除颤系统中自放电方法、装置和系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种除颤系统中自放电方法、装置和系统，该除颤系统自放电的方法，将储能电容的能量分多次放电，每次放电都根据储能电容的电压调节放电时间，从而实现每次自放电的等能量放电，由于每次储能电容的能量分多次进行放电，因此，每次自放电的电流相对一次性泄放电容能量时的电流大大减小，能够避免持续放电造成的局部热量过高，从而避免器件的损坏。从而，放电电路的放电开关和能量吸收电阻能够使用较小功率的器件，进而减小除颤的成本和体积。
【专利说明】
除颤系统中自放电方法、装置和系统
技术领域
[0001] 本发明涉及医疗技术领域，尤其是涉及一种除颤系统中自放电方法、装置和系统。
【背景技术】
[0002] 心室纤维性颤动，简称心室纤颤或室颤，是最严重的一种致命性心律失常；到目前 为止，电击除颤被认为终止心室纤颤最迅速、有效的方式，电击除颤器可产生高压、能量可 控的脉冲电流作用于心脏，造成心脏瞬间停博，停博之后心肌的各部分活动相位一致，这样 就有可能使自律性最高的窦房结重新起搏心脏，使之恢复为窦性心律。
[0003] 由于除颤器要产生高电压、大电流的脉冲，因此除颤器内部会有一个能量储存装 置，该储存装置通常是电容，能量存储电容存储的高压能量以单相波或者是双向波对心室 纤颤的患者进行除颤，以达到去除心室纤颤的目的。而目前的除颤器基本配置有内部能量 泄放电路，其主要的作用有以下两点 ：
[0004] 当对病人完成除颤时，除颤治疗所需的能量往往是能量存储装置所存储能量的一 部分，而另外一部分能量必须通过内部的能量泄放电路将剩下的部分能量泄放掉。
[0005] 当内部的储能装置充满电后，病人的心脏节律不需要进行电击除颤，此时储能电 容的能量也通过内部泄放电路完成泄放。
[0006] 目前除颤器内部能量泄放电路如12所示，通过IGBT与能量吸收电阻进行串联，或 如图13所示，通过继电器与能量吸收电阻进行串联当完成除颤或者患者不需要除颤时，通 过闭合继电器或者打开IGBT -次性连续的将存储装置的能量通过内部能量吸收电阻泄放 掉，由于能量存储装置存储最大能量时的电压高达2500V，存储的能量高达600J，因此自泄 放电路将承受非常大的电流；而能量存储装置的能量是通过能量吸收电阻通过热能的方式 泄放掉的。该方式有以下两个缺点：
[0007] 1、由于自泄放电路将承受很大的电流，因此放电电路的IGBT开关管和能量吸收 电阻将选用大功率的器件，大功率的器件意味着高成本以及体积庞大；
[0008] 2、由于持续的大电流作用，因此需要有很好的热量泄放方式；如果热量泄放方式 设计的不好，很容易造成局部热量过高，烧毁IGBT以及能量吸收电阻。
【发明内容】
[0009] 基于此，有必要提供一种防止除颤器件在放电过程中过热的除颤系统中储能装置 的自放电控制方法、装置和系统。
[0010] -种除颤系统中自放电方法，包括以下步骤：
[0011] 根据接收的自放电命令启动自放电；
[0012] 采样当次自放电前储能电容的电压；
[0013] 根据预先设定的每次放电的能量和获取的当次自放电前储能电容的电压，确定当 次自放电的时间；
[0014] 启动自放电电路进行放电；
[0015] 在当次自放电时间到达后，关闭自放电电路；
[0016] 采样当次自放电后储能电容的电压；
[0017] 根据采样的当次自放电后储能电容的电压，判断储能电容是否放电完成；
[0018] 若判断放电未完成，则返回执行根据预先设定的每次放电的能量和获取的当次自 放电前储能电容的电压，确定当次自放电的时间的步骤确定下一次自放电的时间，并进行 下一次自放电，直至判断储能电容放电完成，其中，下一次自放电前储能电容的电压为当次 自放电后储能电容的电压。
[0019] 在一种实施方式中，根据采样的当次自放电后储能电容的电压，判断储能电容是 否放电完成的步骤具体为，判断采样的当次自放电后储能电容的电压是否为〇。
[0020] 在一种实施方式中，在判断储能电容放电未完成后，在确定下一次自放电的时间 的步骤之前，还包括：
