本實用新型涉及超聲設備技術領域,特別涉及一種超聲設備及其供電裝置。
背景技術:
現有超聲設備工作時,譬如超聲診斷儀,主要是用到兩種模式,B模式和多普勒模式。超聲設備探頭轉換部分電路需要±70V及以上的電壓,而B模式的時候超聲主板發射部分電路需要±60V的工作電壓,多普勒模式下超聲主板發射部分電路需要±30V的電壓。現有技術是主電源板分別產生這些高壓給超聲設備使用,這樣就需要四個高壓模塊。
現有超聲設備采用主電源板的高壓模塊產生4組高壓:正固定高壓、負固定高壓、正可調高壓、負可調高壓,分給超聲主板的探頭轉換模塊和超聲發射模塊使用,現有電源高壓模塊需要四組,這就導致電源板的體積很大,這非常不利于超聲設備日益小型化和便攜化的發展,甚至是小型化B超設備的一個瓶頸。同時,現有方案的成本也相對較高,對產品的系列化特別是低端B超設備的發展存在著很大的制約。很明顯,這種方案的功耗很大,導致整機的功耗很大,這無形中也增加了經營成本,而且高功耗對帶電池的超聲設備也是很大的弊端,電池使用時間短、壽命短,也不符合環保的要求。
因而現有技術還有待改進和提高。
技術實現要素:
鑒于上述現有技術的不足之處,本實用新型的目的在于提供一種超聲設備及其供電裝置,旨在解決現有超聲設備電源部分體積大成本高的問題。
為了達到上述目的,本實用新型采取了以下技術方案:
一種超聲設備供電裝置,其中,包括:
用于對輸入電壓進行濾波的電源輸入濾波模塊;
用于將輸入電壓轉換為負固定高壓并給探頭轉換模塊供電的負固定高壓模塊;
用于對負固定高壓進行降壓得到對應負可調高壓的第一降壓模塊;
用于將輸入電壓轉換為正固定高壓并給探頭轉換模塊供電的正固定高壓模塊;
用于對正固定高壓進行降壓得到對應正可調高壓的第二降壓模塊;
用于選擇正負可調高壓對超聲發射模塊供電的電壓切換模塊;
所述電源輸入濾波模塊分別連接負固定高壓模塊、正固定高壓模塊和電壓切換模塊;所述負固定高壓模塊通過第一降壓模塊連接電壓切換模塊;所述正固定高壓模塊通過第二降壓模塊連接電壓切換模塊。
所述的超聲設備供電裝置,其中,所述負固定高壓模塊包括:第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第五電容、第六電容、第七電容、第八電容、第九電容、第十電容、第十一電容、第一電壓轉換芯片、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第一電感、第二電感和第一二極管;
所述第一電壓轉換芯片的VIN引腳分別通過第一電容和第二電容接地,還連接電源輸入濾波模塊;所述第一電壓轉換芯片的VIN引腳還通過第一電阻連接第一電壓轉換芯片的EN/UVLO引腳;所述第一電壓轉換芯片的EN/UVLO引腳通過第二電阻接地;所述第一電壓轉換芯片的SGND引腳、SYNC引腳和GND引腳接地;所述第一電壓轉換芯片的RT引腳通過第三電阻接地;所述第一電壓轉換芯片的SS引腳通過第三電容接地;所述第一電壓轉換芯片的VC引腳依次通過第四電阻和第四電容接地;所述第一電壓轉換芯片的INTVCC引腳通過第五電容接地;所述第一電壓轉換芯片的FBX引腳通過第五電阻接地;所述第一電壓轉換芯片的SENSE1引腳與SENSE2引腳互連;所述第一電壓轉換芯片的VIN引腳還連接第一電感的第1端;所述第一電壓轉換芯片的SW引腳連接第一電感的第2端;所述第一電感的第2端還通過第六電容連接第一電感的第4端;所述第一電感的第4端連接第一二極管的陽極,所述第一二極管的陰極接地;所述第一電感的第3端通過第六電阻連接第一電壓轉換芯片的FBX引腳;所述第一電感的第3端還分別通過第七電容、第八電容和第九電容接地;所述第一電感的第3端還連接第一降壓模塊;所述第一電感的第3端連接第二電感的一端,所述第二電感的另一端分別通過第十電容和第十一電容接地,所述第二電感的另一端連接負高壓輸出端。
