專利名稱：脫毛器及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于局部皮膚的脫毛器，其能發(fā)出至少一個光脈沖，光脈沖由經(jīng)過閃光燈的電流脈沖其內(nèi)形成電弧而產(chǎn)生的，電流由至少一個電容放電產(chǎn)生，并由能快速切換的電子開關(guān)控制，上述三個元件置于一個主回路內(nèi)。術(shù)語“光脈沖”是指可見光和/或紅外線(V/IR)輻射的脈沖，通常由氙閃光燈產(chǎn)生。
背景技術(shù)：
所有這些裝置產(chǎn)生的脈沖持續(xù)時間介于5到50ms(毫秒)之間，對于閃光來講，這段時間過于持久，由此造成特定的調(diào)控問題。
根據(jù)經(jīng)驗可知，如果V/IR光脈沖波形呈方形，且瞬時功率在整個持續(xù)時間內(nèi)相對穩(wěn)定，則皮膚反應較佳。在現(xiàn)有的接近符合這些特性的裝置中，必須提到梯形放電裝置，其在一個回路中包括一個電容，一個開關(guān)和一個閃光燈。
梯形放電裝置的兩個主要缺陷是閃光燈的高壓和電容過度設計。在高壓方面，閃光燈或者是普通廉價的硼硅酸鹽結(jié)構(gòu)(通常亦稱PYREX)，這種材料磨損很快，需要經(jīng)常更換；或者閃光燈由石英材料制成，壽命較長，但是價格昂貴很多。關(guān)于電容，為了限制在脈沖過程中的功率下降，在電流裝置內(nèi)對其進行過度設計。這種過度設計的缺點是大大提高裝置的生產(chǎn)成本，同時也增大了裝置的體積和重量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是降低閃光燈的壓力，并提高電容的設備利用率，同時保持V/IR光脈沖全過程中瞬時功率相對穩(wěn)定。
為此，本發(fā)明的一個方面是上述類型的脫毛器，其特征在于，在電容每次放電時，通過閃光燈的電流產(chǎn)生一個代表該電流通過閃光燈的測量信號，用磁滯比較器將該測量信號與參考值比較，從而將該開關(guān)調(diào)到開或關(guān)的狀態(tài)，進而基本上在該電流脈沖的整個持續(xù)時間內(nèi)，借助高頻截止將通過閃光燈的電流調(diào)控在規(guī)定電流值附近。
因此，電流是在電流脈沖持續(xù)的短暫時間內(nèi)進行積極調(diào)控，因而能夠傳送瞬時功率基本穩(wěn)定的光脈沖，適合獲得良好的皮膚反應。與現(xiàn)有技術(shù)的裝置不同，本發(fā)明無需對電容過度設計，因此兩端的電壓變化不大。另外，上述調(diào)控限制了通過閃光燈的電流的最大值，從而限制了電弧的直徑，因此保護了閃光燈。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，可以使用以下一種或多種設置-測量信號是測量電壓，電壓值與通過閃光燈的電流成比例，該電壓由電流—電壓轉(zhuǎn)換器傳輸，該電流—電壓轉(zhuǎn)換器優(yōu)選為接入主回路的電阻，用直接簡單的方式來傳輸測量信號；-一個飛輪(freewheeling)二極管包含在一個附加回路中，該附加回路的組成和主回路相同，包括閃光燈，電流—電壓轉(zhuǎn)換器，從而避免可能損壞電子開關(guān)的過電壓；-主回路還包括電感，其降低電流變化的速率，因而更容易調(diào)控電流；-選取磁滯比較器和參考值，以致將通過閃光燈的電流調(diào)控至遠遠低于電弧擴展(expansion)到接觸閃光燈內(nèi)壁所需的電流值，以延長閃光燈的壽命；-選取該至少一個電容，以便放電前端子的初始電壓和電流脈沖快要終止時的最終電壓的比值是2到6，優(yōu)選為4左右，這樣就優(yōu)化了電容的設備利用率，結(jié)果限制了其電容量；-該至少一個電容的電容量最大等于13000微法，額定電壓最大等于400伏，該至少一個電容優