基于神经调节电刺激治疗仪的控制电路及控制方法与流程

本发明涉及神经调节电刺激治疗仪，尤其涉及基于神经调节电刺激治疗仪的控制电路及控制方法。

背景技术：

1、目前的神经调节电刺激治疗仪的恒流刺激模式，一般是由h桥电路+恒流源来实现的，如图1所示，其中，h桥电路与负载电性连接，负载的两端还连接电极片。h桥电路包括第一开关sw1、第二开关sw2、第三开关sw3和第四开关sw4。通过单片机控制第一开关sw1和第四开关sw4闭合时，在负载上输出正向电流；通过单片机控制第二开关sw2与第三开关sw3开关闭合时，在负载上输出反向电流。由于电流不能突变，在负载上不输出电流时，恒流源会控制自身的运算放大器超调，这样再开关打开的瞬间就会导致一个大的电流过冲，而长时间的瞬时大电流会对电极片造成损坏或对人体皮肤造成刺痛感，影响电极片的使用寿命、及影响用户的使用体验。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供基于神经调节电刺激治疗仪的控制电路，其能够解决现有的电刺激治疗仪在开关的瞬间产生大的过冲电流，进而对电极片损坏或对人体造成刺痛感的问题。

2、本发明的目的之二在于提供基于神经调节电刺激治疗仪的控制方法，其能够解决现有的电刺激治疗仪在开关的瞬间产生大的过冲电流，进而对电极片损坏或对人体造成刺痛感的问题。

3、本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

4、基于神经调节电刺激治疗仪的控制电路，包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、恒流源、第一信号端和第二信号端；并且所述第一开关的第一端接入供电电源、第二端与所述第一信号端电性连接；所述第二开关的第一端接入供电电源、第二端与所述第二信号端电性连接；所述第三开关的第一端与所述第一信号端电性连接、第二端与所述恒流源电性连接；所述第四开关的第一端与所述第二信号端电性连接、第二端与所述恒流源电性连接；其中，所述第一信号端与负载的第一端电性连接、第二信号端与负载的第二端电性连接；当需要向负载输出正向电流时，首先控制第一开关闭合、控制第二开关闭合；然后保持第一开关闭合、保持第二开关闭合、控制第四开关闭合；最后保持第四开关闭合、保持第一开关闭合、控制第二开关断开，以使得所述恒流源的电流流经所述负载，以向所述负载输出正向电流；

5、当需要向负载输出反向电流时，首先控制第一开关闭合、控制第二开关闭合；然后保持第一开关闭合、保持第二开关闭合、控制第三开关闭合；最后保持第三开关闭合、保持第二开关闭合、控制第一开关断开，以使得所述恒流源的电流流经所述负载，以向所述负载输出反向电流。

6、进一步地，还包括主控mcu，所述主控mcu与第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、恒流源电性连接；所述主控mcu，用于控制所述恒流源流经负载的电流大小。

7、进一步地，所述第一开关为第一pmos管，第二开关为第二pmos管，第三开关为第一nmos管，第四开关为第二nmos管；

8、所述第一pmos管的源极接入供电电源、所述第一pmos管的漏极与第一信号端电性连接、所述第一pmos管的栅极接入所述主控mcu的第一控制信号；所述第二pmos管的源极接入供电电源、所述第二pmos管的漏极与第二信号端电性连接、所述第二pmos管的栅极接入主控mcu的第二控制信号；所述第一nmos管的源极与第一信号端电性连接、所述第一nmos管的漏极与所述恒流源电性连接、所述第一nmos管的栅极接入所述主控mcu的第三控制信号；所述第二nmos管的源极与第二信号端电性连接、所述第二nmos管的漏极与所述恒流源电性连接、所述第二nmos管的栅极接入所述主控mcu的第四控制信号。

9、进一步地，所述主控mcu为单片机。

10、进一步地，所述第一控制信号、第二控制信号、第三控制信号、第四控制信号均为pwm信号；

11、所述主控mcu，还用于调整对应pwm信号的占空比，以控制对应mos管闭合的持续时间。

12、进一步地，还包括电流采样电路；其中，所述电流采样电路的一端与所述恒流源电性连接、另一端与所述主控mcu电性连接，用于对所述恒流源的实际电流进行采样以发送给所述主控mcu，从而使得所述主控mcu根据恒流源的实际电流判断所述神经调节电刺激治疗仪是否存在异常；所述电流采样电路包括采样电阻，所述恒流源通过所述采样电阻与所述主控mcu电性连接。

13、进一步地，所述供电电源为高压电源；其中，所述高压电源为50v～150v。

14、进一步地，还包括供电电源模块和升压电路；其中，所述供电电源模块与所述升压电路电性连接；所述升压电路，用于将所述供电电源模块提供的电源升压后得到所述供电电源。