[0021] 延时预定时间。
[0022] 在一种实施方式中，根据预先设定的每次放电的能量和获取的当次自放电前储能 电容的电压，确定当次自放电的时间的步骤包括：
[0023] 根据预先设定的每次放电的能量和获取的当次自放电前储能电容的电压，计算当 次自放电结束后储能电容的结束电压；
[0024] 根据计算的当次自放电结束后储能电容的结束电压，确定当次自放电的时间。
[0025] 在一种实施方式中，根据预先设定的每次放电的能量和获取的当次自放电前储能 电容的电压，计算当次自放电结束后储能电容的结束电压的计算公式为：
[0026]
[0027] 根据计算的当次自放电结束后储能电容的结束电压，确定当次自放电的时间的公 式为：
[0028]
[0029] 其中，T为当次自放电的时间；R为能量吸收电阻的阻值；C为储能电容的容值、Vi 为获取的储能电容的电压；V2为当次自放电结束后的储能电容的结束电压，E为预先设定的 每次放电的能量。
[0030] 本发明还提供一种除颤系统中自放电装置，包括：微处理器、采样电路、自放电电 路和驱动电路，采样电路与自放电电路的储能电容以及微处理器连接，采样电路用于采样 储能电容的电压；自放电电路通过驱动电路与微处理器相连；
[0031] 微处理器，用于根据接收的自放电命令启动自放电；
[0032] 还用于获取采样电路采样的当次自放电前储能电容的电压；
[0033] 还用于根据预先设定的每次放电的能量和获取的当次自放电前储能电容的电压， 确定当次自放电的时间；
[0034] 还用于启动自放电电路进行放电；
[0035] 还用于在当次自放电时间到达后，控制自放电电路关闭；
[0036] 还用于在控制自放电电路关闭后，获取采样电路采样的当次自放电后储能电容的 电压；
[0037] 还用于根据获取的当次自放电后储能电容的电压，判断储能电容是否放电完成；
[0038] 还用于若判断放电未完成，则根据获取的下一次自放电前储能电容的电压确定下 一次自放电的时间，并启动下一次自放电，直至判断储能电容放电完成，其中，下一次自放 电前储能电容的电压为当次自放电后储能电容的电压。
[0039] 在一种实施方式中，放电电路包括开关管，能量吸收电阻和储能电容；开关管的输 入端连接采样电路与储能电容的公共端，开关管的输出端连接能量吸收电阻并接地，开关 管的控制端与驱动电路连接；当微处理器计算出当次自放电的时间后，微处理器向驱动电 路发送驱动信号，驱动电路根据驱动信号开启放电电路的开关管；当当次自放电时间到达 后，微处理器向驱动电路发送驱动信号，驱动电路根据驱动信号关闭放电电路的开关管。
[0040] 本发明还提供一种除颤系统中自放电系统,包括：
[0041] 自放电控制模块：用于根据接收的自放电命令启动自放电；
[0042] 获取模块，用于获取采样的当次自放电前储能电容的电压；
[0043] 计算模块，用于根据预先设定的每次放电的能量和获取的当次自放电前储能电容 的电压，确定当次自放电的时间；
[0044]自放电电路控制模块，用于启动自放电电路进行放电；还用于在当次自放电时间 到达后，控制自放电电路关闭；
[0045] 获取模块，还用于，获取采样的当次自放电后储能电容的电压；
[0046] 判断模块，用于根据采样的当次自放电后储能电容的电压，判断储能电容是否放 电完成；
[0047] 计算模块，还用于若判断模块判断放电未完成，根据预先设定的每次放电的能量 和获取的下次自放电前储能电容的电压，确定下次自放电的时间，其中，下一次自放电前储 能电容的电压为当次自放电后储能电容的电压。
[0048] 在一种实施方式中，还包括延时模块，用于在判断模块判断储能电容放电未完成 后，延时预定时间，在延时模块延时预定时间后，计算模块再确定下次自放电的时间。
[0049] 在一种实施方式中，计算模块包括：
[0050] 第一计算单元，用于根据预先设定的每次放电的能量和获取的当次自放电前储能 电容的电压，计算当次自放电结束后储能电容的结束电压；
[0051] 第二计算单元，用于根据计算的当次自放电结束后储能电容的结束电压，确定当 次自放电的时间。
