專(zhuān)利名稱(chēng)：醫(yī)用通訊呼叫設(shè)備主機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種醫(yī)用通訊呼叫設(shè)備主機(jī)，屬于醫(yī)院用護(hù)理通訊系統(tǒng)領(lǐng)域，具體應(yīng)用于醫(yī)院病房患者與護(hù)士間的通訊呼叫系統(tǒng)，及醫(yī)院排隊(duì)叫號(hào)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
兩線(xiàn)制總線(xiàn)因?yàn)椴季€(xiàn)少，布線(xiàn)簡(jiǎn)單，安裝方便，易于維護(hù)等優(yōu)勢(shì)獲得了廣大用戶(hù)的認(rèn)可；但是現(xiàn)有技術(shù)有其不足，主要是主機(jī)的供電能力，傳統(tǒng)的分機(jī)只有一個(gè)指示燈，用電量很小，還可滿(mǎn)足；但是現(xiàn)在分機(jī)普遍帶LCD屏，要求功率越來(lái)越大，很多都是通過(guò)外加電源或放大器來(lái)實(shí)現(xiàn)，這樣實(shí)現(xiàn)降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，也增加了布線(xiàn)的難度，費(fèi)用也相對(duì)提聞。專(zhuān)利號(hào)為ZL201020125309.0的專(zhuān)利公開(kāi)了一種“醫(yī)用通訊呼叫設(shè)備”，包括主機(jī)與分機(jī)，之間通過(guò)總線(xiàn)連接，主機(jī)內(nèi)置CPU，輸出控制電路，其技術(shù)特點(diǎn)在于主機(jī)CPU輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)，經(jīng)輸出控制電路轉(zhuǎn)換為兩組極性完全相反的正負(fù)電平信號(hào)，然后同總線(xiàn)連接，分機(jī)設(shè)置正負(fù)電壓檢測(cè)電路，與兩線(xiàn)制總線(xiàn)的一端連接，將收到的正負(fù)電平信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號(hào)。以上專(zhuān)利采用了兩線(xiàn)式供電，此專(zhuān)利發(fā)送數(shù)據(jù)速度快；但通過(guò)功率放大器為分機(jī)供電，限制了設(shè)備在帶載增加的情況使用；造成主機(jī)供電能力不足，帶載能力不強(qiáng)，或者通過(guò)加放大器，或者通過(guò)加電源解決，因此增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，也增加了安裝維護(hù)難度；并且主機(jī)使用正負(fù)15V電源，不易擴(kuò)展為其它電壓電源。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種強(qiáng)總線(xiàn)供電能力，遠(yuǎn)總線(xiàn)傳輸距離，高總線(xiàn)傳輸速率，使用性能安全穩(wěn)定，技術(shù)指標(biāo)可靠的醫(yī)用通訊呼叫設(shè)備主機(jī)。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種醫(yī)用通訊呼叫設(shè)備主機(jī)，包括殼體，其特征在于:殼體內(nèi)置CPU、極性驅(qū)動(dòng)電路和大功率輸出電路，CPU的輸出端連接極性驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，極性驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接大功率輸出電路，大功率輸出電路的輸出端連接二線(xiàn)制總線(xiàn)；CPU輸出數(shù)據(jù)信號(hào)，經(jīng)極性驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)，控制大功率輸出電路的開(kāi)關(guān)，通過(guò)交替開(kāi)關(guān)閉合兩路開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換二線(xiàn)制總線(xiàn)上電流方向，向分機(jī)發(fā)送命令數(shù)據(jù)，同時(shí)輸出高電壓大電流到總線(xiàn)上給分機(jī)供電。