(yōu)選為電解電容；-選取電容的電容量，使得在電流脈沖快要終止時的一毫秒內(nèi)測得的通過閃光燈的電流平均值等于電流脈沖開始時同樣時間內(nèi)測得的電流平均值的90％到100％，以致獲得高效無痛的脫毛；-選取電子開關(guān)，使得轉(zhuǎn)換時間大大小于一微秒，該開關(guān)優(yōu)選是IGBT；-一個電子控制模塊是為將參考值傳輸?shù)酱艤容^器，及在一個規(guī)定的脈沖時段內(nèi)在主回路內(nèi)傳輸電流脈沖而設計，該脈沖時段為20ms到45ms，優(yōu)選等于約35ms，從而既完成脫毛，又保護了皮膚組織；
-控制模塊是為在快速轉(zhuǎn)換開關(guān)內(nèi)引入在該開關(guān)每次開啟時延遲一段規(guī)定時間而設計的，在此期間不能再轉(zhuǎn)換到關(guān)閉狀態(tài)，該段規(guī)定時間遠長于開關(guān)的轉(zhuǎn)換時間，但是比關(guān)閉閃光燈所需的時間短，因而防止開關(guān)過熱；-控制模塊使得能做到在前一個電流脈沖過后一段特定的時間(稱為休止時間)內(nèi)不會發(fā)送一個新的電流脈沖，休止時間為一到十秒，優(yōu)選為七秒左右，這對裝置尺寸和電源具有正面影響；-該至少一個電容、電子開關(guān)和磁滯比較器裝在同一外殼內(nèi)，該外殼體積小于五升；-整個裝置的質(zhì)量最多為兩千克，以方便攜帶。
本發(fā)明的另一個方面是上述類型的脫毛器的使用方法，其特征在于，在產(chǎn)生電流脈沖時，具有以下步驟-產(chǎn)生代表通過閃光燈的電流的測量信號-將測量信號滯后地與參考值進行比較；-如果測量信號和參考值的比較結(jié)果表明通過閃光燈的電流低于規(guī)定電流，則關(guān)閉電子開關(guān)；或-如果測量信號和參考值的比較結(jié)果表明通過閃光燈的電流高于規(guī)定電流，則打開電子開關(guān)，以便借助高頻截止將通過閃光燈的電流調(diào)控在規(guī)定電流值附近。
使用本發(fā)明的優(yōu)選的方式是，在每次開啟開關(guān)后設有一個延遲一段規(guī)定時間的步驟，在此期間開關(guān)不能再轉(zhuǎn)換到關(guān)閉狀態(tài)，該段規(guī)定時間遠長于開關(guān)的轉(zhuǎn)換時間，但是比關(guān)閉閃光燈所需的時間短。


除了上述說明，從下面的說明將更好地理解本發(fā)明。以下說明僅用于解釋而不是用來限制本發(fā)明。附圖為圖1是現(xiàn)有技術(shù)的梯形脈沖裝置的基本電路圖；圖2是圖1中的裝置的電容兩端電壓在一個梯形脈沖中的U/t(電壓/時間)圖；圖3是圖1中的裝置的閃光燈在一個梯形脈沖中的Ppulse/t(瞬時功率/時間)圖；
圖4是本發(fā)明裝置優(yōu)選實施例的電路圖；圖5是圖4中的裝置的電容兩端電壓在一個脈沖中的U/t(電壓/時間)圖；圖6是圖4中的裝置的閃光燈在一個脈沖中的Ppulse/t(瞬時功率/時間)圖；圖7是按照本發(fā)明的脫毛器的立體圖。
以下使用的術(shù)語和縮寫的意義是電容“CP”是指串聯(lián)或并聯(lián)或串并聯(lián)的一個或多個電解電容，目的在于儲存電能，以將電能完全或部分地重新注入閃光燈；脈沖“V/IR”是指可見光和/紅外線脈沖，目的在于在皮膚上產(chǎn)生脫毛效果；開關(guān)“SW”是指快速轉(zhuǎn)換的電子開關(guān)；閃光燈“FL”指串聯(lián)或并聯(lián)或串并聯(lián)的閃光燈；Ui代表在脈沖開始時CP兩端的電壓(Ui指初始電壓)；Uf代表在脈沖終止時CP兩端的電壓(Uf指最終電壓)。
具體實施例方式
圖1中，一個閃光燈FL，一個電容CP和一個開關(guān)SW都設于一個回路中。一個常用的電子控制模塊CON發(fā)出矩形脈沖，使開關(guān)SW處于打開或閉合狀態(tài)。