所述的超聲設備供電裝置,其中,所述第一降壓模塊包括:第二二極管、第三二極管、第十二電容、第十三電容、第十四電容和第十五電容;
所述第二二極管的陽極連接負固定高壓模塊;所述第二二極管的陰極連接電壓切換模塊,還分別通過第十二電容和第十三電容接地;所述第三二極管的陽極連接負固定高壓模塊;所述第三二極管的陰極連接電壓切換模塊,還分別通過第十四電容和第十五電容接地。
所述的超聲設備供電裝置,其中,所述正固定高壓模塊包括:第十六電容、第十七電容、第十八電容、第十九電容、第二十電容、第二十一電容、第二十二電容、第二十三電容、第二十四電容、第二十五電容、第二電壓轉換芯片、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第十電阻、第十一電阻、第十二電阻、第三電感、第四電感和第四二極管;
所述第二電壓轉換芯片的VIN引腳連接電源輸入濾波模塊,還分別通過第十六電容和第十七電容接地;所述第二電壓轉換芯片的VIN引腳還依次通過第七電阻和第八電阻接地;所述第二電壓轉換芯片的EN/UVLO引腳通過第八電阻接地;所述第二電壓轉換芯片的SGND引腳、SYNC引腳和GND引腳接地;所述第二電壓轉換芯片的RT引腳通過第九電阻接地;所述第二電壓轉換芯片的SS引腳通過第十八電容接地;所述第二電壓轉換芯片的VC引腳依次通過第十電阻和第十九電容接地;所述第二電壓轉換芯片的INTVCC引腳通過第二十電容接地;所述第二電壓轉換芯片的FBX引腳通過第十一電阻接地,還通過第十二電阻連接第四二極管的陰極;所述第二電壓轉換芯片的SENSE1引腳連接SENSE2引腳;所述第二電壓轉換芯片的VIN引腳還通過第三電感連接所述第二電壓轉換芯片的SW引腳;所述第二電壓轉換芯片的VIN引腳還通過第三電感連接第四二極管的陽極;所述第四二極管的陰極連接第二降壓模塊,還分別通過第二十一電容、第二十二電容和第二十三電容接地;所述第四二極管的陰極連接第四電感的一端,所述第四電感的另一端連接正高壓輸出端,所述第四電感的另一端還分別通過第二十四電容和第二十五電容接地。
所述的超聲設備供電裝置,其中,所述第二降壓模塊包括:第五二極管、第六二極管、第二十六電容、第二十七電容、第二十八電容和第二十九電容;
所述第五二極管的陰極連接正固定高壓模塊;所述第五二極管的陽極連接電壓切換模塊,還分別通過第二十六電容和第二十七電容接地;所述第六二極管的陰極連接正固定高壓模塊;所述第六二極管的陽極連接電壓切換模塊,還分別通過第二十八電容和第二十九電容接地。
所述的超聲設備供電裝置,其中,所述電壓切換模塊包括:
第三十電容、第三十一電容、第三十二電容、第三十三電容、場效應管、繼電器、第十三電阻、第十四電阻、第十五電阻、第一熱敏電阻和第二熱敏電阻;
所述場效應管的漏極連接電源輸入濾波模塊;所述場效應管的柵極通過第十三電阻連接切換控制端,還通過第十四電阻接地;所述場效應管的源極通過第十五電阻接地;所述場效應管的源極還分別通過繼電器的第一選擇開關的控制端和第二選擇開關的控制端接地;所述繼電器的第一選擇開關的第一固定端和第二固定端分別連接第一降壓模塊,所述第一選擇開關的滑動端通過第一熱敏電阻連接第五電感的一端;所述第五電感的另一端連接負可調高壓端,還分別通過第三十電容和第三十一電容接地;所述繼電器的第二選擇開關的第一固定端和第二固定端分別連接第二降壓模塊,所述第二選擇開關的滑動端通過第二熱敏電阻連接第六電感的一端;所述第六電感的另一端連接正可調高壓端,還分別通過第三十二電容和第三十三電容接地。
