电机驱动电路及医疗设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及医疗器械领域，尤其是涉及一种具有电机的医疗设备以及该医疗设备的电机驱动电路。
【背景技术】
[0002]现在的医疗设备一般设有需要使用电机驱动的部件，如目前广泛应用的血液净化设备、血液灌流设备、血液透析设备等具血液栗的有源医疗设备一般采用直流电机或步进电机作为动力部件，驱动栗等部件的工作。
[0003]采用直流电机作为动力部件的医疗设备中，一般通过脉冲宽度调制(PffM)的方式对电机的转速进行控制。这种控制方式是由单片机等处理器向电机的驱动电路输出PWM信号，由驱动电路根据接收的PWM信号控制多个功率管的导通与关断，从而实现向电机输出驱动电流的功能。通过控制功率管的导通时间来控制加载在电机上的有效电压，从而控制电机的转速。
[0004]为了实现电机的转速平稳控制，通常需要检测电机的实际转速，并根据电机的实际转速调节PWM信号的占空比。因此，需要在电机上设置编码器或其它转速检测装置对电机的转速信号进行检测，并将检测的信号进行反馈，处理器根据反馈实际转速信号对输出的控制信号进行脉宽调制实现直流电机的稳速控制。
[0005]应用这种控制方法的优点是直流电机力矩大、体积小、振动小，且电机温度升高较低，其缺点是低速时电机的转速不均匀，容易导致治疗过程中血流动力学不平稳，引起患者的不舒适感。
【发明内容】
[0006]本实用新型的主要目的是提供一种在电机低速时确保直流电机的转速均匀的电机驱动电路。
[0007]本实用新型的另一目的是提供一种减小患者不舒适感的医疗设备。
[0008]为了实现上述的主要目的，本实用新型提供的直流电机驱动电路包括向电机输出驱动信号的功率控制单元、接收电机输出的转速信号的转速反馈单元，还设有信号选择单元，其具有第一光耦继电器，第一光耦继电器接收到模拟电平控制信号时将所接收的模拟电平控制信号输出，第一光耦继电器接收到频率脉冲控制信号时将所接收的频率脉冲控制信号输出至第一频率电压变换电路并转换成模拟电平信号输出，还设有用于产生基准信号的基准信号产生单元，并设有信号调制单元，接收信号选择单元输出的信号、转速信号以及基准信号，并使用信号选择单元输出的信号对基准信号调制后的信号对转速信号进行调制获得转速控制信号，并将转速控制信号输出至功率控制单元。
[0009]由上述方案可见，信号选择单元既可以接收频率脉冲控制信号又可以接收模拟电平控制信号，并可以将接收的频率脉冲控制信号转换成模拟电平信号输出，因此信号选择单元输出的信号为模拟信号。这样，处理器可以根据电机的转速情况向信号选择电路输出频率脉冲控制信号或者模拟电平控制信号，并且通过转速反馈电路实时反馈电机的当前转速来对信号进行调制，从而使得调制以后的转速控制信号能够弥补直流电机运行时微小的实时转速变化，进而确保直流电机在低速旋转时转速均匀，提高电机运行时的稳定性，进而提高医疗设备使用时的舒适感。
[0010]一个优选的方案是，第一光耦继电器还接收信号类型选择信号，并根据所接收的信号类型选择信号将频率脉冲控制信号输出至第一频率电压变换电路。
[0011 ] 由此可见，通过向第一光親继电器输出信号类型选择信号来控制第一光親继电器对输入信号的切换，可以方便地实现信号选择电路对两种输入信号的切换。
[0012]进一步的方案是，信号选择单元还包括第二光耦继电器，第二光耦继电器接收模拟电平控制信号以及模拟电平信号，并将所接收的信号输出至信号调制单元。
[0013]可见，通过第二光耦继电器来控制模拟电平控制信号以及模拟电平信号的输出，实现第一频率电压转换电路与后级的信号调制单元的隔离，也可以实现两种信号的切换输出。
[0014]进一步的方案是，第一光親继电器的输出端与第一频率电压变换电路的输入端之间具有第一光电親合器。
[0015]由此可见，第一光电耦合器可以隔离第一频率电压变换电路以及第一光耦继电器，并且可以将输入信号的频率变化后输出至第一频率电压变换电路。
[0016]更进一步的方案是，第一光电耦合器的输出端以及第一频率电压变换电路的输入端之间设有第一隔直电容。
[0017]更进一步的方案是，转速反馈单元具有第二光电耦合器以及第二频率电压变换电路，第二光电耦合器将转速信号转换成频率信号后输出至第二频率电压变换电路并转换成电压信号输出。并且，第二光电耦合器的输出端以及第二频率电压变换电路的输入端之间设有第二隔直电容。并且，信号调制单元具有放大电路以及电压比较电路，放大电路用于将信号选择单元输出的信号对基准信号进行调制，电压比较电路用于将放大电路输出的信号对转速信号进行调制，功率控制单元具有接收转速控制信号的驱动芯片，驱动芯片还接收方向控制信号以及启动控制信号。
[0018]可见，转速反馈电路先将转速信号转换成频率信号后再转换成模拟信号输出，可以确保对选择单元输出的信号对基准信号调制后的信号进行有效的调制，提高电机运行时的稳定性，且设置的第二隔直电容可以有效地将转速信号中的直流分量隔离。
[0019]为实现上述的另一目的，本实用新型提供的医疗设备具有电机，并设有上述的电机驱动电路，电机驱动电路向电机输出驱动信号并控制电机的转速。
[0020]由上述方案可见，医疗设备使用前述的电机驱动电路后可以提高直流电机运行时的稳定性，尤其是在电机的转速较低时能够确保电机的转速更为均匀，避免医疗设备在治疗过程中出现血流动力学不平稳的现象，进而提高患者的舒适感。
【附图说明】
[0021 ] 图1是本实用新型电机驱动电路实施例的电原理框图。
[0022]图2是本实用新型电机驱动电路实施例中信号选择单元的电原理图。
[0023]图3是本实用新型电机驱动电路实施例中转速反馈单元的电原理图。
[0024]图4是本实用新型电机驱动电路实施例中基准信号产生单元的电原理图。
[0025]图5是本实用新型电机驱动电路实施例中信号调制单元的电原理图。
[0026]图6是本实用新型电机驱动电路实施例中信号调制单元的调制原理图。
[0027]图7是本实用新型电机驱动电路实施例中信号调制单元输入信号与输出信号的波形图。
[0028]图8是本实用新型电机驱动电路实施例中功率控制单元的电原理图。
[0029]以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
【具体实施方式】
[0030]本实用新型的医疗设备具有直流电机，直流电机带动栗等各种需要运动的部件工作。此外，医疗设备还设有电机驱动电路，电机驱动电路接收处理器输出的控制信号，并且根据处理器输出的信号向电机输出驱动信号，从而驱动电机工作。
[0031]参见图1，本实施例的电机驱动电路包括信号选择单元11、信号调制单元12、功率控制单元13、转速反馈单元14以及基准信号产生单元16，电机驱动电路接收处理器10输出的控制信号，且功率控制单元13向电机15输出驱动信号。
[0032]信号选择单元11接收处理器