USB接口便携式中频电疗仪的设计

ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｃｉｒｃｕｉｔ ａｎｄ ｐｏｗｅｒ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ．Ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｏｆｔｗａｒ ｅ－ｔｈｅ ＵＳＢ ｆｉｒｍ ｗａｒ ｅ，ＵＳＢ ｄｒｉｖｅｒ－ａｎｄ ｃｌｉｅｎｔ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｒｅ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．Ｔｈ ｅ ｄｏｃｔｏｒ ｃａｎ
ｒｅｗｒｉｔｅ ｔ ｈｅ ｐｒｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｏｒ ａｄｄ ｌａｔｅｓｔ ｅｘｐ ｅ ｒｔ ｐｒｅｓｃｒ ｉｐｔｉｏｎ ｉｎ ａｃｃｏｒｄａｎｃｅ ｗｉｔｈ ｔ ｈｅ ｆｅｅｄｂａｃｋ ｆｒｏｍ ｐａｔ ｉｅｎｔｓ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｒｅｍｏｔｅ ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ．Ｔ ｈ ｅ ｓｉｚｅｓ ｏｆ
李 路 篷 建彼 旅
郡 回侄
（郑 州大 学物 理 工程 学院 ，河南 郑 州 ４５０００１）
摘 要 ：为解 决 传统治 疗仪 体积 庞大 不便 随身携 带 、处方 固定 易被 肌体 适 应从 而 降低 治疗 效 果 的问 题 ，设 计 了 一款 基 于 ＵＳＢ接 Ｉ＝１的
便 携式 中频 电疗 仪 。硬 件 电源采 用 ＵＳＢ接 口供 电 ，功率 输 出部分 采用 甲 乙类互 补对称 功率 放大 电路并 结合 环形 磁心 变压 器 。系统 电
路包 括 ＵＳＢ接 口电路 、电源转 换 电路 、Ｄ／Ａ转换 电路 及功 率放 大 电路 。软 件 部分 开 发 了 ＵＳＢ固件 程 序 、ＵＳＢ驱动 程 序及 客 户 端应 用
程序。医生可根据患者的治疗反馈信息，重新编写处方或添加最新专家处方，提供远程帮助。该装置体积小，质量轻 ，轻便易携。 关 键 词 ：ＵＳＢ２．０ 电疗 仪 ＳＴＭ３２ 集 成芯 片 功率 放大 电路 变压 器 Ｄ／Ａ转 换 电路
０ 引 言
器较之传统叠 片式变 压器 ，激 磁能量 和铁 心损耗 大大 减小 ，而且尺寸小 、质量轻 。通过 甲乙类 互补对 称功
中频 电疗法 采用 ｌ一１０ ｋＨｚ 的脉冲 电流来治 疗 率放大 电路和环形磁 心变压器 相结合 的方 式 ，成功 实
疾病 ，它是 物理 疗法 的一 种 ，主要 包括 干扰 电疗法 、调 现 了便携式 电疗仪 的设计 。
１ ＵＳＢ便 携式 中频 电疗仪 概述
使用 ＵＳＢ标准 协议 ，可实 现处 方数 据 的迅速 下发 ，解 决 了处方升级数据量大 的问题。运用 ＵＳＢ接 口供 电 ， 简化 电源设计 ，有效减 小设 备体积 。 甲乙类 互补对 称 功率放 大电路输 出功率 大 、效率较高 ；环形磁心变压
ＵＳＢ接 口便携式 中频 电疗仪的设计 李瑞莲 。等
ＵＳＢ接 口便携式 中频 电疗仪 的设 计
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ｉ ｎｔｅｒｍ ｅｄｉａｔｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＥｌｅｃｔｒＯｔｈｅｒａＤｅｕｔｉｃ Ａｐｐａｒａｔｕｓ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＵＳＢ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ
处方 固定 ，包 含的治疗波 形 、调 制频 率、载 波频率 都不 能 改变 ，很 容易被肌体 适应 ，从而降低 治疗效果 。为 了 解决上 述问题 ，设计了一款基于 ＵＳＢ接 口的便携 式 中 频 电疗仪 。