所述的超聲設備供電裝置,其中,所述電源輸入濾波模塊包括:第三十四電容、第三十五電容、第三十六電容、第三十七電容、第三十八電容、第七電感和第八電感;
所述第七電感的一端連接供電端,還分別通過第三十四電容和第三十五電容接地;所述第七電感的另一端連接第八電感的一端,還分別通過第三十六電容和第三十七電容接地;所述第八電感的另一端分別連接負固定高壓模塊、正固定高壓模塊和電壓切換模塊,還通過第三十八電容接地。
所述的超聲設備供電裝置,其中,還包括:
用于進行交流直流變換的AC轉DC模塊;
所述AC轉DC模塊連接電源輸入濾波模塊。
所述的超聲設備供電裝置,其中,還包括:
用于給探頭供電的探頭轉換模塊;
用于發射超聲波的超聲發射模塊;
所述探頭轉換模塊分別連接負固定高壓模塊和正固定高壓模塊;所述超聲發射模塊連接電壓切換模塊。
一種超聲設備,其中,包括上所述的超聲設備供電裝置。
相較于現有技術,本實用新型提供的一種超聲設備及其供電裝置,有效地解決了現有超聲設備電源部分體積大成本高的問題,包括:用于對輸入電壓進行濾波的電源輸入濾波模塊;用于將輸入電壓轉換為負固定高壓并給探頭轉換模塊供電的負固定高壓模塊;用于對負固定高壓進行降壓得到對應負可調高壓的第一降壓模塊;用于將輸入電壓轉換為正固定高壓并給探頭轉換模塊供電的正固定高壓模塊;用于對正固定高壓進行降壓得到對應正可調高壓的第二降壓模塊;用于選擇正負可調高壓對超聲發射模塊供電的電壓切換模塊;所述電源輸入濾波模塊分別連接負固定高壓模塊、正固定高壓模塊和電壓切換模塊;所述負固定高壓模塊通過第一降壓模塊連接電壓切換模塊;所述正固定高壓模塊通過第二降壓模塊連接電壓切換模塊;通過降壓模塊對正負固定高壓降壓后由電壓切換模塊切換給超聲發射模塊供電,同樣實現了超聲設備的功能,減少了高壓模塊數量,只需兩個高壓模塊,減少了電源板的體積,降低了成本,帶來了大大的方便,具有較大的應用前景。
附圖說明
圖1為本實用新型超聲設備供電裝置較佳實施例的結構框圖。
圖2為本實用新型超聲設備供電裝置應用實施例的電路示意圖。
具體實施方式
本實用新型提供一種超聲設備及其供電裝置,為使本實用新型的目的、技術方案及效果更加清楚、明確,以下參照附圖并舉實施例對本實用新型進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型,并不用于限定本實用新型。
請參閱圖1,圖1為本實用新型超聲設備供電裝置較佳實施例的結構框圖。如圖所示,所述超聲設備供電裝置,包括:用于對輸入電壓進行濾波的電源輸入濾波模塊110;用于將輸入電壓轉換為負固定高壓并給探頭轉換模塊180供電的負固定高壓模塊120;用于對負固定高壓進行降壓得到對應負可調高壓的第一降壓模塊130;用于將輸入電壓轉換為正固定高壓并給探頭轉換模塊180供電的正固定高壓模塊140;用于對正固定高壓進行降壓得到對應正可調高壓的第二降壓模塊150;用于選擇正負可調高壓對超聲發射模塊190供電的電壓切換模塊160;所述電源輸入濾波模塊110分別連接負固定高壓模塊120、正固定高壓模塊140和電壓切換模塊160;所述負固定高壓模塊120通過第一降壓模塊130連接電壓切換模塊160;所述正固定高壓模140塊通過第二降壓模塊150連接電壓切換模塊160。