[0052] 上述除颤系统自放电的方法、装置和系统，该方法将储能电容的电压分多次放电， 每次放电都根据储能电容的电压调节放电时间，从而实现每次自放电的等能量放电，由于 每次储能电容的电压分多次进行放电，因此，每次放电的热量不会过高，能够避免因局部热 量过高而烧毁放电电路的工作器件。
【附图说明】
[0053] 图1为一种实施方式的除颤系统中自放电方法的流程图；
[0054] 图2为另一种实施方式的除颤系统中自放电方法的流程图；
[0055] 图3为一种实施方式的除颤系统中自放电装置的模块图；
[0056] 图4为一种实施方式的除颤系统中自放电系统的模块图；
[0057] 图5为另一种实施方式的除颤系统中自放电装置的模块图；
[0058] 图6为采用本发明的除颤系统中自放电方法自放电时间与电容电压的关系图；
[0059] 图7为采用传统方式的除颤系统中自放电方法的自放电时间与电容电压的关系 图；
[0060] 图8为采用分别本发明的除颤系统中自放电方法和传统的自放电方法的电阻温 度变化曲线图；
[0061] 图9为采用分别本发明的除颤系统中自放电方法和传统的自放电方法的IGBT温 度变化曲线图；
[0062] 图10为本发明的除颤系统中自放电方法采用较低功率和较高功率器件时的电阻 温度变化曲线图；
[0063] 图11本发明的除颤系统中自放电方法采用较低功率和较高功率器件时的IGBT温 度变化曲线图；
[0064] 图12为【背景技术】中采用IGBT的放电电路的电路原理图；
[0065] 图13为【背景技术】中采用继电器的放电电路的电路原理图。
【具体实施方式】
[0066] 为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发 明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用 于限定本发明。
[0067] 如图1所示，一种除颤系统中自放电方法，包括以下步骤：
[0068] SlOO :根据接收的自放电命令启动自放电。
[0069] 通常是在完成对病人的除颤时，泄放电容的剩余能量，自动接收自放电命令，或者 是充电完成后，医生判断病人不需要进行除颤，输入的自放电命令，根据自放电命令启动放 电。
[0070] SllO :采样当次自放电前储能电容的电压。
[0071] 采样储能电容的电压由电压采样电路完成，在自放电开始后，微处理器获取电压 采样电路采样的储能电容的电压。
[0072] S120 :根据预先设定的每次放电的能量和获取的当次自放电前储能电容的电压， 确定当次自放电的时间。
[0073] 由于每次自放电的放电能量已预先设定，通过每次放电的能量和获取的当次自放 电前储能电容的电压，能够计算电压为不同电压值时当次自放电的放电时间。
[0074] S130 :启动自放电电路进行放电。
[0075] 如图3所示，在一种实施方式中，自电放电路包括IGBT开关Q1，能量吸收电阻Rl 和电容。本实施方式中，启动放电电路进行放电，具体的，通过控制开启IGBT开关Ql启动 放电电路。
[0076] S140 :在当次自放电时间到达后，关闭自放电电路。
[0077] 当到达自放电时间到达后，控制IGBT开关Ql关闭而关闭自放电电路。通过上述 步骤，进行第一次自放电。在第一次放电结束后，执行步骤S150 :采样当次自放电后储能电 容的电压。该采样的当次自放电后储能电容的电压即为下一次自放电前储能电容的电压。
[0078] S160 :根据采样的当次自放电后储能电容的电压，判断储能电容是否放电完成。若 判断储能电容放电完成，则自放电结束。
[0079] 若判断放电未完成，则返回执行步骤S120确定下一次自放电的时间，并进行下一 次自放电直至判断储能电容放电完成。确定下一次自放电时间根据预先设定的每次放电的 能量和获取的下一次自放电前所述储能电容的电压确定，下一次自放电前储能电容的电压 即为步骤S150中获取的该采样的当次自放电后储能电容的电压。
[0080] 通过反复执行上述步骤，分多次等能量放电，从而将储能电容的能量完全泄放。