在圖2和3中，現(xiàn)有技術(shù)的裝置的操作分成三個階段1.當電容CP充電到電壓Ui，則點亮閃光燈。在此點亮階段，電弧起先很微小，電流很低，然后直徑自然地增加直至接觸閃光燈內(nèi)壁。這種直徑的增加(或稱擴展)，造成閃光燈阻抗相應減少，從而增大了電流。該現(xiàn)象的持續(xù)時間約100μs；2.通過將開關(guān)SW保持在閉合狀態(tài)從而將閃光燈保持在點亮狀態(tài)。在整個該階段中，由于電弧已經(jīng)碰到閃光燈內(nèi)壁，所以電弧擴展的自然趨勢得到預防，即電弧被約束。因此，電流不再增加，而是由于電容CP放電，其兩端電壓減小，電流也隨之減小。電弧和閃光燈內(nèi)壁的物理接觸是后者老化的主要原因。然而，為了使電弧在期望的脈沖的整個持續(xù)過程中保持小的橫截面，進而相對高的阻抗，以及為了不顧操作閃光燈所需的高電壓而使瞬時功率保持在期望的范圍內(nèi)，上述的接觸是必需的。該階段閃光燈功率數(shù)量級為10kW，持續(xù)數(shù)十毫秒；3.當V/IR光脈沖已經(jīng)持續(xù)了期望的時間，通過打開開關(guān)SW中斷閃光燈的工作。此時，電容CP兩端電壓是Uf，因為電容CP已經(jīng)向閃光燈注入能量，Uf所以小于Ui。開關(guān)SW一旦打開，電弧不再得到能量供應，就發(fā)生收縮，其直徑變小，最后消失。該現(xiàn)象的持續(xù)時間數(shù)量級約100μs，導線的自感或回路中選擇使用的電感都會延長這段時間。
控制在約束模式下工作的閃光燈功率的理論和經(jīng)驗參數(shù)是這樣的給現(xiàn)有技術(shù)的裝置配備AL/AD(AL為弧長，AD為弧的直徑)比率高的閃光燈，一般地在10和50之間。
也應被認為，含有受約束電弧的閃光燈的瞬時發(fā)射功率與端子上的電壓成比例，U/功率等于2.5，U為燈兩端的電壓(某些公式給出U/功率為3，但是在本文件的余下部分中，我們基于以2.5作為例子而提及的數(shù)值)。由于功率和電壓之間的比例關(guān)系，為了確保V/IR光脈沖初始時的瞬時功率和脈沖終止時的瞬時功率之差合理小，Ui和Uf之間的差必須很小，最初存儲在電容內(nèi)的能量只有一小部分被用于脈沖，以致限制端子之間電壓下降。電容利用不足，所以必須具有高電容量。比如，為使瞬時功率保持在額定值的±10％范圍內(nèi)，使Uf＝0.92Ui是必需的，此時，最初存儲在電容內(nèi)的能量只有16％被利用。于是為了在上述條件下傳輸100J，電容CP在脈沖開始前必須存儲625J。這意味著過度設計因子為6。
如圖4，5和6所示，本發(fā)明將電流調(diào)控引入如圖7中的脫毛器1，尤其使得電弧的橫截面小于閃光燈的內(nèi)橫截面，同時還能傳輸必需的功率。
這樣，由于電弧不會向閃光燈FL內(nèi)壁施加高壓，閃光燈老化得更慢，而且借助調(diào)控電流，即使脈沖的初始Ui和終止Uf之間存在大的電壓差，閃光燈也能在V/IR光脈沖的整個持續(xù)過程中保持基本恒定的功率。上述電壓差導致電容CP利用率高，因此無需再對電容進行過度設計。
選擇調(diào)控電流是因為，對于一個給定的電弧受約束或不受約束的閃光燈，其在恒定電流下工作相當于一個非常穩(wěn)定的功率，而在恒定電壓下工作相當于一個相對可變的功率。
如圖7所示，脫毛器1包括一個外殼2，外殼上表面設有開/關(guān)按鈕3和控制鈕4，還包括一個手柄5，和一根從外殼延伸到手柄的電源線6。手柄5包含一個氙閃光燈且具有一個光輸出導向器7，還有一個觸發(fā)光脈沖的按鈕8。
在圖4中，本發(fā)明裝置的一個優(yōu)選實施例設置如下裝置的主電源回路為CP-SW-Rm-IND-FL回路，包括電容CP，一個開關(guān)SW，一個測量電阻Rm，一個電感IND和閃光燈FL。
