医用通讯呼叫设备主机的制作方法

文档序号:7558339阅读:298来源:国知局
专利名称:医用通讯呼叫设备主机的制作方法
技术领域
本实用新型提供一种医用通讯呼叫设备主机,属于医院用护理通讯系统领域,具体应用于医院病房患者与护士间的通讯呼叫系统,及医院排队叫号系统。
背景技术
两线制总线因为布线少,布线简单,安装方便,易于维护等优势获得了广大用户的认可;但是现有技术有其不足,主要是主机的供电能力,传统的分机只有一个指示灯,用电量很小,还可满足;但是现在分机普遍带LCD屏,要求功率越来越大,很多都是通过外加电源或放大器来实现,这样实现降低了系统的稳定性,也增加了布线的难度,费用也相对提闻。专利号为ZL201020125309.0的专利公开了一种“医用通讯呼叫设备”,包括主机与分机,之间通过总线连接,主机内置CPU,输出控制电路,其技术特点在于主机CPU输出的数据信号,经输出控 制电路转换为两组极性完全相反的正负电平信号,然后同总线连接,分机设置正负电压检测电路,与两线制总线的一端连接,将收到的正负电平信号转换为数据信号。以上专利采用了两线式供电,此专利发送数据速度快;但通过功率放大器为分机供电,限制了设备在带载增加的情况使用;造成主机供电能力不足,带载能力不强,或者通过加放大器,或者通过加电源解决,因此增加了系统的复杂性,也增加了安装维护难度;并且主机使用正负15V电源,不易扩展为其它电压电源。

实用新型内容根据以上现有技术的不足,本实用新型要解决的技术问题是:提供一种强总线供电能力,远总线传输距离,高总线传输速率,使用性能安全稳定,技术指标可靠的医用通讯呼叫设备主机。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种医用通讯呼叫设备主机,包括壳体,其特征在于:壳体内置CPU、极性驱动电路和大功率输出电路,CPU的输出端连接极性驱动电路的输入端,极性驱动电路的输出端连接大功率输出电路,大功率输出电路的输出端连接二线制总线。CPU输出数据信号,经极性驱动电路驱动,控制大功率输出电路的开关,通过交替开关闭合两路开关转换二线制总线上电流方向,向分机发送命令数据,同时输出高电压大电流到总线上给分机供电。主机内置CPU芯片用于输出数据信号和全局关断信号;极性驱动电路用于连接CPU及大功率输出电路,通过极性驱动电路把CPU数据信号转换为大功率输出需要的信号,在数据为高和低时,分别控制大功率输出电路的电流流动方向;大功率输出电路主要提供大功率的电流电压输出,起到数据的换向作用,实现传输控制信号,显示信号,音频信号或视频信号,总线供电能力强,传输距离远,并且发送命令数据的速度很快,信号稳定。[0008]其中优选方案是:所述的大功率输出电路包括四只大功率的NMOS管和四个栅极电阻,每个栅极电阻分别串联在NMOS管的栅极与极性驱动电路输出端之间,四个大功率的NMOS管两两串联,每两只串联大功率的NMOS管的公共端分别连接二线制总线。四只NMOS管组成桥式结构,上下两侧分别是电源和输入地。所述的极性驱动电路包括两只与非门和两只MOSFET驱动芯片组成,CPU的输出端连接两只与非门的输入端,两只与非门组合后输出一组相位相反的信号,分别接到两只MOSFET驱动芯片的HIN、LIN引脚,两只MOSFET驱动芯片的HO、LO引脚分别连接大功率输出电路的四个栅极电阻。CPU的数据信号通过两个与非门(U1A,UlB)输出一组相位相反的信号,分别接到U2,U3的HIN,LIN引脚,用于控制U2,U3产生交替开关的信号控制NMOS管。所述的极性驱动电路的两只MOSFET驱动芯片的SD引脚分别连接CPU的输出端。(PU输出的全局控制信号SD,用来控制整个电路的开关,在短路的情况下,可以全局关闭NMOS 管。