[0081 ] 上述除颤系统自放电的方法，将储能电容的电压分多次放电，每次放电都根据储 能电容的电压调节放电时间，从而实现每次自放电的等能量放电，由于每次储能电容的电 压分多次进行放电，因此，每次放电的热量不会过高，能够避免因局部热量过高而烧毁放电 电路的工作器件。
[0082] 在具体的实施方式中，步骤S160根据采样的储能电容的电压，判断储能电容是否 放电完成具体可为，判断采样的当次自放电后储能电容的电压是否为〇。若判断为〇,则判 断储能电各放电完成，则自放电结束；若判读不为〇,则储能电各放电未完成，则执彳丁后续 的步骤。
[0083] 在具体的实施方式中，如图2所示，在步骤S160判断放电未完成之后，在返回执行 步骤S120确定下一次自放电的时间的步骤之前，还包括步骤S170 :延时预定时间。即当次 自放电泄放能量，延时一段时间之后再进行下一次自放电。通过延时一段时间，能够进一 步避免持续放电造成的局部热量过高，从而避免器件的损坏，进而，能够降低除颤器件的成 本。
[0084] 具体的，步骤S120,根据预先设定的每次放电的能量和获取的当次自放电前储能 电容的电压，确定当次自放电的时间的步骤具体包括：
[0085] S121 :根据预先设定的每次放电的能量和获取当次自放电前的储能电容的电压， 计算当次自放电结束后储能电容的结束电压。
[0086] 每次自放电的能量E可根据当次自放电之前获取的储能电容的电压和当次自放 电结束时的储能电容的结束电压计算得到，具体计算公式为：
[0087]
[0088] 其中，C为储能电容的电容值，V1为获取的储能电容的电压；V2为当次自放电结束 后的储能电容的结束电压。
[0089] 而每次自放电的能量E已预先设定，为已知的，当次自放电之前获取的储能电容 的电压由采样电路采样获取，因此，利用上述公式可计算当次自放电结束时的储能电容的 结束电压，具体的计算公式为：
[0090]
[0091] 其中，C为储能电容的容值、V1为获取的储能电容的电压；V2为当次自放电结束后 的储能电容的结束电压，E为预先设定的每次放电的能量。
[0092] S122 :根据当次自放电结束后储能电容的结束电压，确定当次自放电的时间。
[0093] 计算当次自放电的时间的公式为：
[0094]
[0095] 其中，T为当次自放电的时间；R为能量吸收电阻的阻值；C为储能电容的容值、V1 为获取的储能电容的电压；V2为当次自放电结束后的储能电容的结束电压。
[0096] 每次自放电后，储能电容的电压会减小，通过设定的能量进行每次自放电的等能 量放电，通过根据每次放电前储能电容的电压调节放电时间，在该计算的放电时间进行当 次放电，保证每次自放电泄放的能量相等。
[0097] 上述除颤系统自放电的方法，将储能电容的电压分多次放电，每次放电都根据储 能电容的电压调节放电时间，从而实现每次自放电的等能量放电，由于储能电容的电压分 多次进行放电，因此，每次放电的热量不会过高，能够避免因局部热量过高而烧毁放电电路 的工作器件。
[0098] 同时，当次自放电泄放能量，延时一段时间之后再进行下一次自放电。通过延时一 段时间，能够避免持续放电造成的局部热量过高，从而避免器件的损坏。
[0099] 本发明提供一种具体的实施方式，放电电路的各器件使用的参数如下：
[0100] 电容Cl采用了 185uF的高压除颤电容，能量吸收电阻采用100欧姆，耐压2500V， 最高能量为2800焦耳的高压能量吸收电阻；由于储能电容的最高电压为2500V，可计算出 流过IGBT和能量吸收电阻上的最大电流为25A，为保证系统的稳定性，IGBT预留20%的余 量，因此选用耐压3000V，30A的IGBT。
[0101] 为了更好的说明采用本发明的自放电方法的效果，下面引用实施数据进行说明。
[0102] 首先，分别采用本发明的自放电方法与传统的自放电方法对储能电容进行放电， 从而进行比对。如图6所示，为采用本发明的除颤系统中自放电方法对储能电容放电的电 压与时间关系曲线图，图7为采用传统的自放电方法对储能电容放电的电压与时间关系曲 线图，通过对比图6和图7的曲线，可以看出，采用传统方式对储能电容的放电，一次就把电 容能量全部放掉。而采用本发明的除颤系统中自放电方法对储能电容放电，每次放电的时 间为T1，通过多次放电泄放能量，每次放电后延迟T2时间，再进行下一次放电，采用本发明 的自放电方法，储能电容的能量不会一下子泄放掉，而是分多次泄放，因此，能够避免持续 大电流对器件的影响，避免持续放电造成的局部热量过高，从而避免器件的损坏。