電容CP由一個或多個串聯(lián)或并聯(lián)或串并聯(lián)的電解電容構(gòu)成，若要求該裝置易于攜帶，則其總的額定電容量優(yōu)選不超過約13000微法。然而，專業(yè)型的裝置的額定電容量可能高得多。同樣地，為了控制成本，電容的額定工作電壓最多為400伏。另外，更高的電壓會增加必需的電絕緣，這與減少裝置的體積背道而弛。上述的數(shù)值對于具體實施例表示最大值，當電壓或額定電容量分別接近這些最大值時，可能減小電容的電容量或電壓。
開關(guān)SW是快速轉(zhuǎn)換電子開關(guān)，轉(zhuǎn)換時間在大約50到300納秒之間，優(yōu)選是遠低于一微秒。為此，選擇使用IGBT型(絕緣閘門雙極晶體管)開關(guān)，選擇性地可以將數(shù)個這種開關(guān)并聯(lián)到一起。
測量電阻Rm是低歐姆值的電阻，能夠承受高電流。其以電壓URm的形式立即提供測量信號，該電壓值與通過該電阻的電流成正比例。然而，本發(fā)明不排除使用任何其它的模擬型或數(shù)字型電流—電壓轉(zhuǎn)換器，甚至不排除使用任何傳輸表示通過閃光燈FL電流的直接測量只值的裝置。
電感IND不是必要的，但是由于為控制能量傳遞在電路中發(fā)生的高頻截止，優(yōu)選地，在CP-SW-Rm-FL回路中接入濾波電感IND，比如，設于電阻Rm和閃光燈FL之間。
在一個附加的回路Rm-IND-FL-D中放置一個飛輪二極管D。該二極管D完成兩個任務-當開關(guān)SW為開，且電能存儲在電感IND內(nèi)時，從電感IND向閃光燈FL傳遞能量；和-當開關(guān)SW打開時，限制開關(guān)兩端的電壓尖脈沖，這些電壓尖脈沖是由電感IND和電纜的寄生電感產(chǎn)生，這些尖脈沖由于主回路中250安培的電流而相對大。
調(diào)控元件包括至少一個磁滯電壓比較器COMP和一個邏輯門。
作為輸入，比較器COMP接收一個由電控制模塊CON提供的參考電壓值Uref和在電阻Rm兩端產(chǎn)生的測量電壓URm。比較器滯后運作，也就是說，當電壓升高，測量電壓URm超過參考值加上一個規(guī)定偏差之和，它傳出一個指示超過參考電壓Uref的信號；相反地，當電壓降低，測量電壓URm低于參考值減去一個規(guī)定偏差時，該信號發(fā)生轉(zhuǎn)換。
參考電壓Uref是根據(jù)平均電流來調(diào)整，用該平均電流來使閃光燈FL運轉(zhuǎn)，這是令人想要的，特別是根據(jù)皮膚的類型，比如，可以按下連接在控制模塊CON上的數(shù)個控制鈕4中的一個，該控制模塊包含數(shù)個存儲參考電壓。
邏輯門具有一個連接到比較器COMP的輸入端和一個連接到控制模塊CON的輸入端，以便傳送一個命令，使得開關(guān)SW僅在脈沖持續(xù)過程中處于閉合狀態(tài)。為此，控制模塊CON被設計成在激活觸發(fā)按鈕8后會傳出一個信號T脈沖，信號持續(xù)時間等于電流脈沖的持續(xù)時間。
脈沖的持續(xù)時間可以調(diào)整，但是實驗表明，一個在20和45ms之間，優(yōu)選約35ms的穩(wěn)定持續(xù)時間可以取得從所有類型皮膚有效脫毛。
盡管本發(fā)明不排除控制模塊發(fā)出一系列脈沖信號，以便產(chǎn)生一系列獨立的光脈沖，但是在一個具體實施例中，優(yōu)選的是在前一個電流脈沖過后一段規(guī)定時間(稱為休止時間)內(nèi)不會放出發(fā)射一個新的電流脈沖，該休止時間遠遠長于一個脈沖的持續(xù)時間，編入控制模塊CON內(nèi)的休止時間數(shù)量級為幾秒鐘，在一到十秒之間，優(yōu)選為七秒左右。相對較長的休止時間保證電容達到初始充電狀態(tài)，即是電壓Ui，而不需提供電源對高功率電容重新充電。另外，該休止時間可被有利地利用于通過自然對流或強制對流(但以低流速)來冷卻閃光燈FL和開關(guān)SW，這有利于降低裝置的重量和尺寸。
