專利名稱：牙科椅軟啟動運行控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種牙科椅電機(jī)的控制裝置，尤其涉及牙科椅啟動或停止過程中進(jìn)行調(diào)速控制的一種牙科椅軟啟動運行控制裝置。屬于醫(yī)療器械中電子產(chǎn)品制造技術(shù)領(lǐng)域。
二背景技術(shù)：
目前國內(nèi)生產(chǎn)的牙科椅，大部分采用低壓直流電機(jī)做為動力器件。牙科椅啟動或停止的控制，都通過繼電器接通或斷開電機(jī)的輸入電源來完成各種工作，電機(jī)兩端電壓從零到額定電壓值或從額定值到零瞬間完成轉(zhuǎn)換，引起啟動電流大，電源電路和控制電路耗電量大，工作不可靠，而且在運行過程中牙科椅在啟動與停止過程中抖動比較明顯，病人坐在牙科椅上有明顯的不適感。
三
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是為了解決現(xiàn)行牙科椅啟動與停止過程抖動明顯，啟動電流過大等問題，其方法是通過啟動時給電機(jī)兩端提供斜坡升壓電源，停止時給電機(jī)兩端提供斜坡降壓電源，實現(xiàn)牙科椅軟啟動及軟停止的目的，從而提供一種新的技術(shù)方案。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是一種牙科椅軟啟動運行控制裝置，它包括電源電路、控制電路電源、控制電路、電機(jī)控制電路，其特征在于電源電路電源輸入部分由兩路互相獨立的交流電源AC23V、AC19V 由JPl插件引入；控制電路由CPU處理器、驅(qū)動電路、放大電路、光耦電路相電連接組成；電機(jī)控制電路主要由放大電路、光耦電路、橋堆電路組成，并由JP2插件與外部的電機(jī)相電連接，所述的電源電路、控制電路電源、控制電路和電機(jī)控制電路通過線路環(huán)形電連接組成；電源電路兩路電源輸入，兩路電源輸出，一路與電機(jī)相電連接，另一路與控制電路電源相電連接，控制電路電源再與控制電路相電連接；CPU處理器的PWMl脈沖寬度調(diào)制信號輸出端連接放大電路，放大電路與光耦電路相電連接，將PWMl信號耦合到電機(jī)控制電路中的放大電路，信號放大經(jīng)過繼電器控制后提供給電機(jī)。CPU處理器在啟動時產(chǎn)生占空比隨時間增大的脈沖寬度調(diào)制信號PWMl與電機(jī)控制電路中的MOSFET管Q2的1腳相電連接，MOSFET管Q2的2腳通過繼電器Kl控制后提供給電機(jī)一個斜坡升壓電源或斜坡降壓電源。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點是本實用新型電機(jī)通過CPU處理器產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制信號PWMl，該信號耦合到電機(jī)控制電路中的MOSFET管Q2的1腳，MOSFET 管Q2的2腳通過繼電器控制后提供給電機(jī)。啟動時給電機(jī)兩端提供斜坡升壓電源，停止時給電機(jī)兩端提供斜坡降壓電源，實現(xiàn)牙科椅軟啟動及軟停止的目的。啟動或停止瞬間沖擊電流小，對電源的干擾小，牙科椅運行平穩(wěn)，病人感覺舒適。采用本實用新型因啟動停止比較平緩，可保護(hù)電機(jī)并延長其使用壽命。四
附圖1是本實用新型牙科椅運行軟啟動裝置的電路原理框圖；附圖2是本實用新型電源電路(1)電原理圖；附圖3是本實用新型控制電路電源(2)的電原理圖；附圖4是本實用新型電機(jī)控制電路⑶的電原理圖；附圖5是本實用新型控制電路(3)的電原理圖。
