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便携式B超电源电路的设计与应用专题
编辑:流年似水 识别码:20-714860 11号文库 发布时间: 2023-09-25 21:22:49 来源:网络

第一篇:便携式B超电源电路的设计与应用专题

便携式B超系统内部使用的电源比较复杂,外部适配器和电池的电源必须经过DC/DC转换,以转换成系统需要的电压。为了降低电源上的无用消耗,提高电池使用效率,系统主板、B超控制板、液晶显示器以及键盘的电源采用开关电源供电。便携B超电源的整体设计

图1为便携B超电源的整体设计方框图。便携B超电源输入电压有两种:一是电源适配器输入,电压为18V,二是电池输入,电压为14.4V。要求实现两种电压之间的热切换,并在切换电压时不影响系统工作,即提供外电和电池供电无延时热切换功能。需要输出±12V、5V、3.3V、±48V等几种电压,具体指标为12V/2.5A、-12V/0.5A、5V/4A、3.3V/3A、+48V/80mA、-48V/80mA。具有单键开关机功能,即无电时,按电源键打开电源;在有电时,按电源键向控制面板发送关机信号,上位机还可以通过软件关机(即支持ATX关机指令)。电源输出接口采用标准计算机ATX接口。

图1 便携B超电源整体设计方框图 电源切换电路的设计

便携B超电源切换电路如图2所示,在外接电源适配器时,电压输入交流18V,经VD100、VD101二极管后,再经R100、R107分压加到N100A(LM193)电压比较器的3脚(同相端)。电池输入电压是14.4V,经R101、R108分压后加到N100A(LM193)电压比较器2脚(反相端)。由于3脚电压高于2脚,因此N100A(LM193)1脚输出高电平,使三极管V100导通,V101截至,场效应管V105截至,POWER_IN+端得到的是外接电源适配器的18V电压。当没有外接电源适配器时,或便携B超机在使用过程中,外部交流电突然停电造成无法使用外接电源适配器时,N100A(LM193)的3脚电压低于2脚,N100A(LM193)1脚输出低电平,使三极管V100截至,V101导通,场效应管V105导通。电池电压经过导通的场效应管V105的源、漏极,POWER_IN+端得到的是电池的14.4V电压,实现了两种电压之间的热切换。VD102、VD103在电路中起隔离作用,隔离外接电源适配器和电池供电。

图2 电源切换电路 单键触摸开关机电路的设计

便携B超单键触摸开关机电路如图3所示,由外接适配器或电池来的POWER_IN+电压,一路送到场效应管Q100,准备开机,另一路经R104、VD104送到轻触按钮POWER-KEY2的一端。轻触按钮POWER-KEY2的另一端是接地的,当按下轻触按钮POWER-KEY2时,三极管N106的基极被钳位在低电平,N106导通,进而N102也导通,场效应管Q100导通,由外接适配器或电池来的POWER_IN+电压经过导通的Q100的源、漏极,获得POWER+电压,给高、低压电路供电,机器开机。在开机的同时,POWER+电压经过6V的稳压二极管使三极管N104导通,N104集电极为低电平,维持N106导通,保持开机状态。

图3 单键触摸开关机电路

当便携B超机在开机状态中,再一次按下按钮POWER-KEY2时,光耦B101导通,光耦次级导通,反向器D101的4脚输出低电平到控制面板,控制面板发出低电平关机指令POWER-OFF1,使光耦B100导通,进而使三极管N103导通,N104截至,N104集电极的高电平使N106截至,导致场效应管Q100截至,实现了关机。

当上位机发出高电平的关机指令POWER-OFF时,也将使光耦B100导通,余下的过程和控制面板关机过程一样。低压电源电路的设计

便携B超低压电源电路如图4所示,主要有6个TI公司的TPS5430和1个美国国家半导体公司的LM2576组成。6个TPS5430提供2组+12V、+5V、+3.3V的电压,其中一组给便携B超机的主控板供电,另外一组用于给便携B超中的电脑供电。这两组是完全一样的,因此,我们只给出了其中一组的供电原理图。LM2576负责产生-12V电压给便携B超中的电脑。

