态电流，供电电压vdd能够高于仪表放大器进而以适应更宽的负载范围，通过调节r8控制输出电流的大小。其余结构和部件如实施方式1所述，不再重复描述。
22.实施方式4：如图4所示，本压控恒流脉冲电源装置所述输出反馈电路包括电压跟随器u4，电压跟随器u4输入端连接所述输出驱动电路的负载电流调节电阻r8的输出，电压跟随器u4输穿端连接所述输入调节电路的仪表放大器u2的参考电压引脚。用于消除负载变化对负载上电流的影响，采样电阻与通用运放构成的缓冲器，将信号输出反馈到仪表放大器信号输出的参考电位，反馈电路使反馈电阻的输入端电位相对于仪表放大器的参考电位稳定于一恒定的电压值，即通过反馈电阻的电流为恒定值；与反馈电阻串连的负载回路通过的电流等同于反馈电阻上通过的电流，因此负载上电流不受负载变化的影响，此输出电压与输入信号形成完美地线性关系，即负载端的电流受控于输入端的电压。其余结构和部件如实施方式1所述，不再重复描述。
23.实施方式5：如图5所示，本压控恒流脉冲电源装置所述直流保护电路包括电流检测放大器u6和采样电阻r9。用于实现超载直流的检测，将流过负载的电流信号转换为电压信号，电流检测放大器u6检测r9两端微弱的电压信号，信号经过其本身的固定增益，输出一个电压信号，该电压信号即为作本恒流装置的状态信号。该信号可输出至比较器和逻辑器件检测出负载中的是否有超过限定值的能量输出，实现直流输出保护。其余结构和部件如实施方式1所述，不再重复描述。
24.本压控恒流脉冲电源装置克服了现有技术的脉冲电压源输出电压值范围受限及极限检测状态输出于输入线性关系变化的缺陷，其逻辑结构及连接原理简单、易于集成，且
具备调节控制灵活、输出负载能力强、容性负载范围宽、输入输出线性好等优点，广泛适用于生物医学应用。
25.以上描述显示了本实用新型的主要特征、基本原理，以及本实用新型的优点。对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施方式或者实施例的细节，且在不背离本实用新型的精神或者基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此应将上述实施方式或者实施例看作示范性的，且非限制性的。本实用新型的范围由所附权利要求而非上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
26.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：

1.一种压控恒流脉冲电源装置，其特征是：包括用于接收脉冲信号输入的输入调节电路，用于提升输出电流并消除交越失真的输出驱动电路，用于负载回路恒流输入的输出反馈电路，用于检测通过负载的电流、识别装置工作状态的直流保护电路，其中，所述输入调节电路经输出驱动电路与直流保护电路连接，所述输出反馈电路的输入端连接输出驱动电路的输出端，输出反馈电路的输出端连接所述输入调节电路信号输出的参考点及直流保护电路的电流采样电阻。2.根据权利要求1所述的压控恒流脉冲电源装置，其特征是：所述输入调节电路包括仪表放大器u2和连接在仪表放大器u2上的增益调节电阻r5。3.根据权利要求2所述的压控恒流脉冲电源装置，其特征是：所述输出驱动电路包括用于消除交越失真晶体管组q2、q3，用于组成推挽输出的成对npn、pnp晶体管q1、q4，静态电流调节电阻r2、r10，负载电流调节电阻r8。4.根据权利要求3所述的压控恒流脉冲电源装置，其特征是：所述输出反馈电路包括电压跟随器u4，电压跟随器u4输入端连接所述输出驱动电路的负载电流调节电阻r8的输出，电压跟随器u4输穿端连接所述输入调节电路的仪表放大器u2的参考电压引脚。5.根据权利要求4所述的压控恒流脉冲电源装置，其特征是：所述直流保护电路包括电流检测放大器u6和采样电阻r9。

技术总结

本实用新型涉及一种压控恒流脉冲电源装置，其包括输入调节电路、输出驱动电路、输出反馈电路、直流保护电路，其中，所述输入调节电路经输出驱动电路与直流保护电路连接，所述输出反馈电路的输入端连接输出驱动电路的输出端，输出反馈电路的输出端连接所述输入调节电路信号输出的参考点及直流保护电路的电流采样电阻。本压控恒流脉冲电源装置，克服了现有技术的脉冲电压源输出电压值范围受限及极限检测状态输出于输入线性关系变化的缺陷，其逻辑结构及连接原理简单、易于集成，且具备调节控制灵活、输出负载能力强、容性负载范围宽、输入输出线性好等优点，广泛适用于生物医学应用。广泛适用于生物医学应用。广泛适用于生物医学应用。