如圖5和6所示，在產(chǎn)生V/IR光脈沖之前，電容CP通過一個電源裝置(圖中未示出)充電到初始電壓Ui?？梢允侨魏我阎愋偷碾娫囱b置產(chǎn)生的一個直流(DC)電壓，該電壓被加到電容CP的兩端。
當根據(jù)本發(fā)明設計裝置時，首先必需要弄清在脈沖中所需的輻射功率P脈沖、脈沖持續(xù)時間T脈沖和閃光燈長度L弧。借助這些參數(shù)，或者用閃光燈制造商提供的公式計算，或者根據(jù)實驗，得到加在一個直徑和長度L弧大的實驗閃光燈兩端的電勢差，在該閃光燈中，一個穩(wěn)定的、不受約束的電弧產(chǎn)生功率P脈沖的輻射。得到的值稱為U臨界(Ucritic)，其對應一個電流I臨界。針對同型燈的實驗或計算給出電弧的直徑——該直徑稱為D臨界。實驗之后，對于功能裝置，D閃光＝1.4×D臨界，其中D閃光是閃光燈的內(nèi)徑。最后電壓Uf接近1.25×U臨界，初始電壓Ui接近4×Uf。上述系數(shù)(1.4，1.25和4)可以在很大范圍內(nèi)變化，但都大于1。
關(guān)于電路CP-SW-Rm-IND-FL的主回路，優(yōu)選的，而非限制性的，元件的安放順序如下電容CP的負極，開關(guān)SW，測量電阻Rm(或另一電流—電壓轉(zhuǎn)換器)，電感IND，閃光燈FL(負極在電感一側(cè))和電容CP的正極。附加回路是由電感IND，閃光燈FL和二極管D構(gòu)成，這里的二極管D的陰極連接到閃光燈FL的正極和電容CP的正極上。
IND的感應是這樣的，當一個電流I臨界通過電感時，它存儲電能，該電能為在每個V/IR光脈沖中傳遞到閃光燈的電能的1/100到1/1000。
為了啟動一個脈沖，打開閃光燈FL，比如借助閃光燈常用的高壓脈沖，并且確保開關(guān)SW閉合。此時，由于電弧橫截面增大，以及電感IND減緩電流的變化，所以主回路CP-SW-Rm-IND-FL中的電流從零開始變大。該電流在Rm兩端產(chǎn)生電壓差URm，當Rm超過Uref，比較器COMP的輸出改變狀態(tài)。這種狀態(tài)改變引起開關(guān)SW的打開。一旦開關(guān)SW打開，在回路Rm-IND-FL-D中的電流以及電壓URm下降到一個閾值，該閥值又引起比較器COMP的輸出狀態(tài)轉(zhuǎn)換。如果還處于脈沖時間T脈沖，該轉(zhuǎn)換引起開關(guān)SW閉合。對于一個完整的脈沖，上述循環(huán)重復所需次數(shù)，比如對于一個持續(xù)時間為35ms的脈沖，重復次數(shù)約100次。應當注意到，即使沒有電感IND，閃光燈內(nèi)的電流也不會在開關(guān)打開后馬上降到零。這是因為，鑒于在主回路和第二次級回路中的高電流和高電壓，以及閃光燈的離子化效應，導線和閃光燈儲存一定量的電能，這些電能在開關(guān)SW打開時可重新獲得。反之，通過在次級回路之外的電容CP的電流很快降到零。因此在電容端子處可觀察到非常接近的獨立的電流脈沖。
在每個循環(huán)內(nèi)，通過Rm(以及閃光燈FL)的電流被調(diào)控在電流I臨界附近，其脈動振幅取決于比較儀COMP的滯后。該調(diào)控是基本上在脈沖的整個持續(xù)過程中進行，也就是說在比閃光燈點亮和電流消失階段的持續(xù)時間短的脈沖的整個持續(xù)過程中，閃光燈點亮和電流消失階段的持續(xù)時間很短，數(shù)量級為100微秒，而脈沖持續(xù)時間的數(shù)量級為40毫秒。
閃光燈FL電流脈動以及功率的振幅，，如圖6所示，為±10％。但是鑒于它們的持續(xù)時間很短及波峰和波谷交替快速，超過±30％的振幅也是允許的。然而，這是很重要的在一個相對于皮膚組織的熱慣量有效的持續(xù)時間內(nèi)，特別是持續(xù)時間為1ms或開關(guān)SW一次打開/閉合循環(huán)的持續(xù)時間，脈沖平均功率P脈沖接近與調(diào)控電流I臨界相應的功率，優(yōu)選為與后者的偏差在±10％范圍內(nèi)。而且，如果通過閃光燈的電流平均值在脈沖開始到結(jié)束之間僅稍微下降，小于10％，則皮膚反應更佳。
