電療機的電源輸出開關電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種電療機的電源輸出開關電路，通過中央處理器提供控制信號予輸出驅動器的開關單元，使得與該輸出驅動器連接的電源供應器所提供的電壓源可經由該輸出驅動器的開關動作而產生輸出電壓，該輸出驅動器包含開關加速單元及開關單元，該開關單元為晶體管，該晶體管的集極與基極間不具有任何電阻，該晶體管為輸出開關組件。由此，使電療機并非以晶體管作為可變電阻進而可減低熱量的產生，提高電源輸出開關電路的穩定度。
【專利說明】電療機的電源輸出開關電路

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電源輸出開關電路，尤其涉及一種電療機的電源輸出開關電路。

【背景技術】
[0002]低功率的輸出驅動器常用于有低功率需求的儀器上，例如電療儀、超音波美容儀等。此外，傳統上的針灸、推拿等刺激人體的經穴以達療效的治療方式，在隨著科技進步與發展下，一種通過輸出電壓來刺激人體經穴而可達到同樣療效的電療機被開發出來，用以提供使用者不同的選擇。
[0003]電療機可分為三種型式:低頻(IkHz以下)、中頻(IkHz?10kHz)及高頻(10kHz以上)。市面上常見的為低頻及中頻電療機，低頻例如:經皮神經電刺激(Transcutaneous Electrical Nerve Stimulat1n， TENS)、肌肉電刺激(ElectricalMuscle Stimulat1n, EMS);中頻例如:向量干擾電療器、中頻調制電療機等。電療機將輸出信號經人體皮膚導入人體，而人體皮膚在電學上的阻抗特性以“電容抗”為主，換言之，人體皮膚的等效特性與“電容器”極為近似，因而可用以下數學式子來描述:Xc= I/?C，ω =
2π f，其中f為頻率、Xe為電容抗，頻率與電容抗成反比。因此，電療機輸出的信號若頻率越高，則人體皮膚的阻抗就越低，輸出的信號就能深入人體組織；反之，當電療機的輸出信號頻率越低，人體皮膚的阻抗就越高，輸出信號即無法深入人體組織而僅能作用于皮膚表面。
[0004]現有的電療機在控制脈沖強度(電壓大小)上由于直接對開關單元本身形成的可變電阻來進行調整，往往造成過多的功率消耗進而導致電療機的電源輸出開關電路因脈沖的快速開關切換下導致大量的熱量產生，造成電療機容易因過熱而產生故障，甚至在使用過程中令使用者遭受不正常的輸出電壓輸出而導致意外，此等不穩定因素皆是現今電療機亟需解決的缺陷。
實用新型內容
[0005]本實用新型的一個目的在于使電療機可進行穩定的輸出電壓輸出。
[0006]本實用新型的另一目的在于減低電療機的熱量產生。
[0007]為達上述目的及其他目的，本實用新型通過中央處理器提供控制信號予輸出驅動器的開關單元，使得與該輸出驅動器連接的電源供應器所提供的電壓源可經由該輸出驅動器的開關動作而產生輸出電壓，該輸出電壓傳送至與該輸出驅動器連接的電極片組以產生該頻譜式電療機的輸出，該輸出驅動器包含:開關加速單元，其輸入端連接該中央處理器以接收該控制信號，該開關加速單元由互相并聯連接的電容及電阻所組成；及開關單元，連接該開關加速單元、該電源供應器及該電極片組，以響應該控制信號進行所接收的該電壓源是否輸出至該電極片組的該開關動作，該開關單元為晶體管，該晶體管的集極與基極間不具有任何電阻，該晶體管為輸出開關組件。
[0008]于本實用新型一實施例中，該控制信號的中央頻率&與該開關加速單元的該電容的電容值C及該電阻的電阻值R間的關系滿足(1/%)〈5此。
[0009]于本實用新型一實施例中，該輸出驅動器為前向式驅動器，該開關單元驅動對應的電極片組中的變壓單元。
[0010]于本實用新型一實施例中，該電源供應器包含電源產生器及輸出強弱前導器，該電源產生器用以輸出額定電壓供該輸出強弱前導器進行調變，該輸出強弱前導器包含:第一階調整單元，接收該額定電壓，以通過內部可變電阻提供第一階段的電壓調整并產生輸出；及第二階調整單元，連接該第一階調整單元以接收其輸出，通過內部可變電阻提供第二階段的電壓調整并產生輸出予對應的輸出驅動器。