具體來說,所述電源輸入濾波模塊110對電源電壓VCC進行濾波,一般為12V DC,然后輸入到負固定高壓模塊120、正固定高壓模塊140和電壓切換模塊160中。負固定高壓模塊120將輸入的12V直流電壓轉換為對應的負高壓,在實際時為-70V,從而給探頭轉換模塊180供電,進而給超聲設備的探頭供電。同時,正固定高壓模塊140將輸入的電源電壓(12V DC)轉換為對應的正高壓,在實際時為+70V,從而給探頭轉換模塊180供電,進而給超聲設備的探頭供電。本實用新型進一步分別對正負高壓進行降壓處理,通過第一降壓模塊130對負固定高壓進行降壓,得到多個負高壓,在實際時為-30V,-60V兩檔(當然還可根據需要得到多個不同電壓檔位),還通過第二降壓模塊150對正固定高壓得到多個正高壓,譬如+30V及+60V兩檔(可根據需要得到多個不同電壓檔位)。然后,通過電壓切換模塊160對多個檔位的正負高壓進行切換,便可得到±30V或±60V輸出,給超聲發射模塊190供電從而發出超聲波,這樣,便可滿足超聲設備正常工作所需工作電壓。上述具體電壓值只是舉例說明,在實際應用本實用新型的技術方案時,可根據實際需要進行調節具體電壓值。
本實用新型復用給探頭轉換板模塊供電的正負固定高壓模塊電壓,通過降壓的方式產生正負可調高壓給主板發射部分電路,譬如降壓方式采用串聯10V的降壓二極管來實現±60V的發射,采用串聯40V的降壓二極管來實現±30V的發射,±60V和±30V的發射電壓的切換通過電壓切換模塊實現給超聲發射模塊供電,這樣,超聲設備的電源板的面積和體積減小,這無疑對機器的小型化發展是很有利的;電源的效率也大大提高了,整機的功耗降低后,電池的使用時間和使用壽命也大大增加,這對便攜式機器也是一大好處,甚至電池使用時間明顯延長完全是機器的一大亮點,功耗的降低對電源板和整機散熱也很有利,機器也更加環保。同時,新方案的成本降低一倍,使機器在同類產品的競爭中更有優勢,也使產品的系列化(主要是低端市場的開拓)有了繼續發展的基礎;同時高壓模塊的減少,對電源板和整機的電磁兼容也起到了很大的改觀作用,使整機的抗干擾能力提高的時候,對外的電磁輻射也有效降低。
進一步地,所述的超聲設備供電裝置,還包括:用于進行交流直流變換的AC轉DC模塊170;所述AC轉DC模塊170連接電源輸入濾波模塊110。具體來說,超聲設備的電源電壓可采用電池供電,譬如便攜式的超聲設備,電池進行供電,那么只需電源輸入濾波模塊對電源電壓進行濾波即可。若超聲設備還可以采用交流供電(譬如市電),那么其還包括AC轉DC模塊,也就是交流直流轉換模塊。
進一步地,所述的超聲設備供電裝置,還包括:
用于給探頭供電的探頭轉換模塊180;
用于發射超聲波的超聲發射模塊190;
所述探頭轉換模塊180分別連接負固定高壓模塊120和正固定高壓模塊140;所述超聲發射模塊190連接電壓切換模塊160。具體來說,由于探頭轉換模塊180和超聲發射模塊190均為現有技術,此處不作詳細說明。本實用新型的改進點為電源部分。
請參閱圖2,圖2為本實用新型超聲設備供電裝置應用實施例的電路示意圖,如圖所示,所述負固定高壓模塊120包括:第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第六電容C6、第七電容C7、第八電容C8、第九電容C9、第十電容C10、第十一電容C11、第一電壓轉換芯片U1、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第一電感L1、第二電感L2和第一二極管D1;
所述第一電壓轉換芯片U1的VIN引腳分別通過第一電容C1和第二電容C2接地,還連接電源輸入濾波模塊110(也就是通過第三十八電容C38接地);所述第一電壓轉換芯片U1的VIN引腳還通過第一電阻R1連接第一電壓轉換芯片U1的EN/UVLO引腳;所述第一電壓轉換芯片U1的EN/UVLO引腳通過第二電阻R2接地;所述第一電壓轉換芯片U1的SGND引腳、SYNC引腳和GND引腳接地;所述第一電壓轉換芯片U1的RT引腳通過第三電阻R3接地;所述第一電壓轉換芯片U1的SS引腳通過第三電容C3接地;所