一種醫用報警器及其工作方法與流程

本發明涉及一種報警器，特別是一種醫用報警器及其工作方法。

背景技術：

目前符合符合iec60601標準的直接報警器成品沒有，目前相關行業的解決手段是，使用簡單的蜂鳴器(無源的)，然后醫療電器廠家會將符合iec60601標準的音源及控制電路設計在產品主板上，報警器就只需要常規的，這種技術的缺點是，醫療設備廠家老主板不符合國家標準的必須改板，會增加成本及需要很多技術驗證來驗證新方案的可靠性，做到滿足iec60601要求的設計過程也是比較麻煩的；如果用我的發明直接使用，會減少用戶端的很多設計麻煩。

現在即使是做在醫療電器主板上可以滿足iec60601標準的設計原理使用的技術，造成制造成本較高，目前我們了解到的最佳電路是電源控制電路+帶功放的語音ic電路方案(其中用到的帶功放的語音ic目前市場上的售價約3.50rmb)，電源控制模塊約1.00rmb這兩個主要部件成本4.50；我們發明的自己燒錄的語音ic在滿足iec60601標準下進行了優化，然后電路進行了重新設計，把語音ic與功放分離，選用目前市場上最常用(品質最成熟的)語音ic與功放lm386的組合，并且電源控制電路，不使用模塊，使用自己研發的分立元件組合，(組合電路都是使用目前市場上最成熟的元件，價格比較便宜)。

技術實現要素：

針對現有技術中存在的問題，本發明提供了一種直接滿足iec60601-1-8標準、成本較低、電源電路耗電較小的醫用報警器及其工作方法。

本發明的目的通過以下技術方案實現。

一種醫用報警器，包括電源電路、觸發電路、ic電路和功放電路，所述電源電路分別與觸發電路、ic電路和功放電路相連接，所述觸發電路和ic電路相連接，所述ic電路與功放電路相連接。

所述電源電路包括第一電源電路和第二電源電路，所述第一電源電路用于給觸發電路和功放電路供電，所述第二電源電路用于給ic電路供電。

一種醫用報警器工作方法，步驟包括：

1)觸發電路與功放電路采用獨立電源供電；

2)對ic電路的工作設置截止電壓及工作觸發端ic電路2腳，ic電路內寫入鉗位電壓，保證ic電路在第一指定電壓以上才能工作，并且必須同時滿足ic-2腳高電平；當接電為第二指定電壓時，第二電源電路保證ic電路輸入電壓是大于第一指定電壓的，第一電源電路a及觸發電路保證此時ic電路2腳為高電平，電路正常工作，當電源突然斷開，法拉電容放電，電壓逐步下降，當電壓下降到第二指定電壓以下時，第一電源電路a部分將觸發電路部分工作狀態翻轉，致使ic電路2腳變成了低電平，由于第二電源電路此時的輸出電壓還是大于第一指定電壓，因此電路還是可以正常工作的，法拉電容電壓繼續下降，直到第二電源電路輸出電壓小于第一指定電壓時，電路立即停止工作，但由于法拉電容的特點，電路一停止工作后，電壓會稍稍上升，使得ic電路的電壓繼續大于第一指定電壓，但由于第一電源電路a部分的電壓設計點與第二電源電路不同，第一電源電路a的輸出電壓需要達到第二指定電壓才可以使觸發電路翻轉，因此法拉電容回壓不可能從第一指定電壓回到第二指定電壓，讓觸發電路翻轉，ic電路2腳得不到觸發高電平，因此電路實際被鎖死了

所述ic電路先制造出滿足聲音頻率范圍的頻率信號，并讓信號滿足聲音強度持續時間的標準；將聲音與時間群響0.23s、停0.18s、響0.23s先組合在一起變成單個音源；最后將組合的單個音源燒錄與ic內，并在ic寫入停止信號16s。

相比于現有技術，本發明的優點在于：1、滿足斷電放電時間：采用1f/10v的電容，要能保證報警器間隙響5分鐘。2、電路設計解決斷電放電過程中報警聲能夠持續正常工作的問題(需要電源管理，目前可用lm393模塊，lm393的作用是當法拉電容兩端的電壓低到一定值時，電壓不能維持語音ic正常工作時，lm393電路可以關斷ic的工作電源，從而使報警器不會在斷電持續過程中異常工作)；3、把16s的停止時間用軟件寫入語音ic，通過內部程序觸發需要有聲音的0.23s+0.18s+0.23s工作，然后定時停止16s時間后再往復觸發工作，定時停止時間不占語音內存，所以大大減小語音ic的成本，滿足聲音頻率范圍及響度：150-1000hz，聲音響度不小于60db。聲音時間：td：聲音最大強度持續時間，180ms；tr：上升時間，25ms；tl：下降時間，25ms。時間群：響0.23s、停0.18s、響0.23s、停16s，然后重復循環要求。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為圖1中x點斷電時的電壓變化曲線圖。