由于涉及的瞬時功率很高，必須小心注意開關(guān)SW，如上所述，開關(guān)是快速開/關(guān)開關(guān)。“快速”是指其狀態(tài)轉(zhuǎn)換時間為幾百納秒，但是在每次轉(zhuǎn)換操作中在開關(guān)內(nèi)存在相當可觀的瞬時熱量散逸。如果轉(zhuǎn)換操作的交替不是過于快速，則平均還是可以接受的。為了確保這種條件，可以增加通過閃光燈FL的電流控制的滯后，或者可能在開關(guān)SW的控制中加入幾十微秒的延遲時間T預防(圖中未示)，該延遲使開關(guān)SW在每次從閉合狀態(tài)轉(zhuǎn)換到打開狀態(tài)后，保持在打開狀態(tài)。這樣，開關(guān)SW不會為快速的打開/閉合/打開循環(huán)所累，當延遲時間T預防出現(xiàn)時，其有助于減少傳入閃光燈的能量傳遞功率，這會削弱功能效果的質(zhì)量，但這將開關(guān)SW置于更安全的工作范圍。當延遲時間T預防出現(xiàn)時，通過閃光燈FL的電流降到某個值之下，可能降到零，這個值對應于由磁滯比較器產(chǎn)生的關(guān)閉開關(guān)的命令。然而，此時閃光燈內(nèi)的電流僅在比延遲時間短的一個時段內(nèi)為零，這個時段本身比閃光燈熄滅的時間短。因此，閃光燈發(fā)出的光功率不降到零，并且由于閃光燈仍在工作，光功率會在延遲結(jié)束后增加。光脈沖不會中斷，由于時間短暫，閃光燈內(nèi)電流的減少或消失不會對脫毛產(chǎn)生有害影響。
產(chǎn)生延遲T預防的那部分電路若存在的話，是放置于靠近開關(guān)SW的信號鏈。這樣，當一個干擾電路的可能的寄生信號出現(xiàn)，開關(guān)SW能得到最好的保護，不受在過高頻率下意外的外力的影響。在沒有異常的電磁干擾時，T預防提供的安全措施不起作用。例如，可以由控制模塊向附加邏輯門傳送一個信號，來實施該延遲T預防，該附加邏輯門也接收來自如圖4所示的邏輯門傳來的信號。
借助這樣一個調(diào)控方法，理論上可能選擇遠高于Uf的Ui，比如Ui＝10×Uf。在本例中，以99％使用電容CP，但是開關(guān)SW必須承受高電壓，在某些實施例中，其造價會非常之高。技術(shù)和經(jīng)濟上的好的折中之策是將Ui/Uf的比例定為3至5，甚至為6。在圖5中Ui＝4×Uf，在一個脈沖之后，最初存在CP內(nèi)的能量只剩下了1/16。CP的設備使用率為15/16，也就是93.7％，而在圖2中的現(xiàn)有技術(shù)中，為16％。當Ui/Uf的比例為2，電容的設備利用率已經(jīng)大于60％。
圖6指出了在CP在相同的放電過程中的設備利用率為93.7％時，在V/IR光發(fā)射(light discharge)的過程中，當瞬時功率處于額定值的±10％范圍內(nèi)時可以獲得的結(jié)果。
本發(fā)明使制造更小的裝置成為可能，該裝置可以比現(xiàn)有技術(shù)更經(jīng)濟地制造并且使用更輕的燈。通過選擇一個或數(shù)個合適的電容并且優(yōu)化它們的使用，由于本發(fā)明各種不同的布置，可能以工業(yè)規(guī)模制造重量小于2kg的裝置。通過限制電容工作電壓，以及由于高頻截止控制，盒子2的尺寸小，以致盒子的體積小于5升，該盒子內(nèi)有為電容充電的電源、電容、開關(guān)、電阻、電感和控制模塊。
權(quán)利要求