述第一電壓轉換芯片U1的VC引腳依次通過第四電阻R4和第四電容C4接地;所述第一電壓轉換芯片U1的INTVCC引腳通過第五電容C5接地;所述第一電壓轉換芯片U1的FBX引腳通過第五電阻R5接地;所述第一電壓轉換芯片U1的SENSE1引腳與SENSE2引腳互連;所述第一電壓轉換芯片U1的VIN引腳還連接第一電感L1的第1端;所述第一電壓轉換芯片U1的SW引腳連接第一電感L1的第2端;所述第一電感L1的第2端還通過第六電容C6連接第一電感L1的第4端;所述第一電感L1的第4端連接第一二極管D1的陽極,所述第一二極管D1的陰極接地;所述第一電感L1的第3端通過第六電阻R6連接第一電壓轉換芯片U1的FBX引腳;所述第一電感L1的第3端還分別通過第七電容C7、第八電容C8和第九電容C9接地;所述第一電感L1的第3端還連接第一降壓模塊130(在實際應用時,分別連接第二二極管D2和第三二極管D3的陽極);所述第一電感L1的第3端連接第二電感L2的一端,所述第二電感L2的另一端分別通過第十電容C10和第十一電容C11接地,所述第二電感L2的另一端連接負高壓輸出端FGY。
具體來說,通過第一電壓轉換芯片U1對輸入的直流電壓12V進行高壓轉換,轉換為對應的負固定高壓,即-70V。所述負高壓輸出端FGY連接探頭轉換模塊,從而供電,也就是對應的負固定高壓。第一電壓轉換芯片U1可采用多個系列的芯片,譬如型號為LT3958的高壓轉換芯片。所述第一電壓轉換芯片U1的SGND、GND及SW引腳有多個,但其電路連接方式都相同。所述第一電感L1為功率電感,其型號可為MSD7342-223MLB。
進一步地,所述第一降壓模塊130包括:第二二極管D2、第三二極管D3、第十二電容C12、第十三電容C13、第十四電容C14和第十五電容C15;所述第二二極管D2的陽極連接負固定高壓模塊120(也就是第一電感L1的第3端);所述第二二極管D2的陰極連接電壓切換模塊160(也就是第一選擇開關K1A的第二固定端2),還分別通過第十二電容C12和第十三電容C13接地;所述第三二極管D3的陽極連接負固定高壓模塊(也就是第一電感L1的第3端);所述第三二極管D3的陰極連接電壓切換模塊(也就是第一選擇開關K1A的第一固定端1),還分別通過第十四電容C14和第十五電容C15接地。
具體來說,第二二極管D2和第三二極管D3均為降壓二極管,分別對第一電壓轉換芯片U1轉換的負高壓進行降壓,從而對應得到兩檔負高壓,即-30V和-60V。在實際應用時,還可增設多個降壓電路,從而得到多個不同檔位的負高壓。譬如增設多路降壓電路,便可得到多路不同電壓值的負高壓。在實際應用時,第二二極管D2和第三二極管D3為TVS二極管。
進一步地,所述正固定高壓模塊140包括:第十六電容C16、第十七電容C17、第十八電容C18、第十九電容C19、第二十電容C20、第二十一電容C21、第二十二電容C22、第二十三電容C23、第二十四電容C24、第二十五電容C25、第二電壓轉換芯片U2、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10、第十一電阻R11、第十二電阻R12、第三電感L3、第四電感L4和第四二極管D4;