主機(jī)內(nèi)置CPU芯片用于輸出數(shù)據(jù)信號(hào)和全局關(guān)斷信號(hào)；極性驅(qū)動(dòng)電路用于連接CPU及大功率輸出電路，通過(guò)極性驅(qū)動(dòng)電路把CPU數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換為大功率輸出需要的信號(hào)，在數(shù)據(jù)為高和低時(shí)，分別控制大功率輸出電路的電流流動(dòng)方向；大功率輸出電路主要提供大功率的電流電壓輸出，起到數(shù)據(jù)的換向作用，實(shí)現(xiàn)傳輸控制信號(hào)，顯示信號(hào)，音頻信號(hào)或視頻信號(hào)，總線(xiàn)供電能力強(qiáng)，傳輸距離遠(yuǎn)，并且發(fā)送命令數(shù)據(jù)的速度很快，信號(hào)穩(wěn)定。其中優(yōu)選方案是:
所述的大功率輸出電路包括四只大功率的NMOS管和四個(gè)柵極電阻，每個(gè)柵極電阻分別串聯(lián)在NMOS管的柵極與極性驅(qū)動(dòng)電路輸出端之間，四個(gè)大功率的NMOS管兩兩串聯(lián)，每?jī)芍淮?lián)大功率的NMOS管的公共端分別連接二線(xiàn)制總線(xiàn)。四只NMOS管組成橋式結(jié)構(gòu)，上下兩側(cè)分別是電源和輸入地。所述的極性驅(qū)動(dòng)電路包括兩只與非門(mén)和兩只MOSFET驅(qū)動(dòng)芯片組成，CPU的輸出端連接兩只與非門(mén)的輸入端，兩只與非門(mén)組合后輸出一組相位相反的信號(hào)，分別接到兩只MOSFET驅(qū)動(dòng)芯片的HIN、LIN引腳，兩只MOSFET驅(qū)動(dòng)芯片的HO、LO引腳分別連接大功率輸出電路的四個(gè)柵極電阻。CPU的數(shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)兩個(gè)與非門(mén)(U1A，UlB)輸出一組相位相反的信號(hào)，分別接到U2，U3的HIN，LIN引腳，用于控制U2，U3產(chǎn)生交替開(kāi)關(guān)的信號(hào)控制NMOS管。所述的極性驅(qū)動(dòng)電路的兩只MOSFET驅(qū)動(dòng)芯片的SD引腳分別連接CPU的輸出端。(PU輸出的全局控制信號(hào)SD，用來(lái)控制整個(gè)電路的開(kāi)關(guān)，在短路的情況下，可以全局關(guān)閉NMOS 管。本發(fā)明醫(yī)用通訊呼叫設(shè)備主機(jī)所具有的有益效果是:能夠提供高電壓大電流的電源輸出，在正常情況下，不用另加放大器或者外加電源，就能夠完全滿(mǎn)足系統(tǒng)供電的需要，總線(xiàn)供電能力強(qiáng)，傳輸距離遠(yuǎn)，并且發(fā)送命令數(shù)據(jù)的速度很快，信號(hào)穩(wěn)定；本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)主機(jī)供電能力差的缺點(diǎn)，經(jīng)過(guò)整體優(yōu)化設(shè)置后還具有:1、本發(fā)明采用四只NMOS管進(jìn)行電源換向，NMOS管DS極電阻非常小，因此消耗在上面的壓降很小，NMOS管通過(guò)的電流非常的大，耐壓也非常的高，這樣可以帶更多的負(fù)載，因此能夠滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的帶載需要；2,NMOS管的開(kāi)關(guān)速度非常的快，當(dāng)打開(kāi)M2、M3兩只NMOS管時(shí)，二線(xiàn)制總線(xiàn)的A線(xiàn)為正，B線(xiàn)為負(fù)，當(dāng)打開(kāi)M1、M3兩只NMOS管時(shí)，B線(xiàn)為正，A線(xiàn)為負(fù)，由CPU控制發(fā)送的方向，可以控制NMOS管電路開(kāi)關(guān)，改變總線(xiàn)的電流方向，發(fā)送數(shù)據(jù)的速率非常高；3、本發(fā)明電源采用單電源供電，其電流、電壓可根據(jù)情況進(jìn)行更換，不用更改電路。