1.用于局部皮膚的脫毛器，其被設計成發(fā)射至少一個光脈沖，該光脈沖由一個經(jīng)過閃光燈(FL)的電流脈沖在其內(nèi)形成一個電弧而產(chǎn)生，該電流是來自至少一個電容的放電，并由一個快速轉(zhuǎn)換的開/關(guān)的電子開關(guān)(SW)控制，上述三個元件置于一個主回路內(nèi)(CP-SW-FL)，其特征在于，在電容每次放電過程中，通過閃光燈(FL)的電流產(chǎn)生一個代表所述的電流通過閃光燈的測量信號(URm)，用磁滯比較器(COMP)將所述的測量信號(URm)與參考值(Uref)比較，用以把該所述的開關(guān)(SW)調(diào)到開或關(guān)的狀態(tài)，以及基本上在所述的電流脈沖的整個持續(xù)時間內(nèi)，借助高頻斷流將通過閃光燈(FL)的電流調(diào)控在一個規(guī)定的電流值(I臨界)附近。
2.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的測量信號是一個測量電壓(URm)，該電壓與通過閃光燈(FL)的電流成比例，該電壓由電流一電壓轉(zhuǎn)換器傳輸，該電流一電壓轉(zhuǎn)換器優(yōu)選為串聯(lián)在主回路(CP-SW-FL)的電阻(Rm)。
3.按照權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，在一個附加回路(Rm-FL-D)中包含一個飛輪二極管(D)，該附加回路的組成和主回路相同，包括閃光燈(FL)，電流一電壓轉(zhuǎn)換器(Rm)。
4.按照權(quán)利要求1到3中任一項所述的裝置，其特征在于，主回路(CP-SW-FL)還包括一個電感(IND)。
5.按照上述任一項權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，磁滯比較器(COMP)和參考值(Uref)是這樣選取的，以將通過閃光燈(FL)的電流調(diào)控至一個電流值，該值遠遠低于電弧的擴展到達接觸閃光燈(FL)內(nèi)壁所需的電流值。
6.按照上述任一項權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述的至少一個電容(CP)是這樣選取的，使得其在放電前兩端的初始電壓(Ui)和電流脈沖結(jié)束時的最終電壓(Uf)的比值為2到6，優(yōu)選為4左右。
7.按照上述任一項權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述的至少一個電容的電容量最大等于13000微法，額定電壓最大等于400伏，所述的至少一個電容優(yōu)選為電解電容。
8.按照上述任一項權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，電容(CP)的電容量是這樣選取的，使得在電流脈沖結(jié)束時的一毫秒內(nèi)測得的通過閃光燈(FL)的電流平均值等于電流脈沖開始時相同時間內(nèi)測得的電流平均值的90％到100％。
9.按照上述任一項權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，電子開關(guān)(SW)是這樣選取的，使得其轉(zhuǎn)換時間遠遠小于一微秒，所述的開關(guān)優(yōu)選是IGBT。
10.按照上述任一項權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，控制模塊(CON)被設計成將參考值(Uref)輸入磁滯比較器(COMP)，并且傳送一個在規(guī)定的脈沖持續(xù)時間內(nèi)在主回路內(nèi)的電流脈沖，所述的脈沖持續(xù)時間為20ms到45ms，優(yōu)選等于約35ms。