五具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明一種牙科椅軟啟動運行控制裝置，包括電源電路、控制電路電源、控制電路、電機(jī)控制電路，電源電路電源輸入部分由兩路互相獨立的交流電源AC23V、AC19V供電，輸出為兩個相互獨立的直流電源，一路AC23V主要用于電機(jī)驅(qū)動，另一路AC19V主要用于控制電路電源、控制電路電源輸入；控制電路由CPU處理器、ULN2003驅(qū)動電路、放大電路Ql三極管、 光耦電路等組成；電機(jī)控制電路主要由MOSFET管Q2、光耦U7、橋堆DB107組成，并由JP2插件與外部的電機(jī)連接；電源電路、控制電路電源、控制電路、電機(jī)控制電路通過線路環(huán)形電連接；CPU處理器的PWMl信號輸出端連接Ql三極管基極，Ql三極管集電極連接光耦電路U5，將P^l信號耦合到電機(jī)控制電路(8)中的MOSFET管Q2的1腳，MOSFET管Q2的2 腳通過繼電器控制后提供給電機(jī)。CPU處理器通過控制PWMl信號占空比控制電機(jī)兩端的電壓，電機(jī)啟動時，電機(jī)兩端電壓迅速上升到初始電壓，然后依設(shè)定啟動時間逐漸上升，直至電機(jī)額定運行電壓，電機(jī)停止時，電機(jī)兩端電壓依設(shè)定啟動時間逐漸關(guān)斷。CPU處理器5 在啟動或停止電機(jī)12時，產(chǎn)生占空比變化的PWM信號，并控制牙科椅電機(jī)12的正向運行或反向運行；光耦電路7、光耦電路10 隔離控制電路3與電機(jī)控制電路8，減少兩個電路之間的相互干擾，使系統(tǒng)工作更穩(wěn)定； ULN2003驅(qū)動電路4 加強(qiáng)信號驅(qū)動能力；放大電路11是由MOSFET管Q2組成，由PWMl信號控制，為電機(jī)12提供合適的驅(qū)動電壓；附圖2、附圖3、附圖4、附圖5為本實用新型牙科椅運行軟啟動裝置上的組成部分， 該控制裝置各部分功能如下電源電路1 如附圖2所示，JPl插件接入AC23V、AC19V兩路電源，其中AC23V 電源經(jīng)Dl、C3、C4、C6、C7組成的整流濾波電路后，轉(zhuǎn)換為牙科椅電機(jī)的驅(qū)動電源(+32V， 32VGND) ；AC19V經(jīng)D2、C1、C2組成的整流濾波電路后，轉(zhuǎn)變?yōu)閂CC_24V電源，再經(jīng)過由Ul (開關(guān)型電源芯片LM2576)、D3、Li、R2、R3、C5、C8組成的電源轉(zhuǎn)換電路后，轉(zhuǎn)變?yōu)閂CC_12V電源；磁珠L2、L3、L4、L5濾除電路中可能出現(xiàn)的尖峰脈沖信號?？刂齐娐冯娫? 如附圖3所示，VCC_12V電源經(jīng)U2(三端穩(wěn)壓電源芯片LM317T)、 R4、R5、D4、D5、C9、CIO、Cll C15組成的轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為5V電源(VCC_5V, GND)，可供控制電路3工作?？刂齐娐? 如附圖5所示，主要包括CPU處理器5、ULN2003驅(qū)動電路4、Ql三極管放大電路6、光耦電路7。UPU處理器5選用美國愛特梅爾半導(dǎo)體公司的ATMEGA16，電機(jī)正向啟動時，CPU處理器5的信號輸出端ZY_EN輸出高電平，該信號連接到ULN2003驅(qū)動電路4的3腳，這時ULN2003驅(qū)動電路4的14腳(標(biāo)號ΖΥ_ΕΝ_0)輸出低電平，使電機(jī)控制電路8上的繼電器K2吸合，將+32V電源(正端)連接至電機(jī)控制電路8上JP2插件的2腳； 同時，CPU處理器5輸出PWMl信號至Ql三極管放大電路6的基極，Ql三極管集電極連接光耦電路7，即U5及外圍元件，將PWMl信號耦合到電機(jī)控制電路8中的MOSFET管Q2的1 腳，即放大電路11，MOSFET管Q2的2腳通過Kl繼電器常閉觸點提供給JP2電機(jī)插件的3 腳。CPU處理器5通過控制PWMl信號占空比控制電機(jī)12兩端的電壓，電機(jī)12啟動時，電機(jī) 12兩端電壓迅速上升到初始電壓，然后依設(shè)定啟動時間逐漸上升，直至電機(jī)12額定運行電壓，電機(jī)12停止時，電機(jī)12兩端電壓依設(shè)定啟動時間逐漸關(guān)斷。