图4 低压电源电路

TPS5430有5.5~36V的宽电压输入范围,连续的3A的电流输出能力(峰值达4A),转换效率达95%。8引脚小型贴片封装,芯片背部是金属散热片,使用的时候一定要焊接到地,做PCB封装的时候将散热片当成第9脚。不需要再接散热装置,利用电路板本身散热就可以取得很好的效果,特别适合便携产品的设计使用。TPS5430的1脚是BOOT端,需要在BOOT和8脚PH间接0.01μF的低ESR电容。

2、3脚是空端,4脚VSENSE是调整器的反馈电压端,接输出电压的分压电阻端,来取得输出电压的反馈。5脚ENA是电源ON/OFF控制端,当此脚电压低于0.5V以下时,本芯片将关闭电源转换,供电电流减少到18μA,悬空的时候使能,芯片正常工作,我们没有对此脚控制,因此悬空没接。6脚接地,7脚VIN是电源供电端,接POWER+。在电源供电和地间接一个高质量、低ESR的陶瓷电容。8脚PH是内部功率场效应管的源极,外部连接续流二极管和电感。第9脚PowerPad端是芯片背部散热金属片,必须连接到地(GND)上。

TPS5430的输出电压值是由其4脚的分压电压值决定的,输出电压Vout=(1.221+(R1×1.221)/R2)V。其中,R1是分压上电阻,R2是分压下电阻。对于TPS5430的设计,R1可以取10kΩ,R2则能根据要获得的输出电压来计算。根据图4给出的R206(1.11K)、R208(3.07K)、R210(5.36K),我们可以计算出输出电压分别是12.2V、5.2V、3.5V,比设计值略高0.2V,负载比较重,带载的时候电压正好合适。

N208(LM2576-12)是美国国家半导体的产品,1脚是电源供电端,接POWER+;2脚是输出端,外接续流二极管和电感;3脚是接地端,5脚是电源ON/OFF控制端,由于要输出负电压,因此3、5脚没有接地而是接-12V电源上了;4脚是电压反馈端,我们使用固定12V输出的LM2576-12,故4脚接地,不需要接反馈电阻分压。高压电源电路的设计

便携B超高压电源电路如图5所示,使用DC/DC变换器。UA3843是专门用于DC/DC变换器应用的高性能、固定频率、电流模式控制器,为设计者提供使用最少外部元件的高性价比的解决方案。其分PWM控制、周波电流限制、电压控制等几部分。

图5 ±48V电源电路 PWM控制

POWER+经过电阻R34为N1(UA3843)的7脚提供电压,N1的4脚外接R36、C33与内部电路形成的锯齿波振荡器开始工作。PWM脉冲由N1的6脚输出,控制MOSFET V9的导通时间,决定输出电压的高低。R37用于抑制寄生振荡,通常串联在靠近MOSFET栅极处。栅极电阻R37不能太大,它直接影响PWM驱动信号对MOSFET输入电容的充放电,即影响MOSFET的开关速度。开关变压器的次级第9、10脚输出的感应电动势经VD14整流,C35、L7、C36滤波,形成+48V直流输出电压为B超探头供电。开关变压器的次级第7、6脚输出的感应电动势经VD13整流、C39、L8、C37滤波,形成-48V直流输出电压为B超探头供电。VD12、C34、R38组成尖峰脉冲吸收电路,用于在开关管从导通转为截止的瞬间抑制V9的漏极所产生的幅值极高的尖峰脉冲。其原理是:在V9截止的瞬间,其漏极产生的尖峰脉冲经VD12、C34构成充电回路,充电电流将尖峰脉冲抑制在一定的范围内,避免了V9被尖峰脉冲击穿。当C34充电结束后,C34通过R38放电,为下个周期再次吸收尖峰脉冲作准备 周波电流限制