11.按照權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，控制模塊(CON)被設計成在快速轉(zhuǎn)換開關(guān)(SW)內(nèi)引入一個在該開關(guān)(SW)的每次開啟時的持續(xù)一段規(guī)定時間的延遲(T預防)，在此期間開關(guān)再次轉(zhuǎn)換到關(guān)閉狀態(tài)得到預防，所述的規(guī)定時間遠長于開關(guān)(SW)的轉(zhuǎn)換時間，但是比關(guān)閉閃光燈(FL)所需的時間短。
12.按照權(quán)利要求10或11所述的裝置，其特征在于，控制模塊(CON)是這樣設計的，以在前一個電流脈沖過后一段規(guī)定時間內(nèi)不發(fā)射一個新的電流脈沖，該段規(guī)定時間稱為休止時間，休止時間為一到十秒，優(yōu)選為七秒左右。
13.按照上述任一項權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，所述的至少一個電容(CP)、電子開關(guān)(SW)和磁滯比較器(COMP)裝在同一外殼內(nèi)，所述的外殼體積小于五升。
14.按照上述任一項權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，整個裝置的重量最多等于兩千克。
15.一種脫毛器的使用方法，該脫毛器能發(fā)出至少一個光脈沖，光脈沖由經(jīng)過閃光燈(FL)的電流脈沖在其內(nèi)形成電弧而產(chǎn)生的，其中設有至少一個電容(CP)，用以提供通過閃光燈的電流，和一個快速轉(zhuǎn)換的開/關(guān)的電子開關(guān)(SW)，電容(CP)，電子開關(guān)(SW)和閃光燈(FL)構(gòu)成主回路內(nèi)(CP-SW-FL)，其特征在于，在產(chǎn)生電流脈沖時，包含以下步驟-產(chǎn)生代表通過閃光燈(FL)的電流的測量信號(URm)；-將測量信號(URm)滯后地與一個參考值(Uref)進行比較；-如果測量信號(URm)和參考值(Uref)的比較結(jié)果表明通過閃光燈(FL)的電流低于一個規(guī)定電流(I臨界)，則關(guān)閉電子開關(guān)(SW)；或-如果測量信號(URm)和參考值(Uref)的比較結(jié)果表明通過閃光燈(FL)的電流高于規(guī)定電流(I臨界)，則打開電子開關(guān)，以借助高頻截止將所述的通過閃光燈(FL)的電流調(diào)控在規(guī)定的電流值(I臨界)附近。
16.按照權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，在每次開啟開關(guān)(SW)時，設有一個持續(xù)規(guī)定時間的延遲步驟(T預防)，在此期間開關(guān)(SW)再次轉(zhuǎn)換到關(guān)閉狀態(tài)得到預防，所述的規(guī)定時間遠長于開關(guān)(SW)的轉(zhuǎn)換時間，但是比關(guān)閉閃光燈所需的時間短。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于局部皮膚的脫毛器，其能發(fā)出至少一個光脈沖，光脈沖由一個經(jīng)過閃光燈(FL)的電流脈沖產(chǎn)生，以形成一個電弧，所述的電流源自一個電容(CP)的放電，并由快速轉(zhuǎn)換的電子開關(guān)控制。按照本發(fā)明，上述三個元件置于一個主回路內(nèi)(CP－SW－FL)。在每次電容放電時，通過閃光燈(FL)的電流產(chǎn)生一個代表該電流的測量信號(UR
文檔編號A61B18/20GK1964760SQ200480033515
公開日2007年5月16日 申請日期2004年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月13日
發(fā)明者伊夫·樊尚·布羅捷, 阿蘭·馬里耶·于格尼 申請人:伊夫·樊尚·布羅捷