[0011]于本實用新型一實施例中，該第一階調整單元及第二階調整單元均為旋鈕裝置，以通過旋鈕的轉動調整內部的可變電阻。
[0012]由此，通過本實用新型的電療機的電源輸出開關電路，開關單元純粹運作為輸出開關組件，并不若現有電療機般通過晶體管的特性來以與負載串聯的配置方式而作用為可變電阻器(其阻值的大小與該晶體管的集極電流成反比)，進而可更進一步地避免開關因頻繁地開關動作在晶體管作用成的可變電阻下消耗過多的功率，進而可大幅降低因開關的切換所產生的熱量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為一般電療機的電路配置方塊圖。
[0014]圖2為本實用新型一實施例中輸出驅動器與電極片組的電路配置示意圖。
[0015]圖3為本實用新型一實施例中電源輸出開關電路的電路配置示意圖。
[0016]圖4為本實用新型一實施例中電源供應器具輸出強弱前導器(OVL)的電路配置示意圖。
[0017]主要部件附圖標記:
[0018]100中央處理器
[0019]200輸出驅動器
[0020]210開關加速單元
[0021]220開關單元
[0022]300電源供應器
[0023]310電源產生器
[0024]320輸出強弱前導器
[0025]321第一階調整單元
[0026]322第二階調整單元
[0027]400電極片組
[0028]410變壓單元
[0029]420電極片
[0030]VDD額定電壓
[0031]C開關加速單元中的電容的電容值
[0032]R開關加速單元中的電阻的電阻值
[0033]S控制信號
[0034]O輸出電壓
[0035]P電壓源
[0036]Q開關單元

【具體實施方式】
[0037]為充分了解本實用新型的目的、特征及技術效果，茲由下述具體實施例，并結合附圖，對本實用新型做詳細說明，說明如下:
[0038]首先請參照圖1，其為一般電療機的電路配置方塊圖，包含:中央處理器100、輸出驅動器200、電源供應器300及電極片組400，通過中央處理器100提供控制信號S予輸出驅動器200內的開關單元，使得與輸出驅動器200連接的電源供應器300所提供的電壓源P可經由該輸出驅動器200的開關動作而產生間斷式的輸出電壓O，該輸出電壓O傳送至與輸出驅動器200連接的電極片組400以形成連續的頻率不斷變化的輸出，該電極片組400具有貼附至使用者皮膚上的電極片以使該輸出對該使用者形成一種電療效果，本實用新型的電源輸出開關電路包含上述各組件。
[0039]接著請同時參照圖2及圖3，圖2為本實用新型一實施例中輸出驅動器與電極片組的電路配置示意圖，圖3為本實用新型一實施例中電源輸出開關電路的電路配置示意圖。于此實施例中，該輸出驅動器200包含:開關加速單元210及開關單元220。
[0040]該開關加速單元210的輸入端連接該中央處理器100以接收該控制信號S，該開關加速單元210由互相并聯連接的電容及電阻所組成。該開關單元220連接該開關加速單元210、該電源供應器300及該電極片組400，以響應該控制信號S進行所接收的該電壓源P是否輸出至該電極片組400的該開關動作。
[0041]本實用新型于一較佳實施例中的配置為:該控制信號S的中央頻率&與該開關加速單元210的該電容的電容值C及該電阻的電阻值R間的關系滿足(1/%)〈5%，在滿足此式的情況下，互相并聯連接的電容及電阻將可讓開關單元220所需的關閉時間(信號下緣的下降速度)大幅縮短，其乃因本發明的此配置下在該控制信號S為低電壓的關閉控制時，該電容會對開關單元220產生負電壓的施加，進而等于提供一逆偏壓與該開關單元220來形成加壓式的關斷作用。