本实用新型医用通讯呼叫设备主机所具有的有益效果是:能够提供高电压大电流的电源输出,在正常情况下,不用另加放大器或者外加电源,就能够完全满足系统供电的需要,总线供电能力强,传输距离远,并且发送命令数据的速度很快,信号稳定;本实用新型克服现有技术主机供电能力差的缺点,经过整体优化设置后还具有:1、本实用新型采用四只NMOS管进行电源换向,NMOS管DS极电阻非常小,因此消耗在上面的压降很小,NMOS管通过的电流非常的大,耐压也非常的高,这样可以带更多的负载,因此能够满足设计的带载需要;2,NMOS管的开关速度非常的快,当打开M2、M3两只NMOS管时,二线制总线的A线为正,B线为负,当打开M1、M3两只NMOS管时,B线为正,A线为负,由CPU控制发送的方向,可以控制NMOS管电路开 关,改变总线的电流方向,发送数据的速率非常高;3、本实用新型电源采用单电源供电,其电流、电压可根据情况进行更换,不用更改电路。

图1为本实用新型实施例的电路原理框图;图2为本实用新型实施例的主机电路原理图;图3为本实用新型实施例的主机的CPU数据发送波形;其中:U1A、U1B、与非门U2、U3、MOSFET 驱动芯片 M1-M4、NMOS 管 R1-R4、栅极电阻。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例做进一步描述:实施例1:如图1所示,壳体内置CPU、极性驱动电路和大功率输出电路,CPU的输出端连接极性驱动电路的输入端,极性驱动电路的输出端连接大功率输出电路,大功率输出电路的输出端连接二线制总线。[0023]主机安装在医院护士站中,主机与分机之间通过二线制总线连接,主机CPU输出数据信号,经极性驱动电路驱动,控制大功率输出电路的开关,通过交替开关闭合两路开关转换二线制总线上电流方向,向分机发送命令数据,同时输出高电压大电流到总线上给分机供电。主机CPU发送数据的波形如图3。如图2所示,为本实用新型实施例的主机电路原理图,Ul为74HC132施密特触发与非门,MOSFET驱动芯片U2,U3为IR2110驱动器,NMOS管M1-M4栅极各接一个电阻R1-R4 ;大功率输出电路包括四只大功率的NMOS管和四个栅极电阻,每个栅极电阻分别串联在NMOS管的栅极与极性驱动电路输出端之间,四个大功率的NMOS管两两串联,每两只串联大功率的NMOS管的公共端分别连接二线制总线。四只NMOS管组成桥式结构,上下两侧分别是电源和输入地。极性驱动电路包括两只与非门和两只MOSFET驱动芯片组成,CPU的输出端连接两只与非门的输入端,两只与非门组合后输出一组相位相反的信号,分别接到两只MOSFET驱动芯片的HIN、LIN引脚,两只MOSFET驱动芯片的H0、L0引脚分别连接大功率输出电路的四个栅极电阻。CPU的数据信号通过两个与非门(U1A,U1B)输出一组相位相反的信号,分别接到MOSFET驱动芯片U2,U3的HIN,LIN引脚,用于控制MOSFET驱动芯片U2,U3产生交替开关的信号控制NMOS管。极性驱动电路的两只MOSFET驱动芯片的SD引脚分别连接CPU的输出端。CPU输出的全局控制信号SD,用来控制整个电路的开关,在短路的情况下,可以全局关闭NMOS管;MOSFET驱动芯片U2,U3使用60V的电压,其VS极连接NMOS管的输出端。工作原理:主机CPU输出两信号,一个是数据信号,一个是关断信号;信号的高电平是5V,低电平是0V,主机CPU 通过发送高低交错的一组信号,来给分机发送命令,主机信号如图3,此信号加到第一个与非门UlB上,数据反向,此信号计为‘A’信号;然后加到第二个与非门上U1A,数据再次反向,此信号记为‘B,信号。IR2110为大功率MOSFET专用驱动集成电路,兼有光耦隔离和电磁隔离的优点;定义MOSFET驱动芯片U2输出的HO、LO信号定义为H01、L01,MOSFET驱动芯片U3输出的HO、LO信号定义为H02、L02 ;当A信号为高时,则B信号为低,当A信号为低时,则B信号为高。