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的電路原理框圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例的主機(jī)電路原理圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例的主機(jī)的CPU數(shù)據(jù)發(fā)送波形；其中:U1A、U1B、與非門(mén)U2、U3、MOSFET 驅(qū)動(dòng)芯片 M1-M4、NMOS 管 R1-R4、柵極電阻。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例做進(jìn)一步描述:實(shí)施例1:如圖1所示，殼體內(nèi)置CPU、極性驅(qū)動(dòng)電路和大功率輸出電路，CPU的輸出端連接極性驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，極性驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接大功率輸出電路，大功率輸出電路的輸出端連接二線(xiàn)制總線(xiàn)。主機(jī)安裝在醫(yī)院護(hù)士站中，主機(jī)與分機(jī)之間通過(guò)二線(xiàn)制總線(xiàn)連接，主機(jī)CPU輸出數(shù)據(jù)信號(hào)，經(jīng)極性驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)，控制大功率輸出電路的開(kāi)關(guān)，通過(guò)交替開(kāi)關(guān)閉合兩路開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換二線(xiàn)制總線(xiàn)上電流方向，向分機(jī)發(fā)送命令數(shù)據(jù)，同時(shí)輸出高電壓大電流到總線(xiàn)上給分機(jī)供電。主機(jī)CPU發(fā)送數(shù)據(jù)的波形如圖3。如圖2所示，為本發(fā)明實(shí)施例的主機(jī)電路原理圖，Ul為74HC132施密特觸發(fā)與非門(mén)，MOSFET驅(qū)動(dòng)芯片U2，U3為IR2110驅(qū)動(dòng)器，NMOS管M1-M4柵極各接一個(gè)電阻R1-R4 ；大功率輸出電路包括四只大功率的NMOS管和四個(gè)柵極電阻,每個(gè)柵極電阻分別串聯(lián)在NMOS管的柵極與極性驅(qū)動(dòng)電路輸出端之間，四個(gè)大功率的NMOS管兩兩串聯(lián)，每?jī)芍淮?lián)大功率的NMOS管的公共端分別連接二線(xiàn)制總線(xiàn)。四只NMOS管組成橋式結(jié)構(gòu)，上下兩側(cè)分別是電源和輸入地。極性驅(qū)動(dòng)電路包括兩只與非門(mén)和兩只MOSFET驅(qū)動(dòng)芯片組成，CPU的輸出端連接兩只與非門(mén)的輸入端，兩只與非門(mén)組合后輸出一組相位相反的信號(hào)，分別接到兩只MOSFET驅(qū)動(dòng)芯片的HIN、LIN引腳，兩只MOSFET驅(qū)動(dòng)芯片的H0、L0引腳分別連接大功率輸出電路的四個(gè)柵極電阻。CPU的數(shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)兩個(gè)與非門(mén)(U1A，U1B)輸出一組相位相反的信號(hào)，分別接到MOSFET驅(qū)動(dòng)芯片U2，U3的HIN，LIN引腳，用于控制MOSFET驅(qū)動(dòng)芯片U2，U3產(chǎn)生交替開(kāi)關(guān)的信號(hào)控制NMOS管。極性驅(qū)動(dòng)電路的兩只MOSFET驅(qū)動(dòng)芯片的SD引腳分別連接CPU的輸出端。CPU輸出的全局控制信號(hào)SD，用來(lái)控制整個(gè)電路的開(kāi)關(guān)，在短路的情況下，可以全局關(guān)閉NMOS管；MOSFET驅(qū)動(dòng)芯片U2，U3使用60V的電壓，其VS極連接NMOS管的輸出端。