[0103] 图8采用本发明的自放电方法和传统的自放电方法对储能电容经过10次最大能 量自放电后能量吸收电阻温度的变化曲线。曲线A为采用传统自放电方法获得的曲线，曲 线B为采用本发明的自放电方法获得的曲线；图9采用本发明的自放电方法和传统的自放 电方法储能电容经过10次最大能量自放电后的IGBT温度的变化曲线，曲线A为采用传统 的自放电方法获得的曲线，曲线B为采用本发明的自放电方法获得的曲线。
[0104] 通过比较图8和图9两种自放电方法获得的曲线，相比于传统的自放电方法，采用 本发明的自放电方法，能量吸收电阻的温度可以降低11摄氏度，IGBT的温度可以降低9摄 氏度。
[0105] 图10为本发明的自放电方法分别使用较低功率器件和较高功率器件时能量吸收 电阻的温度变化曲线；图11为本发明的自放电方法分别使用较低功率器件和较高功率器 件时IGBT的温度变化曲线；曲线C为采用较低功率器件时的温度曲线，曲线D为采用较高 功率器件时的温度曲线。
[0106] 通过图10和图11可以看出，本发明的方法，采用较低功率器件，延长放电等待时 间后，相对于高功率器件温度会有一定的上升，自放电电阻温度上升5摄氏度，IGBT温度上 升3摄氏度。但相对于传统方法，如图8和图9的变化曲线，采用低功率器件的放电电路， 能量吸收电阻的温度大致可以降低6摄氏度，IGBT的温度可以降低6摄氏度。
[0107] 通过以上实验数据可以看出，采用本发明的除颤系统中自放电方法，能够有效地 避免持续放电造成的局部热量过高，从而避免器件的损坏。
[0108] 本发明还提供一种除颤系统中自放电装置，如图3所示，该除颤系统的自放电装 置包括：微处理器100、采样电路200和自放电电路300。
[0109] 采样电路200与放电电路的储能电容C以及微处理器100连接，采样电路200用 于采样储能电容的电压。
[0110] 微处理器1〇〇,用于根据接收的自放电命令启动自放电；
[0111] 还用于获取采样电路200采样的当次自放电前储能电容的电压；
[0112] 还用于，根据预先设定的每次放电的能量和获取的当次自放电前储能电容的电 压，确定当次自放电的时间；微处理器100还用于启动自放电电路300进行放电，在当次自 放电时间到达后，控制自放电电路300关闭；
[0113] 还用于，在控制自放电电路300关闭后，采样电路采样的当次自放电后所述储能 电容的电压；
[0114] 还用于，根据获取的当次自放电后储能电容的电压，判断储能电容是否放电完 成；
[0115] 还用于若判断放电未完成，则根据获取的下一次自放电前储能电容的电压确定下 一次自放电的时间，并启动下一次自放电，直至判断储能电容放电完成，其中，下一次自放 电前储能电容的电压为当次自放电后储能电容的电压。
[0116]
[0117] 上述除颤系统自放电的装置，微处理器将储能电容的电压分多次放电，每次放电 都根据储能电容的电压调节放电时间，从而实现每次自放电的等能量放电，由于储能电容 的电压分多次进行放电，因此，每次放电的热量不会过高，能够避免因局部热量过高而烧毁 放电电路的工作器件。
[0118] 该微处理器100还用于，在判断储能电容放电未完成后，延时一段时间之后再进 行确定下一次自放电的时间。通过延时一段时间，能够进一步的避免持续放电造成的局部 热量过高,从而避免器件的损坏。
