一種用于體外除顫器的電源保護(hù)電路及體外除顫器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備技術(shù)，尤其涉及一種用于體外除顫器的電源保護(hù)電路及體外除顫器。
【背景技術(shù)】
[0002]心臟粹死(SO)，Sudden Cardiac Death)是心血管疾病的主要死亡原因，占心血管疾病死亡總數(shù)的50%以上。造成S⑶的原因大部分是在各類心血管病變基礎(chǔ)上發(fā)生的一時(shí)性功能障礙和電生理改變，并引起惡性室性心律失常，例如，室性心動(dòng)過(guò)速(VT，Ventricular Tachycardia，簡(jiǎn)稱室速)以及心室纖維顫動(dòng)(VF，VentricularFibrillat1n，簡(jiǎn)稱室顫)等。研究表明，一旦發(fā)生室顫，每延宕一分鐘，除顫成功率將下降10%，在室顫發(fā)生10分鐘之后，除顫成功率幾乎為零，因而，在室顫發(fā)生時(shí)，利用除顫器及時(shí)對(duì)病人進(jìn)行電除顫是挽救病人的關(guān)鍵。
[0003]心臟電復(fù)律最早用于消除室顫，是在短時(shí)間內(nèi)向心臟通以高壓強(qiáng)電流，使心肌瞬間同時(shí)除極，消除異位性快速心律失常，使之轉(zhuǎn)復(fù)為竇性心律的方法，也稱之為心臟電除顫。目前，心臟電除顫法臨床應(yīng)用最廣泛的是除顫器。除顫器包括體內(nèi)除顫器以及體外除顫器，由于體外除顫器具有使用方便、能夠即時(shí)進(jìn)行除顫，得到了廣泛的應(yīng)用。例如，體外除顫器(AED,Automated External Defibrillator)在接通電源后，通過(guò)按下放電按鈕啟動(dòng)放電電路，通過(guò)脈沖放電電擊人體，可以自動(dòng)完成心電圖自動(dòng)分析，基于分析結(jié)果自動(dòng)識(shí)別室顫和室速，從而及時(shí)實(shí)施除顫，由于除顫實(shí)施早，成功率較高，可提高患者心肺復(fù)蘇成功率，是在心跳突然停止、發(fā)生室顫的情況下，通過(guò)電擊刺激心臟使其恢復(fù)正常狀態(tài)的便攜式醫(yī)療器械。
[0004]其中，用于充放電的電容值大小為幾十到幾百微法，最高儲(chǔ)存能量可達(dá)600焦耳，電壓達(dá)幾千伏，脈沖充放電的時(shí)間只有幾毫秒到幾十毫秒。因而，在電容充放電時(shí)，用于為電容充放電的充放電電路以及電源保護(hù)電路的穩(wěn)定性以及安全可靠性顯得尤為重要。
[0005]圖1為現(xiàn)有技術(shù)電源保護(hù)電路結(jié)構(gòu)示意圖。參見(jiàn)圖1，該電源保護(hù)電路包括:控制電路電源01、變壓器02、整流器03、高壓電容04以及開(kāi)關(guān)05，其中，
[0006]控制電路電源01與變壓器02初級(jí)線圈的一側(cè)相連；
[0007]變壓器02初級(jí)線圈的另一側(cè)與開(kāi)關(guān)05的第一端相連；
[0008]開(kāi)關(guān)05的第二端接地，第三端接開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)；
[0009]變壓器02次級(jí)線圈的一端與整流器03的第一輸入端相連，另一端與整流器03的第二輸入端相連；
[0010]整流器03的輸出端與高壓電容04相連。
[0011]其中，
[0012]控制電路電源01還用于為體外除顫器中其它電路提供工作電壓，第一端為源極，第二端為漏極，第三端為柵極。較佳地，開(kāi)關(guān)05為互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體管(MOS，MetalOxide Semiconductor)。
[0013]由于體外除顫器做為急救設(shè)備，需要確保體外除顫器的電源保持良好的性能，以便在緊急狀態(tài)下隨時(shí)能實(shí)施緊急電擊除顫，而開(kāi)關(guān)電源保護(hù)電路關(guān)系到電源的安全性和可靠性。其中，控制電路電源在體外除顫器中的作用非常重要，需要為體外除顫器中的所有電路提供工作電壓，其性能的優(yōu)劣直接影響體外除顫器的工作性能和工作可靠性。但上述的電源保護(hù)電路，由于MOS管的開(kāi)關(guān)速度快，在MOS管導(dǎo)通時(shí)，瞬態(tài)電流大，由于控制電路電源中存在的內(nèi)阻，可能導(dǎo)致控制電路電源輸出的電壓瞬態(tài)被拉低，造成開(kāi)關(guān)電源保護(hù)電路電壓的劇烈波動(dòng)，導(dǎo)致依靠該控制電路電源的輸出電壓供電的體外除顫器中其他電路或元器件工作不穩(wěn)定，甚至出現(xiàn)故障，使得體外除顫器不可用，降低了體外除顫器的工作可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種用于體外除顫器的電源保護(hù)電路及體外除顫器，提高體外除顫器的工作可靠性。