根据IR2110的特性,当HIN,LIN输入为高时,则HO,LO输出也为高,当HIN,LIN输入为低时,则HO,LO输出也为低;所以根据图2,当A信号为高时,则U2的LIN,U3的HIN输入为高,则其对应的L01、H02输出也为高,同时B信号为低,U2的HIN,U3的LIN输入为低,则对应的L02、H01输出也为低;本实用新型选用4只NMOS管,因其导通电阻更低;根据上述信号可以得到L01、H02对应的NMOS管M3、M2打开,NMOS管M1、M4关闭,电流从NMOS管M2经总线A线,到分机整流桥,再经总线B线,流入NMOS管M3,最终到达地线完成一个回路;同理,当A信号为低时,则对应B信号为高,通过相同办法可以得到NMOS管M1、M4打开,NMOS管M3、M2关闭,电源从NMOS管Ml流到总线B线,经分机整流桥,流到总线A线,经NMOS管M4,最终到达地线,完成另外一个回路;通过CPU发送的信号,最终转换为了电流的流动方向;CPU输出的SD信号为全局关断信号,当为高电平时,MOSFET驱动芯片U2,U3的HO,LO均输出为低,这样就把四只NMOS管全部关闭,防止短路对系统的影响。因为使用NMOS管,所以MOSFET驱动芯片U2,U3提供一个高于其开关的电压,本电路电压可使用48V,提示给栅极的控制电压要高于48V,因此优选60V。本实施例中R1、R2、R3、R4四个电阻选择为100欧。在本实用新型设计方案中,采用常规的芯片及外围电路,元件均为市售元件,容易采购,NMOS可选择适合系统工作的电流与电压,因选择较多,在此不写具体型号,其它电路为现有医用通讯呼叫设备中常用电路,在此不再赘述;本实用新型设计方案中,由于采用了 NMOS管做为两线制总线的功率输出装置,因此稳定了实现了高电压大电流的电源供应,并且电流转换输出的速率高,传输距离远,具有很强的带载能力,可以实现远距离带载多分机,传输控制信号,甚至是音频、视频信号,因此可广泛应用于医院病房通讯呼 叫系统及医院排队叫号系统中。
权利要求1.一种医用通讯呼叫设备主机,包括壳体,其特征在于:壳体内置CPU、极性驱动电路和大功率输出电路,CPU的输出端连接极性驱动电路的输入端,极性驱动电路的输出端连接大功率输出电路,大功率输出电路的输出端连接二线制总线。
2.根据权利要求1所述的医用通讯呼叫设备主机,其特征在于:所述的大功率输出电路包括四只大功率的NMOS管和四个栅极电阻,每个栅极电阻分别串联在NMOS管的栅极与极性驱动电路输出端之间,四个大功率的NMOS管两两串联,每两只串联大功率的NMOS管的公共端分别连接二线制总线。
3.根据权利要求1或2所述的医用通讯呼叫设备主机,其特征在于:所述的极性驱动电路包括两只与非门和两只MOSFET驱动芯片组成,CPU的输出端连接两只与非门的输入端,两只与非门组合后输出一组相位相反的信号,分别接到两只MOSFET驱动芯片的HIN、LIN引脚,两只MOSFET驱动芯片的HO、LO引脚分别连接大功率输出电路的四个栅极电阻。
4.根据权利要求1或2所述的医用通讯呼叫设备主机,其特征在于:所述的极性驱动电路的两只MO SFET驱动芯片的SD引脚分别连接CPU的输出端。
专利摘要一种医用通讯呼叫设备主机,属于医院用护理通讯系统领域。包括壳体,其特征在于壳体内置CPU、极性驱动电路和大功率输出电路,CPU的输出端连接极性驱动电路的输入端,极性驱动电路的输出端连接大功率输出电路,大功率输出电路的输出端连接二线制总线。CPU输出数据信号,经极性驱动电路驱动,控制大功率输出电路的开关,通过交替开关闭合两路开关转换二线制总线上电流方向,向分机发送命令数据,同时输出高电压大电流到总线上给分机供电。本实用新型能够提供高电压大电流的电源输出,不用另加放大器或者外加电源,总线供电能力强,传输距离远,并且发送命令数据的速度很快,信号稳定。可广泛应用于医院病房通讯呼叫及医院排队叫号系统。
文档编号H04M19/00GK203136002SQ20132011732
公开日2013年8月14日 申请日期2013年3月14日 优先权日2013年3月14日
发明者相立伟, 陈磊 申请人:山东亚华电子有限公司
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