所述第二電壓轉換芯片U2的VIN引腳連接電源輸入濾波模塊110,還分別通過第十六電容C16和第十七電容C17接地;所述第二電壓轉換芯片U2的VIN引腳還依次通過第七電阻R7和第八電阻R8接地;所述第二電壓轉換芯片U2的EN/UVLO引腳通過第八電阻R8接地;所述第二電壓轉換芯片U2的SGND引腳、SYNC引腳和GND引腳接地;所述第二電壓轉換芯片U2的RT引腳通過第九電阻R9接地;所述第二電壓轉換芯片U2的SS引腳通過第十八電容C18接地;所述第二電壓轉換芯片U2的VC引腳依次通過第十電阻R10和第十九電容C19接地;所述第二電壓轉換芯片U2的INTVCC引腳通過第二十電容C20接地;所述第二電壓轉換芯片U2的FBX引腳通過第十一電阻R11接地,還通過第十二電阻R12連接第四二極管D4的陰極;所述第二電壓轉換芯片U2的SENSE1引腳連接SENSE2引腳;所述第二電壓轉換芯片U2的VIN引腳還通過第三電感L3連接所述第二電壓轉換芯片U2的SW引腳;所述第二電壓轉換芯片U2的VIN引腳還通過第三電感L3連接第四二極管D4的陽極;所述第四二極管D4的陰極連接第二降壓模塊150(也就是第五二極管和第六二極管的陰極),還分別通過第二十一電容C21、第二十二電容C22和第二十三電容C23接地;所述第四二極管D4的陰極連接第四電感L4的一端,所述第四電感L4的另一端連接正高壓輸出端ZGY,所述第四電感L4的另一端還分別通過第二十四電容C24和第二十五電容C25接地。
具體來說,所述正高壓輸出端ZGY連接探頭轉換模塊180從而為其供電,通過負高壓輸出端FGY輸出的負固定高壓和正高壓輸出端ZGY輸出的正固定高壓給探頭轉換模塊180供電,從而滿足了探頭轉換模塊180的正常工作需要。其中,第二電壓轉換芯片U2可采用多個系列的芯片,譬如型號為LT3958的高壓轉換芯片,也就是與第一電壓轉換芯片U1型號可相同。所述第二電壓轉換芯片U2的SGND、GND及SW引腳有多個,但其電路連接方式都相同。
進一步地,所述第二降壓模塊150包括:第五二極管D5、第六二極管D6、第二十六電容C26、第二十七電容C27、第二十八電容C28和第二十九電容C29;
所述第五二極管D5的陰極連接正固定高壓模塊140(也就是第四二極管的陰極);所述第五二極管D5的陽極連接電壓切換模塊160(也就是第二選擇開關K1B的第二固定端2),還分別通過第二十六電容C26和第二十七電容C27接地;所述第六二極管D6的陰極連接正固定高壓模塊140(也就是第四二極管的陰極);所述第六二極管D6的陽極連接電壓切換模塊160(也就是第二選擇開關K1B的第一固定端1),還分別通過第二十八電容C28和第二十九電容C29接地。
具體來說,第五二極管D5與第六二極管D6均為降壓二極管,在實際應用時,可為降壓10V及40V的降壓二極管。通過兩個降壓二極管分別對第二電壓轉換芯片U2轉換的正固定高壓進行降壓,從而得到兩檔正高壓,即+30V和+60V。在實際應用時,還可增設多個降壓電路,從而得到多個不同檔位的正高壓。在實際應用時,第五二極管D5與第六二極管D6為TVS二極管。
進一步地,所述電壓切換模塊160包括:第三十電容C30、第三十一電容C31、第三十二電容C32、第三十三電容C33、場效應管M、繼電器K、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第十五電阻R15、第一熱敏電阻RT1和第二熱敏電阻RT2;
所述場效應管M的漏極連接電源輸入濾波模塊110;所述場效應管M的柵極通過第十三電阻R13連接切換控制端CON,還通過第十四電阻R14接地;所述場效應管M的源極通過第十五電阻R15接地;所述場效應管M的源極還分別通過繼電器K的第一選擇開關K1A的控制端4和第二選擇開關K1B的控制端4接地;所述繼電器K的第一選擇開關K1A的第一固定端1和第二固定端2分別連接第一降壓模塊130(如圖2所示,也就是對應分別連接第二二極管和第三二極管的陰極),所述第一選擇開關K1A的滑動端通過第一熱敏電阻RT1連接第五電感L5的一端;所述第五電感L5的另一端連接負可調高壓端CLV(也就是給超聲發射模塊供電),還分別通過第三十電容C30和第三十一電容C31接地;所述繼電器K的第二選擇開關K1B的第一固定端1和第二固定端2分別連接第二降壓模塊150(如圖2所示,也就是對應分別連接第五二極管和第六二極管的陽極),所述第二選擇開關K1B的滑動端3通過第二熱敏電阻RT2連接第六電感L6的一端;所述第六電感L6的另一端連接正可調高壓端CHV(從而給超聲發射模塊供電),還分別通過第三十二電容C32和第三十三電容C33接地。