15、进一步地，所述供电电源模块为3.7v的锂电池。

16、本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

17、基于神经调节电刺激治疗仪的控制方法，应用于本发明的目的之一采用的基于神经调节电刺激治疗仪的控制电路，

18、当需要向负载输出正向电流时，所述控制方法包括：

19、步骤二一：控制第一开关闭合、控制第二开关闭合；

20、步骤二二：保持第一开关闭合、保持第二开关闭合、控制第四开关闭合；

21、步骤二三：保持第四开关闭合、保持第一开关闭合、控制第二开关断开，以使得恒流源的电流流经负载，以输出正向电流；

22、当需要向负载输出反向电流时，所述控制方法包括：

23、步骤一一：控制第一开关闭合、第二开关闭合；

24、步骤一二：保持第一开关闭合、保持第二开关闭合、控制第三开关闭合；

25、步骤一三：最后保持第三开关闭合、保持第二开关闭合、控制第一开关断开，以使得恒流源的电流流经负载，以输出反向电流。

26、相比现有技术，本发明的有益效果在于：

27、本发明通过对神经调节电刺激治疗仪的控制电路中的四个开关的开关时序的控制，使得恒流源的电流提前进入到稳定状态后，再输出到负载，可解决现有技术中由于电流不能突变的原因导致在开关闭合的瞬间产生大的过冲电流而对电极片造成损坏或对人体匹配造成刺痛感的问题。

技术特征：

1.基于神经调节电刺激治疗仪的控制电路，包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、恒流源、第一信号端和第二信号端；并且所述第一开关的第一端接入供电电源、第二端与所述第一信号端电性连接；所述第二开关的第一端接入供电电源、第二端与所述第二信号端电性连接；所述第三开关的第一端与所述第一信号端电性连接、第二端与所述恒流源电性连接；所述第四开关的第一端与所述第二信号端电性连接、第二端与所述恒流源电性连接；其中，所述第一信号端与负载的第一端电性连接、第二信号端与负载的第二端电性连接；其特征在于，

2.根据权利要求1所述的基于神经调节电刺激治疗仪的控制电路，其特征在于，还包括主控mcu，所述主控mcu与第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、恒流源电性连接；所述主控mcu，用于控制所述恒流源流经负载的电流大小。

3.根据权利要求2所述的基于神经调节电刺激治疗仪的控制电路，其特征在于，所述第一开关为第一pmos管，第二开关为第二pmos管，第三开关为第一nmos管，第四开关为第二nmos管；

4.根据权利要求3所述的基于神经调节电刺激治疗仪的控制电路，其特征在于，所述主控mcu为单片机。

5.根据权利要求4所述的基于神经调节电刺激治疗仪的控制电路，其特征在于，所述第一控制信号、第二控制信号、第三控制信号、第四控制信号均为pwm信号；

6.根据权利要求2所述的基于神经调节电刺激治疗仪的控制电路，其特征在于，还包括电流采样电路；其中，所述电流采样电路的一端与所述恒流源电性连接、另一端与所述主控mcu电性连接，用于对所述恒流源的实际电流进行采样以发送给所述主控mcu，从而使得所述主控mcu根据恒流源的实际电流判断所述神经调节电刺激治疗仪是否存在异常；所述电流采样电路包括采样电阻，所述恒流源通过所述采样电阻与所述主控mcu电性连接。

7.根据权利要求1所述的基于神经调节电刺激治疗仪的控制电路，其特征在于，所述供电电源为高压电源；其中，所述高压电源为50v～150v。

8.根据权利要求1所述的基于神经调节电刺激治疗仪的控制电路，其特征在于，还包括供电电源模块和升压电路；其中，所述供电电源模块与所述升压电路电性连接；所述升压电路，用于将所述供电电源模块提供的电源升压后得到所述供电电源。

9.根据权利要求8所述的基于神经调节电刺激治疗仪的控制电路，其特征在于，所述供电电源模块为3.7v的锂电池。

10.基于神经调节电刺激治疗仪的控制方法，应用于权利要求1-9中任意一项所述的基于神经调节电刺激治疗仪的控制电路，其特征在于，

技术总结
本发明公开了基于神经调节电刺激治疗仪的控制电路及控制方法，控制电路包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第一信号端、第二信号端和恒流源，并且第一开关的第一端接入供电电源、第二端与第一信号端电性连接；第二开关的第一端接入供电电源、第二端与第二信号端电性连接；第三开关的第一端与第一信号端电性连接、第二端与恒流源电性连接；第四开关的第一端与第一信号端电性连接、第二端与恒流源电性连接；通过控制四个开关的开关时序，以实现在恒流源的电流稳定后再输入到负载，从而解决现有技术中的电刺激治疗仪在开关瞬间产生过冲电流而对电极片产生损坏或对人体皮肤造成刺痛感的问题。

技术研发人员：王伟,王柏通,儒勒·阮,叶兵
受保护的技术使用者：杭州范斯凯科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22