[0042]在本實用新型實施例的電源輸出開關電路的電路配置中，于開關單元220的該晶體管的集極與基極間不具有任何電阻，該晶體管為輸出開關組件，各個開關純粹運作為輸出開關，并不若現有電療機般通過晶體管的特性來以與負載串聯的配置方式而作用為可變電阻器(其阻值的大小與該晶體管的集極電流成反比)，進而可更進一步地避免開關因過多的功率消耗所產生的熱量。
[0043]接著請參照圖4，其為本實用新型一實施例中電源供應器具輸出強弱前導器的電路配置示意圖。
[0044]該電源供應器300包含電源產生器310及輸出強弱前導器320，該電源產生器310用以輸出額定電壓Vdd(例如5V)供該輸出強弱前導器320進行調變，該輸出強弱前導器320包含:第一階調整單元321及多個第二階調整單元322。
[0045]第一階調整單元321接收該額定電壓VDD，以通過內部可變電阻提供第一階段的電壓調整并產生輸出。第二階調整單元322連接該第一階調整單元321以接收其輸出，該第二階調整單元322通過內部可變電阻提供第二階段的電壓調整并產生輸出予對應的輸出驅動器200。此下一階在與上一階的搭配下即是更細微的電阻調整。
[0046]進一步地，該第一階調整單元及第二階調整單元可配置為旋鈕裝置，以讓用戶通過旋鈕的轉動來調整內部的可變電阻，通過此種旋鈕方式的調控也讓使用者能更精確地調整至所需要的輸出電壓。因此，通過在電療機的電源供應器的部分進行兩階段的電阻值控制，將可使電療機在旋鈕式(調整可變電阻)的操作控制下達到更細微的電壓控制，進而讓配置本實用新型的電源輸出開關電路的電療機可提供用戶更精確的輸出電壓且能在輸出電壓上提供較佳的穩定度。
[0047]本實用新型在上文中已以較佳實施例揭露，然而本領域技術人員應理解的是，該實施例僅用于描繪本實用新型，而不應解讀為限制本實用新型的范圍。應注意的是，凡是與該實施例等效的變化與置換，均應視為涵蓋于本實用新型的范疇內。因此，本實用新型的保護范圍當以權利要求書所限定的內容為準。
【權利要求】
1.一種電療機的電源輸出開關電路，通過中央處理器提供控制信號予輸出驅動器的開關單元，使得與該輸出驅動器連接的電源供應器所提供的電壓源可經由該輸出驅動器的開關動作而產生輸出電壓，該輸出電壓傳送至與該輸出驅動器連接的電極片組以產生頻譜式電療機的輸出，其特征在于: 該輸出驅動器包含: 開關加速單元，其輸入端連接該中央處理器以接收該控制信號，該開關加速單元由互相并聯連接的電容及電阻所組成；及 開關單元，連接該開關加速單元、該電源供應器及該電極片組，以響應該控制信號進行所接收的該電壓源是否輸出至該電極片組的該開關動作，該開關單元為晶體管，該晶體管的集極與基極間不具有任何電阻，該晶體管為輸出開關組件。
2.如權利要求1所述的電源輸出開關電路，其特征在于:該控制信號的中央頻率匕與該開關加速單元的該電容的電容值C及該電阻的電阻值R間的關系滿足1/%〈5%。
3.如權利要求2所述的電源輸出開關電路，其特征在于:該輸出驅動器為前向式驅動器，該開關單元驅動對應的電極片組中的變壓單元。
4.如權利要求1至3中任一項所述的電源輸出開關電路，其特征在于:該電源供應器包含電源產生器及輸出強弱前導器，該電源產生器用以輸出額定電壓供該輸出強弱前導器進行調變，該輸出強弱前導器包含: 第一階調整單元，接收該額定電壓，以通過內部可變電阻提供第一階段的電壓調整并產生輸出；及 第二階調整單元，連接該第一階調整單元以接收其輸出，通過內部可變電阻提供第二階段的電壓調整并產生輸出予對應的輸出驅動器。
5.如權利要求4所述的電源輸出開關電路，其特征在于:該第一階調整單元及第二階調整單元均為旋鈕裝置，以通過旋鈕的轉動調整內部的可變電阻。
【文檔編號】A61N1/00GK204241872SQ201420754766
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月4日 優先權日:2014年12月4日
【發明者】游元志 申請人:實倍康股份有限公司