[0119] 如图5所示，本实施方式中，该除颤系统的自放电装置还包括驱动电路400,驱动 电路400与微处理器100连接。放电电路300包括开关管Q1，能量吸收电阻Rl和电容，开 关管的输入端连接采样电路200与储能电容的公共端，开关管Ql的输出端连接能量吸收电 阻Rl并接地，开关管Ql的控制端与驱动电路400连接。启动放电电路进行放电，具体的， 通过控制开启开关管Ql启动放电电路。当微处理器100计算出当次自放电的时间后，微处 理器100向驱动电路400发送驱动信号，驱动电路400根据驱动信号开启放电电路300的 开关管Q1，从而启动放电电路进行放电。当当次自放电时间到达后，微处理器100向驱动电 路400发送驱动信号，驱动电路400根据驱动信号关闭放电电路300的开关管Q1。本实施 方式中，该放电电路的开关管的IGBT开关，相应的驱动电路为IGBT驱动电路。
[0120] 在另一种实施方式中，如图4所示，除颤系统中自放电系统，包括：
[0121] 自放电控制模块110,用于根据接收的自放电命令启动自放电。
[0122] 通常是在完成对病人的除颤时，泄放电容的剩余能量，自动接收自放电命令，或者 是充电完成后，医生判断病人不需要进行除颤，输入的自放电命令，根据自放电命令启动放 电。
[0123] 获取模块120,用于获取采样的当次自放电前储能电容的电压。
[0124] 计算模块130,用于根据预先设定的每次放电的能量和获取的当次自放电前储能 电容的电压，确定当次自放电的时间。
[0125] 由于每次自放电的放电能量已预先设定，通过每次放电的能量和获取的当次自放 前电储能电容的电压，能够计算电压不同电压值时当次自放电的放电时间。
[0126] 自放电电路控制模块140,用于启动自放电电路进行放电。自放电电路控制模块 140用于控制自放电电路300的通断，从而启动放电电路进行放电或关闭放电。具体地，自 放电电路控制模块140用于发出驱动信号使自放电电路300的IGBT开关Ql打开或关闭以 实现启动放电电路进行放电或关闭放电。
[0127] 自放电电路控制模块140,还用于在当次自放电时间到达后，控制自放电电路关 闭。
[0128] 获取模块120,还用于在自放电电路控制模块140控制放电电路关闭后，获取当次 自放电后采样电路采样的储能电容的电压。
[0129] 判断模块150,用于根据采样的当次自放电后储能电容的电压，判断储能电容是否 放电完成。
[0130] 自放电控制模块110,还用于当判断模块150判断放电完成时，控制自放电结束。
[0131] 计算模块130,还用于若判断模块150判断放电未完成，根据预先设定的每次放电 的能量和获取的下次自放电前所述储能电容的电压，确定下次自放电的时间，其中，下一次 自放电前储能电容的电压为当次自放电后储能电容的电压。
[0132] 通过上述装置，首先进行第一次自放电，在第一次放电结束后，获取模块继续获取 下一次自放电前采样电路采样的储能电容的电压，直至判断模块判断储能电容放电完成， 通过分多次等能量放电，从而将储能电容的能量完全泄放。
[0133] 上述除颤系统自放电的装置，将储能电容的电压分多次放电，每次放电都根据储 能电容的电压调节放电时间，从而实现每次自放电的等能量放电，由于储能电容的电压分 多次进行放电，因此，每次放电的热量不会过高，能够避免因局部热量过高而烧毁放电电路 的工作器件。
[0134] 在一种具体的实施方式中，判断模块150,具体判断采样的当次自放电后储能电容 的电压是否为〇,当判断为〇时，判断储能电容放电完成；当判断不为〇时，判断储能电容放 电未完成。
[0135] 在另一种实施方式中，该微处理器还包括定时器160,当计算模块130计算出当次 自放电的时间后，启动计时器，并将定时器的时间设置为计算模块计算的当次自放电的放 电时间。
[0136] 相应的，当定时器的定时时间到达后，微处理器100向驱动电路400发送一个关闭 信号，该信号为低电平信号或高电平信号，驱动电路400根据该低电平信号或高电平信号 驱动放电电路的开关Q2关闭，从而关闭放电电路。
[0137] 在另一种实施方式中，该除颤系统的自放电装置还包括延时模块170,用于在判断 模块150判断储能电容放电未完成后，延时预定时间，在延时模块延时一段时间后，再启动 计算模块130，确定下次自放电的时。
[0138] 即当次自放电泄放能量，延时一段时间之后再进行下一次自放电。通过延时一段 时间，能够避免持续放电造成的局部热量过高，从而避免器件的损坏。
[0139] 具体的，计算模块包括：