2脚FEED BACK是反馈电压输入端,此脚与内部误差放大器同相输入端的基准电压(一般为+2.5V)进行比较,产生控制电压,控制脉冲的宽度,本电路将其接地,由内部误差放大器的输出端1脚进行控制。3脚的周波电流限制信号决定了PWM脉冲的宽度,即决定了输出电压的高低。N1(UA3843)3脚外接的R47、R48、R14、C32组成周波电流限制电路,在每一个振荡周期中,当开关电源脉冲变压器L6初级的3~5绕组电感电流峰值达到设定值时就关闭PWM脉冲,设定值由N1(UA3843)的1脚COMP端电压决定(1脚COMP是内部误差放大器的输出端),通常此脚与2脚之间接有反馈网络,以确定误差放大器的增益和频响。周波电流限制控制过程如下:开关管导通,电感电流上升,取样电压V3上升,当3脚电压大于1V时,内部电流检测比较器翻转,内部PWM锁存器复位,关闭PWM脉冲,准备进入下周期。为消除电流限制电路尖波脉冲干扰,由R14、C32组成尖波滤波电路,以确保周波电流限制功能在每一个振荡周期中都有效。R47、R48为限流取样电阻,决定了整个开关变换器的最大输出电流值,改变其阻值可以调整最大输出电流。电压控制

N1(UA3843)是电流型脉宽调制器,有两个闭环控制。电流取样信号送到电流检测比较器同相输入端3脚,构成电流闭环控制,误差电压送到内部误差放大器的输出端1脚,其输出送到电流检测比较器反相输入端作为比较基准,构成电压闭环控制。由此看出,电压闭环与电流闭环是相互作用的,两者最后都通过电流检测比较器来控制PWM锁存器,即控制PWM脉冲的宽度。电压闭环控制电路由电压基准N2(TL431A)、光电耦合器B4(TLP521)及电阻R31、VR7、R12、R32等元件组成。光电耦合器B4(TLP521)输出的电流信号转化成电压信号,送到内部误差放大器的输出端1脚。N2(TL431A)误差放大器内部比较基准为2.5V。电压闭环稳压控制过程是:输出电压上升,TL431A基准端VR上升,TL431导通上升,光电耦合器B4(TLP521)导通上升,1脚电压下降,内部电流检测比较器翻转提前,内部PWM锁存器复位提前,PWM脉冲变窄,输出电压变低,从而稳定了输出电压。高压输出电压值VOUT=(1+R31/(R12+VR7))Vref,通过调节电位器VR7的值,可以使输出调整在±48V,调节范围是31×2.5=77.5V~(1+15)×2.5=32V。结语

本文介绍了便携式B超电源的设计,包括电源切换电路的设计、单键触摸开关机电路的设计、低压电源电路的设计及高压电源电路的设计。在我们的便携设备中很好的完成了设计指标的要求,可以应用到其他便携设备中。

第二篇:便携式B超

高档全数字化便携式黑白B超

技术参数:

1、适用范围:腹部、妇产科、泌尿系统等。

2、成像技术:具有数字波束形成器、动态频率等技术,并提供相关证明。

3、探头:宽频三变频探头,2.0~6.0MHZ,并可显示,双探头插口。

4、显示器:>9英寸,逐行扫描无闪烁,凸起背景键盘。

5、探测深度:≥240mm。

6、分辩率:横向≤2mm,纵向≤1mm。

7、图像灰阶:≥256灰阶。

8、显示方式:B、B+B、B+M、M。

9、扫描方式:电子凸阵。

10、图像倍率:≥4倍。

11、测量:常规测量。

12、界面:全中文操作界面,具有中文注释功能。

13、体位显示:≥40种。

14、具有USB接口。

15、电影回放≥256幅

16、图像处理:动态范围、平滑、帧相关、线相00、边脉增强、放大功能、左右上下翻转等。

17、进口或合资产品。

18、具有图像存贮功能。

19、售后服务:本省有厂家直属售后服务中心。

20、保修≥2年。

第三篇:便携式B超

便携式B超

便携式

一、产品配制表:

产品型号 KX668-A KX668-B KX668-C 标配探头 3.5MHz凸阵 3.5MHz凸阵 3.5 MHz凸阵

选配探头 无 6.5MHz线阵 6.5MHz腔内,6.5MHz线阵 14寸黑白显示器 有 有 有

二、产品性能:

1、KX668-(A、B、C)系列B 超

功能特点

KX668 B型超声诊断仪(以下简称仪器)采用3.5MHz电子凸阵探头,采用可变孔径、动态变迹、多段电子聚焦、动态滤波、对数压缩、图像增强、行相关、幀相关、点相关、线性插值等多种图像处理技术;具有B型、4B、B/B型、B+M型、M型显像模式,在B型时具有×0.8、×1.0、×1.2、×1.5、×1.8、×2.0六种倍率;具有大容量128幅图像永久存储,256幅图像可供诊断后实时回放或逐幅图像查看;具有距离、面积、周长、心率、孕周(BPD、GS、CRL、FL、AC五种方式)等测量、计算功能;具有中英文转换、16种伪彩处理、实时时钟、病历编号、多种人体标记、全屏幕字符注释等多种注释功能;仪器采用大规模集成电路FPGA、大容量存储器、表面贴装技术等。

主要功能

显示模式:

凸阵:B型、B/B型、4 B 型、B+M型、M型。

显示倍率:×0.8、×1.0、×1.2、×1.5、×1.8、×2.0六种模式;×1.8、×2.0时,可深度提升显示。

局部放大:可实时局部2倍放大。

动态范围:64~96dB可调。

聚 焦: 四段动态电子聚焦可选。

前 处 理: 可变孔径, 动态变迹、动态滤波、勾边增强等。

后 处 理: 8种γ校正、16种伪彩处理、行相关、幀相关、点相关、线性内插等。

变 频: 具有2.5MHz/3.0MHz/3.5MHz/4.0MHz四种变频接收。

测 量: 距离、周长、面积、心率、孕周(BPD、GS、CRL、FL、AC)及预产期等。

注释功能: 姓名、病历编号、性别、年龄; 16种带有探头位置的体位标记;

全屏幕字符注释;

实时时钟显示。

穿刺引导: B型图像具有穿刺引导线显示功能。

增益控制: 总增益、近场、远场连续可调。

图像极性: 左/右翻转、黑/白翻转、上/下翻转。

电影存储: 实时显示时连续256幅循环存储。

图像回放: 可连续回放或逐幅查看。

输出接口: 两组SVGA视频输出,可配接SVGA彩色显示器;

两组PAL视频输出,可配接PAL制显示器、视频图像记录仪、图像工作站等; 一组USB接口。

扩展功能:可配接多种探头。1.2 主要技术指标

探头: 80阵元 R60。

探头标称频率: 3.5MHz。

探测深度: ≥160mm。

横向分辨率: ≤2mm(深度≤80mm), ≤3mm(80<深度≤130mm)。

纵向分辨率: ≤1mm(深度≤80mm), ≤2mm(80<深度≤130mm)。

盲区: ≤3 mm。

几何位置精度: 横向≤5%, 纵向≤5%

联系人:鲍晓力

电话:***

027-866648771 传真:027-87531640

网址:www.teniu.cc

地址:武汉光谷大道特1号国际企业中心锦丰楼A座107号

第四篇:便携式B超机电池

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什么是便携式B超机

要了解便携式B超机电池,首先要了解便携式B超机。

便携式B超机:方便医务人员进行可移动式的户内、户外作业,提供持续、高效、稳定的移动电源已成为此类设备正常运作的最大保障。方案采用高性能电芯,使整个电池具备高能量比、轻质量、小体积、高循环寿命、高安全、一致性高等特点。电源管理方案,采用高智能化的SBS电池管理系统,对电池的安全及电量进行有效的管理。

便携式B超机电池参数

组合方式:ICR18650-3S3P 标称电压:11.1V 标称容量: 6600mAh 标准持续放电电流:0.2C 建议最大放电电流:1C 工作温度:充电:0~45℃ 放电:-20~60℃

成品内阻:≤300mΩ

标准重量:约450g 保护参数:过充保护电压/每串4.35±0.025V 过放保护电压 2.4±0.08V 过流值: 8~18A

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便携式B超机电池设计方案

1)保护板(PCM):主要是对可充电智能电池组进行设计的保护线路,由于锂电池本身的化学特性,需要提供智能电量计算、过充、过放、短路、过流及过温等保护功能。以避免引起燃烧、爆炸等危险。