ＵＳＢ２．０接 口具 有较 高的传 输速 率 ，即插 即用 ，
作为 ＵＳＢ设备 ，通 过 ＵＳＢ接 口为中频电疗 仪提供 电源 并控制其运行 。基于此设计 的中频 电疗仪 ，小巧精致 ， 即插 即用 ，非常适合个人及家庭使用 。
中图分 类号 ：唧 ；ＴＰ２７１＋．５
文献标 志码 ：Ａ
ＤＯＩ：１０．１６０８６／ｊ．ｃｎｋｉ。ｉｓｓｎｌＯ００—０３８０．２０１６０５０２５
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｔｈｅｒａｐｅｕｔ ｉｃ ａｐｐａｒａｔｕｓ ｉｓ ｈｕｇｅ ｉｎ ｓｉｚｅ ａｎｄ ｉｎｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ ｔｏ ＣａｌＴｙ－ａｎｄ ｔｈｅ ｆ ｉｘｅｄ ｐｒｅｓｃｒ ｉｐｔｉｏｎｓ ａｒｅ ｅａｓｙ ａｄａｐｔｅｄ ｂｙ
ＵＳＢ便携式 中频 电疗仪系统 以 Ｐｃ机作为 Ｕ ，它所连接的集线器通过 中断传输 ，将端 口的变化发 送给 主机 。主 机读取 ＵＳＢ设备 的配 置信 息并 为其 分
ｔ ｈ ｉｓ ａｐｐａ ｒａｔｕｓ ａｒ ｅ ｓｍａｌｌ ａｎ ｄ ｔｈｅ ｑｕａ ｌｉｔｙ ｉｓ ｌｉｇｈｔ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｌｉｇｈｔ ｔｏ ｃａｒｒｙ．
Ｋ ｅｙｗｏｒｄｓ： ＵＳＢ２．０ Ｅｌｅｃｔｒｏｔｈｃｒａｐ ｅ ｕｔｉｃ ａｐｐａ ｒａｔｕｓ ＳＴＭ３２ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｈｉｐ Ｐｏｗｅｒ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ Ｄ／Ａ ｃｏｎｖｅｒ ｓｉｏｎ ｃｉｒｃｕｉｔ
ｏｒｇａｎｉｓｍ ，ｗｈｉｃｈ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｅｆｉｃａｃｙ ｏｆ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ．Ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅｓｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ，ｔｈｅ ｐｏｒｔａｂｌｅ ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｅｌｅｃｔｒｏｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃ
ａｐｐａｒａｔｕｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＵＳＢ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｏｆ ｈａｒｄｗａ ｒ ｅ ｉｓ ｓｕｐｐｌｉｅｄ ｂｙ ＵＳＢ ｉｎｔｅｒｆａｃｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ ｌ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｃｉｒｃｕｉｔ－Ｄ／Ａ
制 中频 电疗法 和等 幅 中频 （音 频 ）电疗法 ３种 。 目
ＡＲＭ公 司推 出 的 ＳＴＭ３２Ｆ１０ Ｘ Ｘ系列 芯 片 ，内置
前 ，中频电疗仪以其显著 的疗 效 ，已广泛应 用 于临床 。 有 ＵＳＢ接 口资 源 ，并提供 ＵＳＢ固件驱动 程序库 ，简化
但 中频 电疗仪体 积庞 大 ，不便 携带 ，一般都是 在 固定 地 了应用开发 过程 。采 用 ＳＴＭ３２Ｆ１０３ＶＣＴ６为 中频 电疗 点进行 治疗 ，不方便 个人 随身 使用 ；另外 ，中频 电疗 仪 仪主控微处理器 ，把 ＰＣ机作 为 ＵＳＢ主机 ，中频 电疗仪