[0140] 第一计算单元，用于根据预先设定的每次放电的能量和获取的储能电容的电压， 计算当次自放电结束后储能电容的结束电压。
[0141 ] 每次自放电的能量E可根据当次自放电之前获取的储能电容的电压和当次自放 电结束时的储能电容的结束电压计算得到，具体计算公式为：
[0142]
[0143] 其中，C为储能电容的容值，V1为获取的储能电容的电压；V2为当次自放电结束后 的储能电容的结束电压。
[0144] 而每次自放电的能量E已预先设定，为已知的，自放电之前获取的储能电容的电 压由采样电路采样获取，因此，利用上述公式可确定当次自放电结束时的储能电容的结束 电压，具体的计算公式为：
[0145]
[0146] 其中，C为储能电容的容值、V1为获取的储能电容的电压；V2为当次自放电结束后 的储能电容的结束电压，E为预先设定的每次放电的能量
[0147] 第二计算单元，用于根据储能电容的容值、能量吸收电阻的阻值、获取的储能电容 的电压和计算的当次自放电结束后储能电容的结束电压，确定当次自放电的时间。
[0148] 计算当次自放电的时间的公式为：
[0149]
[0150] ，I /X/=IlA H Λ?λHiCTJ w、」|CI」；R为能量吸收电阻的阻值；C为储能电容的容值、Vi 为获取的储能电容的电压；v2为当次自放电结束后的储能电容的结束电压。
[0151] 每次自放电后，储能电容的电压会减小，通过设定的能量进行每次自放电的等能 量放电，通过根据每次放电前储能电容的电压调节放电时间，在该计算的放电时间进行当 次放电，保证每次自放电泄放的能量相等。
[0152] 上述除颤系统自放电的方法，将储能电容的电压分多次放电，每次放电都根据储 能电容的电压调节放电时间，从而实现每次自放电的等能量放电，由于储能电容的电压分 多次进行放电，因此，每次自放电的电流相对一次性泄放电容电压时的电流大大减小，从 而，放电电路的IGBT开关和能量吸收电阻能够使用较小功率的器件，进而减小除颤的成本 和体积。
[0153] 同时，当次自放电泄放能量，延时一段时间之后再进行下一次自放电。通过延时一 段时间，能够进一步的避免持续放电造成的局部热量过高，从而避免器件的损坏。
[0154] 以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能 因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说， 在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范 围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1. 一种除颤系统中自放电方法，其特征在于，包括W下步骤： 根据接收的自放电命令启动自放电； 采样当次自放电前储能电容的电压； 根据预先设定的每次放电的能量和获取的当次自放电前所述储能电容的电压，确定当 次自放电的时间； 启动自放电电路进行放电； 在当次自放电时间到达后，关闭所述自放电电路； 采样当次自放电后储能电容的电压； 根据采样的当次自放电后储能电容的电压，判断储能电容是否放电完成； 若判断放电未完成，则返回执行根据预先设定的每次放电的能量和获取的当次自放电 前所述储能电容的电压，确定当次自放电的时间的步骤确定下一次自放电的时间，并进行 下一次自放电，直至判断所述储能电容放电完成，其中，下一次自放电前储能电容的电压为 当次自放电后储能电容的电压。2. 根据权利要求1所述的除颤系统中自放电方法，其特征在于，所述根据采样的当次 自放电后储能电容的电压，判断所述储能电容是否放电完成的步骤具体为，判断采样的当 次自放电后储能电容的电压是否为0。3. 根据权利要求1或2所述的除颤系统中自放电方法，其特征在于，在判断所述储能电 容放电未完成后，在所述确定下一次自放电的时间的步骤之前，还包括： 延时预定时间。4. 根据权利要求3所述的除颤系统中自放电方法，其特征在于，所述根据预先设定的 每次放电的能量和获取的当次自放电前所述储能电容的电压，确定当次自放电的时间的步 骤包括： 根据预先设定的每次放电的能量和获取的当次自放电前所述储能电容的电压，计算当 次自放电结束后储能电容的结束电压； 根据计算的当次自放电结束后储能电容的结束电压，确定当次自放电的时间。