如果電機(jī)12要求反向運轉(zhuǎn)，這時，除繼電器K2吸合外，CPU處理器5的信號輸出端ZY_FZ輸出高電平，該信號連接到ULN2003驅(qū)動電路4的2腳，這時ULN2003驅(qū)動電路4的15腳(標(biāo)號ZY_FZ_0)輸出低電平，使電機(jī)控制電路8上的繼電器Kl吸合，將+32V電源(正端)連接至電機(jī)控制電路8 上JP2插件的3腳，MOSFET管Q2的2腳通過Kl繼電器常開觸點提供給JP2電機(jī)插件的2 腳，實現(xiàn)電機(jī)運行方向的改變；電機(jī)控制電路8 如圖4所示，主要包括MOSFET管Q2組成的放大電路11、繼電器 K1、繼電器K2、DB107橋堆整流D8、U7組成的光耦電路10，該電路受控制電路3控制，通過 JP2插件為電機(jī)12提供工作電源，DB107橋堆電路9即D8的主要作用是吸收電機(jī)12啟動時的尖峰脈沖，以免對電源造成污染；JP2插件的1、4兩腳連接電機(jī)12內(nèi)部的磁簧開關(guān)，通過光耦電路10中U7的4腳(標(biāo)號ZY_BACK)將開關(guān)信號傳送至控制電路4的CPU處理器 5進(jìn)行計數(shù)處理。
權(quán)利要求1.牙科椅軟啟動運行控制裝置，它包括電源電路(1)、控制電路電源O)、控制電路 (3)、電機(jī)控制電路(8)，其特征在于電源電路(1)電源輸入部分由兩路互相獨立的交流電源AC23V、AC19V由JPl插件引入；控制電路(3)由CPU處理器(5)、驅(qū)動電路⑷、放大電路 (6)、光耦電路(7)相電連接組成；電機(jī)控制電路⑶主要由放大電路(11)、光耦電路(10)、 橋堆電路(9)組成，并由JP2插件與外部的電機(jī)(12)相電連接，所述的電源電路(1)、控制電路電源O)、控制電路⑶和電機(jī)控制電路⑶通過線路環(huán)形電連接組成；電源電路(1)兩路電源輸入，兩路電源輸出，一路與電機(jī)(1 相電連接，另一路與控制電路電源⑵相電連接，控制電路電源⑵再與控制電路⑶相電連接；CPU處理器(5)的PWMl脈沖寬度調(diào)制信號輸出端連接放大電路(6)，放大電路(6)與光耦電路(7)相電連接，將PWMl信號耦合到電機(jī)控制電路⑶中的放大電路(11)，信號放大經(jīng)過繼電器控制后提供給電機(jī)(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的牙科椅軟啟動運行控制裝置，其特征在于CPU處理器(5)在啟動時產(chǎn)生占空比隨時間增大的脈沖寬度調(diào)制信號PWMl與電機(jī)控制電路(8)中的MOSFET 管Q2的1腳相電連接，MOSFET管Q2的2腳通過繼電器Kl控制后提供給電機(jī)(12) —個斜坡升壓電源或斜坡降壓電源。
專利摘要本實用新型涉及一種牙科椅軟啟動運行控制裝置，屬于電子產(chǎn)品制造技術(shù)領(lǐng)域。其主要技術(shù)特點是由電源電路、控制電路電源、控制電路、電機(jī)控制電路組成，且相互之間通過線路相電連接。本實用新型通過電路結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的斜坡升壓電源和斜坡降壓電源使電機(jī)啟動或停止瞬間沖擊電流小，對電源的干擾小，實現(xiàn)牙科椅運行平穩(wěn)，病人感覺舒適。本實用新型因啟動停止比較平緩，可保護(hù)電機(jī)并延長其使用壽命。
文檔編號A61G15/10GK202288726SQ20112036019
公開日2012年7月4日 申請日期2011年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月23日
發(fā)明者屈濤, 李永強(qiáng), 李銀娜 申請人:咸陽西北醫(yī)療器械(集團(tuán))有限公司