[0015]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案:
[0016]—方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種用于體外除顫器的電源保護(hù)電路，該用于體外除顫器的電源保護(hù)電路包括:控制電路電源、變壓器、開(kāi)關(guān)以及開(kāi)關(guān)控制單元，其中，
[0017]控制電路電源與變壓器初級(jí)線圈的一側(cè)相連；
[0018]變壓器初級(jí)線圈的另一側(cè)與開(kāi)關(guān)的第一端相連；
[0019]開(kāi)關(guān)的第二端接地，第三端接開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)；
[0020]開(kāi)關(guān)控制單元的第一輸入端與控制電路電源相連，第二輸入端與開(kāi)關(guān)的第二端相連，輸出端用于輸出開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，用于在控制電路電源輸出的電壓低于預(yù)先設(shè)置的電壓閾值時(shí)，輸出用于控制開(kāi)關(guān)關(guān)斷的開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0021]優(yōu)選地，所述開(kāi)關(guān)控制單元包括:微控制器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器、或非門、第一比較器、第二比較器、第一分壓電阻、第二分壓電阻、第三電流采樣電阻、第四電流采樣電阻，其中，
[0022]微控制器的輸出端與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的第一輸入端相連；
[0023]單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的第二輸入端與或非門的輸出端相連，輸出端與開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器的輸入端相連；
[0024]開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器的輸出端與開(kāi)關(guān)的第三端相連；
[0025]或非門的第一輸入端與第一比較器的輸出端相連，第二輸入端與第二比較器的輸出端相連
[0026]第二比較器的輸入端分別與第一電阻的一端以及第二電阻的一端相連；
[0027]第一電阻的一端與控制電路電源相連，第二電阻的另一端接地；
[0028]第一比較器的輸入端與第四電阻的一端相連；
[0029]第四電阻的另一端分別與第三電阻的一端以及開(kāi)關(guān)的第二端相連；
[0030]第三電阻的另一端接地。
[0031]優(yōu)選地，所述第二比較器的輸入端為反相輸入端，所述第二比較器的正相輸入端輸入預(yù)先設(shè)置的第二比較器基準(zhǔn)電壓。
[0032]優(yōu)選地，所述第二比較器基準(zhǔn)電壓為體外除顫器正常使用所需的最低工作電壓值。
[0033]優(yōu)選地，所述單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的第二輸入端為清零端。
[0034]優(yōu)選地，
[0035]在第二比較器輸出高電平時(shí)，經(jīng)過(guò)或非門輸出低電平至單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的清零端，在單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的清零端為低電平時(shí)，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出低電平，開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器將單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出的低電平轉(zhuǎn)換為低電平的開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，控制開(kāi)關(guān)關(guān)斷。
[0036]優(yōu)選地，所述開(kāi)關(guān)包括:絕緣柵雙極型晶體管、互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體管、三極管或雙極型晶體管。
[0037]優(yōu)選地，所述MOS管包括:P溝道MOS管以及N溝道MOS管。
[0038]優(yōu)選地，所述第一端為源極，第二端為漏極，第三端為柵極。
[0039]—種體外除顫器，包括前述權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的用于體外除顫器的電源保護(hù)電路。