5. 根据权利要求4所述的除颤系统中自放电方法，其特征在于，所述根据预先设定的 每次放电的能量和获取的当次自放电前所述储能电容的电压，计算当次自放电结束后储能 电容的结束电压的计算公式为：所述根据计算的当次自放电结束后储能电容的结束电压，确定当次自放电的时间的公 式为：其中，T为当次自放电的时间；R为能量吸收电阻的阻值；C为储能电容的容值、Vi为获 取的储能电容的电压；Vz为当次自放电结束后的储能电容的结束电压，E为预先设定的每次 放电的能量。6. -种除颤系统中自放电装置，其特征在于，包括：微处理器、采样电路、自放电电路 和驱动电路，所述采样电路与所述自放电电路的储能电容W及所述微处理器连接，所述采 样电路用于采样储能电容的电压；所述自放电电路通过所述驱动电路与所述微处理器相 连； 所述微处理器，用于根据接收的自放电命令启动自放电； 还用于获取采样电路采样的当次自放电前储能电容的电压； 还用于根据预先设定的每次放电的能量和获取的当次自放电前储能电容的电压，确定 当次自放电的时间； 还用于启动自放电电路进行放电； 还用于在当次自放电时间到达后，控制所述自放电电路关闭； 还用于在控制所述自放电电路关闭后，获取采样电路采样的当次自放电后所述储能电 容的电压； 还用于根据获取的当次自放电后储能电容的电压，判断储能电容是否放电完成； 还用于若判断放电未完成，则根据获取的下一次自放电前所述储能电容的电压确定下 一次自放电的时间，并启动下一次自放电，直至判断所述储能电容放电完成，其中，下一次 自放电前储能电容的电压为当次自放电后储能电容的电压。7. 根据权利要求6所述的除颤系统中自放电装置，其特征在于，所述放电电路包括开 关管，能量吸收电阻和储能电容；所述开关管的输入端连接所述采样电路与储能电容的公 共端，所述开关管的输出端连接所述能量吸收电阻并接地，所述开关管的控制端与所述驱 动电路连接；当微处理器计算出当次自放电的时间后，微处理器向驱动电路发送驱动信号， 所述驱动电路根据所述驱动信号开启所述放电电路的开关管；当当次自放电时间到达后， 所述微处理器向所述驱动电路发送驱动信号，所述驱动电路根据所述驱动信号关闭所述放 电电路的开关管。8. -种除颤系统中自放电系统，其特征在于，包括： 自放电控制模块：用于根据接收的自放电命令启动自放电； 获取模块，用于获取采样的当次自放电前储能电容的电压； 计算模块，用于根据预先设定的每次放电的能量和获取的当次自放电前所述储能电容 的电压，确定当次自放电的时间； 自放电电路控制模块，用于启动自放电电路进行放电；还用于在当次自放电时间到达 后，控制所述自放电电路关闭； 所述获取模块，还用于，获取采样的当次自放电后所述储能电容的电压； 判断模块，用于根据采样的当次自放电后所述储能电容的电压，判断所述储能电容是 否放电完成； 所述计算模块，还用于若判断模块判断放电未完成，根据预先设定的每次放电的能量 和获取的下次自放电前所述储能电容的电压，确定下次自放电的时间，其中，下一次自放电 前储能电容的电压为当次自放电后储能电容的电压。9. 根据权利要求8所述的除颤系统中自放电系统，其特征在于，还包括延时模块，用于 在所述判断模块判断所述储能电容放电未完成后，延时预定时间，在所述延时模块延时预 定时间后，所述计算模块再确定下次自放电的时间。10. 根据权利要求8所述的除颤系统中自放电系统，其特征在于，所述计算模块包括： 第一计算单元，用于根据预先设定的每次放电的能量和获取的当次自放电前储能电容 的电压，计算当次自放电结束后储能电容的结束电压； 第二计算单元，用于根据计算的当次自放电结束后储能电容的结束电压，确定当次自 放电的时间。
【文档编号】A61N1/39GK105983179SQ201510051954
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年1月30日
【发明人】尹鹏, 邹海涛
【申请人】深圳市科曼医疗设备有限公司