具體實施方式

下面結合說明書附圖和具體的實施例，對本發明作詳細描述。

如圖1和圖2所示，一種醫用報警器，包括電源電路、觸發電路c、ic電路d和功放電路e，所述電源電路分別與觸發電路c、ic電路d和功放電路e相連接，所述觸發電路c和ic電路d相連接，所述ic電路d與功放電路e相連接。

所述電源電路包括第一電源電路a和第二電源電路b，所述第一電源電路a用于給觸發電路c和功放電路e供電，所述第二電源電路b用于給ic電路d供電。

一種醫用報警器工作方法，步驟包括：

1)觸發電路c與功放電路e采用獨立電源供電；

2)對ic電路d的工作設置截止電壓及工作觸發端ic電路d2腳，ic電路d內寫入鉗位電壓，保證ic電路d在第一指定電壓2.4v電壓以上才能工作，并且必須同時滿足ic-2腳高電平；當接電電壓為第二指定電壓7v-12v時，第二電源電路b保證ic電路d輸入電壓是大于2.4v的，第一電源電路a及觸發電路c保證此時ic電路d2腳為高電平，電路正常工作，當電源突然斷開，法拉電容放電，電壓逐步下降，當電壓下降到7v以下時，第一電源電路a將觸發電路c工作狀態翻轉，致使ic電路d2腳變成了低電平，由于第二電源電路b此時的輸出電壓還是大于2.4v，因此電路還是可以正常工作的，法拉電容電壓繼續下降，直到第二電源電路b輸出電壓小于2.4v時，電路立即停止工作，但由于法拉電容的特點，電路一停止工作后，電壓會稍稍上升，使得ic電路d的電壓繼續大于2.4v，但由于第一電源電路a的電壓設計點與第二電源電壓不同(第一電源電壓的輸出電壓需要超過6v才可以使觸發電路c翻轉，因此法拉電容回壓不可能從2.4v回到6v以上，讓觸發電路c翻轉，ic電路d2腳得不到觸發高電平，因此電路實際被鎖死了。這個原理都是為滿足斷電持續的這個要求。

為了滿足聲音頻率范圍及響度：150-1000hz，聲音響度不小于60db。聲音時間：td：聲音最大強度持續時間，180ms；tr：上升時間，25ms；tl：下降時間，25ms。時間群：響0.23s、停0.18s、響0.23s、停16s，然后重復循環要求。所述ic電路d先制造出滿足聲音頻率范圍的頻率信號，并讓信號滿足聲音強度持續時間的標準；將聲音與時間群響0.23s、停0.18s、響0.23s先組合在一起變成單個音源；最后將組合的單個音源燒錄與ic內，并在ic寫入停止信號16s。

為了滿足響度的要求，并且又不能功耗太高，因此我選用lm386功放，這個功放與本設計前面電路結合使用不僅效果很好，成本也比較低，相關其他功放使用都不是很好。

客戶端的控制電路的ctrl+接電路+vcc，ctrl-接電路-vcc；+vcc輸入經過穩壓電路a，給電路c與電路e供電；經過穩壓電路b，給電路d供電；電路輸入指定的正常工作電壓時，電路c的y點輸出高電平，高電平通過ic1的2腳觸發，此時電路b的輸出x2點的電壓是可以滿足ic1工作電壓的，因此ic1的2腳與ic1的工作電壓同時滿足條件，電路d是正常工作的，此時ic1的8腳輸出音頻信號通過c3，r10，輸入到ic2的功放電路ee(lm386組成的功放將音頻信號放大后有ic2的5腳輸出，通過耦合電容c6推動負載rl工作。

以上是電源正常時的工作原理，當電源突然斷開，整個電路有客戶端的1f電容供電時，工作原理如下：

斷電時，圖中x點的電壓uc是隨時間不斷變化的，假設斷電初始為uc1，經過時間t1后，電壓降到uc2，我們需要，整個電路在uc1-uc2的范圍內可以正常工作，而降到uc2時電路立即停止工作，并且電路被鎖住工作狀態，只有當輸入端的電源正常后，電路才能回復正常工作。

滿足上述斷電放電的原理：

1、首先設定好uc2的值，這個值關系到產品放電持續的時間，如上圖x點斷電電壓變化曲線看出，如果uc2設置太高，時間會比較短，因此我們只要將uc2設置到經過電路b后的輸出點x2的電壓至少滿足大于ic1的截至工作電壓；

2、設置uc的值，這個值是電路c的翻轉電壓值，當1f電容兩端電壓大于uc時，電路c的y點為高電平，當1f電容兩端電壓小于uc時，電路c的y點為低電平，電路c是一個典型的施密特觸發電路c，當電路c的r5與r9的值確定后，調整r8可以調整uc的大小；假設客戶端的輸入電壓為10vdc，建議uc與uc2的差值大于1.5v；uc2的值有ic1的截至電壓決定，因此這個差值越小電路斷電持續時間越長，但電路抗干擾性能會變差，差值越大，抗干擾越好，但由于uc太接近uc1，產品的最低工作電壓會比較高，產品工作電壓范圍就比較窄了，對客戶端的控制電壓ctrl要求就會比較高。