2)AFE /IC(Protection IC):设计方案的主要保护功能芯片,对电芯进行过充、过放、过流、短路等功能的在线时时监测。使电芯在安全稳定高效的范围内工作。

3)18650锂离子电芯:18650 Li-ion cell(BAK)。

4)场效应管(MOSFET):MOSFET管,在保护电路中起开关作用,使负载两端的电压不会升高也不会降低,保证电压稳定。

5)电量管理控制芯片(BQ2085):功能完整的电量检测计,具有一个测量电压与温度的模数转换器(ADC)和一个测量电流与充电感测的模数转换器。电量检测计具有一个微处理器,负责执行电量检测,能够提供剩余电量状态(Remaining State of Capacity)等信息,BQ2085芯片还提供剩余可运行时间(Run Time to Empty)。主机可随时向电量检测计查询这些信息,将电池信息通知用户。电量检测计的使用非常方便,让使用者随时掌握电池电能。

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便携式B超机电池设计方案原理图

便携式B超机电池使用注意事项:

1、不要让电池短路,电池短路会使电池发热,严重的会导致起火。电池短路会引起电芯和线接头处温度升高,避免与之直接接触,以免烧伤皮肤。

2、电池存放应注意避免其短路

3、不要将电池放置在热源附近或长时间暴露在阳光下, 温度的上升会缩短电池的使用寿命。

4、充电要求,原装电池应使用制造商认可的充电器和充电程序。不恰当的充电方式会导致电池发热或损坏。

5、其它注意事项

避免与损坏或破裂的电池原料接触。弄伤眼睛:应立即用清水和肥皂冲洗眼睛不少于15分钟,并及时接受医生治疗。弄伤皮肤:应立即用清水和肥皂冲洗。

吸入气体: 应立即呼吸新鲜空气,并及时接受医生治疗。误 食:立即接受医生治疗。

请将电池放在儿童无法拿到的地方。

不要将电池加热或将电池扔进火里,水里或是其它液体中。不要将电池放到微波炉,洗衣机或是烘干机里。不要将电池放在烘箱上。不要使用已损坏的电池。

第五篇:PL-3018I 全数字便携式B超

PL-3018I 全数字便携式B超

性能简介:

·高精度全数字成像技术,真实、细腻的显示组织结构; ·多种显示模式,实现多角度、多方位的对比观察; ·超大容量电影回放及永久性的图像存储,使医生轻松捕获最佳图像; ·TGC调节,配合数字编码调节器,精确调节增益,提高图像分辨率; ·多种视频输出接口,广泛适应图像信息传输及外接设备的需求; ·具有常规、妇科、产科等多种测量软件并自动生成报告页。·注:本产品通过欧盟CE产品质量认证 仪器特点:

·全数字波束合成 ·探头自动识别 ·丰富的图像处理 ·自动生成报告 ·扫描角度、扫描深度可调 ·穿刺引导功能 ·背光硅胶操作键盘

注:标配3.5MHz变频凸阵探头一只

技术规格:

·进口12.1寸液晶屏 ·显示模式:B、B+B、B+M、M、4B ·几何位置精度(%):横向≤15 ;纵向≤10 ·最大探测深度(mm):≥240mm ·盲区(mm):≤5 ·图像灰阶:256级 ·电影回放:809帧(最大)·图像存储:32帧 ·扫描角度调节:50%~100% ·扫描深度调节:40mm~240mm ·声功率调节:两档 ·动态范围调节:100dB~130dB ·图像翻转:上/下、左/右、黑/白 ·焦点位置调节:支持 ·焦点间距调节:5档 ·测量:距离、周长、面积、体积、心率。孕龄、胎重、预产期 ·字符及注释:日期,时钟,姓名,性别,年龄,医院名。全屏幕字符编辑。·报告输出:两种 ·体位标记:40种 ·功耗(MAX):200VA ·电源电压:AV220V±22V;频率:50MHz±1MHz ·可选配L3-1/40/7.5MHz(浅表);EC1-1B/R13/6.5MHz(腔体)

便携式B超电源电路的设计与应用专题
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