[0040]本發(fā)明實(shí)施例提供的用于體外除顫器的電源保護(hù)電路及體外除顫器，通過(guò)設(shè)置開(kāi)關(guān)控制單元，將開(kāi)關(guān)控制單元的第一輸入端與控制電路電源相連，第二輸入端與開(kāi)關(guān)的第二端相連，輸出端用于輸出開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，用于在控制電路電源輸出的電壓低于預(yù)先設(shè)置的電壓閾值時(shí)，輸出用于控制開(kāi)關(guān)關(guān)斷的開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。這樣，由于控制電路電源中存在的內(nèi)阻，在開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，瞬態(tài)電流大，可能導(dǎo)致控制電路電源輸出的電壓瞬態(tài)被拉低的情況下，及時(shí)關(guān)斷開(kāi)關(guān)，使得控制電路電源輸出的電壓不會(huì)低于確保體外除顫器正常工作的電壓閾值，避免依靠該控制電路電源的輸出電壓供電的體外除顫器中其他電路或元器件工作不穩(wěn)定，甚至出現(xiàn)故障，使得體外除顫器不可用的情況發(fā)生，提升了體外除顫器的工作可靠性。進(jìn)而提升了體外除顫器的工作可靠性以及工作效率。
【附圖說(shuō)明】
[0041]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0042]圖1為現(xiàn)有技術(shù)電源保護(hù)電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖2為本發(fā)明實(shí)施例用于體外除顫器的電源保護(hù)電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0044]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0045]應(yīng)當(dāng)明確，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0046]圖2為本發(fā)明實(shí)施例用于體外除顫器的電源保護(hù)電路結(jié)構(gòu)示意圖。參見(jiàn)圖2，該電源保護(hù)電路包括:控制電路電源01、變壓器02、整流器03、高壓電容04、開(kāi)關(guān)05以及開(kāi)關(guān)控制單元06，其中，
[0047]控制電路電源01與變壓器02初級(jí)線圈的一側(cè)相連；
[0048]變壓器02初級(jí)線圈的另一側(cè)與開(kāi)關(guān)05的第一端相連；
[0049]開(kāi)關(guān)05的第二端接地，第三端接開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)；
[0050]變壓器02次級(jí)線圈的一端與整流器03的第一輸入端相連，另一端與整流器03的第二輸入端相連；
[0051]整流器03的輸出端與高壓電容04相連；
[0052]開(kāi)關(guān)控制單元06的第一輸入端與控制電路電源01相連，第二輸入端與開(kāi)關(guān)05的第二端相連，輸出端輸出開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，用于在控制電路電源01輸出的電壓低于預(yù)先設(shè)置的電壓閾值時(shí)，輸出用于控制開(kāi)關(guān)關(guān)斷的開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0053]其中，較佳地，開(kāi)關(guān)05包括但不限于:絕緣柵雙極型晶體管(IGBT，Insulated Gate Bipolar Transistor)、互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體管(MOS，Metal OxideSemiconductor)、三極管或雙極型晶體管(BJT，Bipolar Junct1n Transistor)等。其中，MOS管包括但不限于:P溝道MOS管、N溝道MOS管等。
[0054]較佳地，第一端為源極(S)，第二端為漏極(D)，第三端為柵極(G)。
[0055]作為一可選實(shí)施例，開(kāi)關(guān)控制單元06包括:微控制器61、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器62、開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器63、或非門64、第一比較器65、第二比較器66、第一分壓電阻67、第二分壓電阻68、第三電流采樣電阻69以及第四電流采樣電阻70，其中，
[0056]微控制器61的輸出端與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器62的第一輸入端相連；
[0057]單