具體來說,關于電壓切換模塊160有多種實現方式,本實用新型采用場效應管和繼電器組成的切換電路來實現對超聲發射模塊的輸入電壓的選擇切換。如圖2所示,所述繼電器K可相當于兩個單刀雙擲開關,通過給子對應的控制端4進行控制。而場效應管控制繼電器的兩個控制端,根據輸入的控制信號CON進行控制,控制兩個選擇開關的滑動端3在第一固定端1和第二固定端2之間選擇導通。這樣,便可實現對降壓后的正負固定高壓選擇輸出到超聲發射模塊190,從而使其正常工作,滿足其正常工作的電壓需求。在實際應用時,所述場效應管為NMOS管,而繼電器K有多種選擇,譬如型號為EA2-12NU的繼電器。所述第一熱敏電阻RT1和第二熱敏電阻RT2分別對電路起到保護作用,輸出的正負可調高壓通過后續的LC濾波電路后通過負可調高壓端CLV和正可調高壓端CHV輸入到超聲發射模塊190。在實際應用時,便可選擇得到超聲發射模塊190的輸入電壓,±30V或者±60V。當然還可根據實際需要,設置其他電壓值檔位,原理與上述相同,此處不再詳述。
超聲設備工作的時候,主要是用到兩種模式,B模式和多普勒模式。超聲設備探頭轉換部分電路需要±70V及以上的電壓,而B模式的時候超聲主板發射部分電路需要±60V的工作電壓,多普勒模式下超聲主板發射部分電路需要±30V的電壓。電壓切換模塊的具體工作原理為:為了省電,默認狀態時,場效應管是截止狀態,電源輸入濾波模塊(一般提供電源電壓12V)與繼電器的兩個控制端4是斷開的,繼電器K的默認狀態為第一選擇開關KIA的第一固定端1連接滑動端3,同時,第二選擇開關K1B的第一固定端1連接滑動端3,也就是說,電壓切換模塊輸入到超聲發射模塊的電壓為經第三二極管降壓的負高壓和經第六二極管降壓的正高壓,在實際電路中為±60V,此為默認狀態。當給切換控制端CON輸入切換控制信號時,場效應管是導通狀態,那么電源輸入濾波模塊(一般提供電源電壓12V)與繼電器的兩個控制端4導通,從而控制繼電器,使繼電器K的第一選擇開關KIA的第二固定端2連接滑動端3,同時,第二選擇開關K1B的第二固定端2連接滑動端3,這樣電壓切換模塊輸入到超聲發射模塊的電壓為經第二二極管降壓的負高壓和經第五二極管降壓的正高壓,在實際電路中為±30V。這樣,采用本實用新型的超聲設備供電裝置,便可滿足超聲設備的工作所需。
進一步地,所述電源輸入濾波模塊110包括:第三十四電容C34、第三十五電容C35、第三十六電容C36、第三十七電容C37、第三十八電容C38、第七電感L7和第八電感L8;
所述第七電感L7的一端連接供電端VCC(一般為12V DC,也可為其他直流電壓值),還分別通過第三十四電容C34和第三十五電容C35接地;所述第七電感L7的另一端連接第八電感L8的一端,還分別通過第三十六電容C36和第三十七電容C37接地;所述第八電感L8的另一端分別連接負固定高壓模塊120、正固定高壓模塊140和電壓切換模塊160,還通過第三十八電容C38接地,具體如圖2所示。具體來說,通過第七電感和第三十四電容及第三十五電容組成的LC濾波電路,及第八電感和第三十六電容及第三十七電容組成的濾波電路,對輸入電壓進行兩次濾波,從而使得輸入到正負固定高壓模塊的直流電壓更穩定,效果更好。
在實際應用時,本實用新型的主電源2個高壓模塊(即正負固定高壓模塊)產生一組±70V的固定高壓,這組電壓直接供電給探頭轉換模塊。而正負固定高壓模塊產生的±70V的固定高壓,分別串聯TVS管(P6KE10A)來降壓10V后得到±60V,這組電壓供電給超聲主板發射模塊(此電壓用于B模式的時候超聲主板發射部分電路)。而正負固定高壓模塊產生的±70V的固定高壓,分別串聯TVS管(P6KE40A)來降壓10V后得到±30V,這組電壓供電給超聲主板發射模塊(此電壓用于多普勒模式的時候超聲主板發射部分電路)。超聲主板B模式下發射電壓是±60V,多普勒模式下發射電壓是±30V,由于超聲主板工作在不同模式時發射電壓也不一樣,因此就需要電壓切換模塊來實現這一功能,本實用新型選用二選一的繼電器切換電路, 來根據不同的模式來切換不同的電壓。
在實際應用時,電源板只產生正固定高壓(譬如+70V)和負固定高壓(譬如-70V),正負固定高壓除了給探頭轉換模塊使用外,正固定高壓降壓后產生第一正高壓(譬如+30V)和第二正高壓(譬如+60V),負固定高壓(譬如-70V)降壓后產生第一負高壓(譬如-30V)和第二負高壓(譬如-60V),第一正高壓和第二正高壓經由繼電器切換實現可調正高壓功能給超聲的發射模塊使用,第一負高壓和第二負高壓經由繼電器切換實現可調負高壓功能給超聲的發射模塊使用,從而實現了超聲設備的正常工作。
基于上述超聲設備供電裝置,本實用新型還相應的提供一種超聲設備,包括如上所述的超聲設備供電裝置,由于上文已對超聲設備供電裝置進行詳細描述,在此不再贅述。
綜上所述,本實用新型提供的一種超聲設備及其供電裝置,包括:電源輸入濾波模塊、負固定高壓模塊、第一降壓模塊、正固定高壓模塊、第二降壓模塊及電壓切換模塊;所述電源輸入濾波模塊分別連接負固定高壓模塊、正固定高壓模塊和電壓切換模塊;所述負固定高壓模塊通過第一降壓模塊連接電壓切換模塊;所述正固定高壓模塊通過第二降壓模塊連接電壓切換模塊;將高壓模塊由4個減少為2個,只采用兩個高壓模塊和降壓管及簡單的繼電器切換電路就實現了原有技術的功能,電源板的面積和體積減小,這無疑對機器的小型化發展是很有利的;電源的效率也大大提高了,整機的功耗降低后,電池的使用時間和使用壽命也大大增加,這對便攜式機器也是一大好處,甚至電池使用時間明顯延長完全是機器的一大亮點,功耗的降低對電源板和整機散熱也很有利,機器也更加環保。同時,新方案的成本降低一倍,使機器在同類產品的競爭中更有優勢,也使產品的系列化(主要是低端市場的開拓)有了繼續發展的基礎;同時高壓模塊的減少,對電源板和整機的電磁兼容也起到了很大的改觀作用,使整機的抗干擾能力提高的時候,對外的電磁輻射也有效降低,帶來了大大的方便。
本實用新型針對現有技術方案電源板體積大,成本高的種種弊端,新方案經過仔細的論證和反復的試驗測量,從生產的實際出發最終定下該新方案,新方案經批量化生產機器的驗證,穩定可靠。電源板的面積和體積減小,這無疑對機器的小型化發展是很有利的;電源的效率也大大提高了,整機的功耗降低后,電池的使用時間和使用壽命也大大增加,這對便攜式機器也是一大好處,甚至電池使用時間明顯延長完全是機器的一大亮點,功耗的降低對電源板和整機散熱也很有利,機器也更加環保。同時,新方案的成本降低一倍,使機器在同類產品的競爭中更有優勢,也使產品的系列化(主要是低端市場的開拓)有了繼續發展的基礎;同時高壓模塊的減少,對電源板和整機的電磁兼容也起到了很大的改觀作用,使整機的抗干擾能力提高的時候,對外的電磁輻射也有效降低
可以理解的是,對本領域普通技術人員來說,可以根據本實用新型的技術方案及其實用新型構思加以等同替換或改變,而所有這些改變或替換都應屬于本實用新型所附的權利要求的保護范圍。