工作原理:主機(jī)CPU輸出兩信號(hào),一個(gè)是數(shù)據(jù)信號(hào),一個(gè)是關(guān)斷信號(hào)；信號(hào)的高電平是5V,低電平是0V，主機(jī)CPU通過(guò)發(fā)送高低交錯(cuò)的一組信號(hào)，來(lái)給分機(jī)發(fā)送命令，主機(jī)信號(hào)如圖3，此信號(hào)加到第一個(gè)與非門(mén)UlB上，數(shù)據(jù)反向，此信號(hào)計(jì)為‘A’信號(hào)；然后加到第二個(gè)與非門(mén)上U1A，數(shù)據(jù)再次反向，此信號(hào)記為‘B，信號(hào)。IR2110為大功率MOSFET專(zhuān)用驅(qū)動(dòng)集成電路，兼有光耦隔離和電磁隔離的優(yōu)點(diǎn)；定義MOSFET驅(qū)動(dòng)芯片U2輸出的HO、LO信號(hào)定義為H01、L01,MOSFET驅(qū)動(dòng)芯片U3輸出的HO、LO信號(hào)定義為H02、L02 ;當(dāng)A信號(hào)為高時(shí)，則B信號(hào)為低，當(dāng)A信號(hào)為低時(shí)，則B信號(hào)為高。根據(jù)IR2110的特性，當(dāng)HIN，LIN輸入為高時(shí)，則HO，LO輸出也為高，當(dāng)HIN，LIN輸入為低時(shí)，則HO，LO輸出也為低；所以根據(jù)圖2，當(dāng)A信號(hào)為高時(shí)，則U2的LIN，U3的HIN輸入為高，則其對(duì)應(yīng)的L01、H02輸出也為高，同時(shí)B信號(hào)為低，U2的HIN，U3的LIN輸入為低，則對(duì)應(yīng)的L02、HOl輸出也為低；本發(fā)明選用4只NMOS管，因其導(dǎo)通電阻更低；根據(jù)上述信號(hào)可以得到L01、H02對(duì)應(yīng)的NMOS管M3、M2打開(kāi)，NMOS管M1、M4關(guān)閉，電流從NMOS管M2經(jīng)總線(xiàn)A線(xiàn)，到分機(jī)整流橋，再經(jīng)總線(xiàn)B線(xiàn)，流入NMOS管M3，最終到達(dá)地線(xiàn)完成一個(gè)回路；同理，當(dāng)A信號(hào)為低時(shí)，則對(duì)應(yīng)B信號(hào)為高，通過(guò)相同辦法可以得到NMOS管Ml、M4打開(kāi)，NMOS管M3、M2關(guān)閉，電源從NMOS管Ml流到總線(xiàn)B線(xiàn)，經(jīng)分機(jī)整流橋，流到總線(xiàn)A線(xiàn)，經(jīng)NMOS管M4，最終到達(dá)地線(xiàn)，完成另外一個(gè)回路；通過(guò)CPU發(fā)送的信號(hào)，最終轉(zhuǎn)換為了電流的流動(dòng)方向；CPU輸出的SD信號(hào)為全局關(guān)斷信號(hào)，當(dāng)為高電平時(shí)，MOSFET驅(qū)動(dòng)芯片U2，U3的HO，LO均輸出為低，這樣就把四只NMOS管全部關(guān)閉，防止短路對(duì)系統(tǒng)的影響。因?yàn)槭褂肗MOS管，所以MOSFET驅(qū)動(dòng)芯片U2，U3提供一個(gè)高于其開(kāi)關(guān)的電壓，本電路電壓可使用48V，提示給柵極的控制電壓要高于48V，因此優(yōu)選60V。
本實(shí)施例中R1、R2、R3、R4四個(gè)電阻選擇為100歐。在本發(fā)明設(shè)計(jì)方案中，采用常規(guī)的芯片及外圍電路，元件均為市售元件，容易采購(gòu)，NMOS可選擇適合系統(tǒng)工作的電流與電壓，因選擇較多，在此不寫(xiě)具體型號(hào)，其它電路為現(xiàn)有醫(yī)用通訊呼叫設(shè)備中常用電路，在此不再贅述；本發(fā)明設(shè)計(jì)方案中，由于采用了 NMOS管做為兩線(xiàn)制總線(xiàn)的功率輸出裝置，因此穩(wěn)定了實(shí)現(xiàn)了高電壓大電流的電源供應(yīng)，并且電流轉(zhuǎn)換輸出的速率高，傳輸距離遠(yuǎn)，具有很強(qiáng)的帶載能力，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離帶載多分機(jī)，傳輸控制信號(hào)，甚至是音頻、視頻信號(hào)，因此可廣泛應(yīng)用于醫(yī)院病房通訊呼叫系統(tǒng)及醫(yī)院排隊(duì)叫號(hào)系統(tǒng)中。
權(quán)利要求
1.一種醫(yī)用通訊呼叫設(shè)備主機(jī)，包括殼體，其特征在于:殼體內(nèi)置CPU、極性驅(qū)動(dòng)電路和大功率輸出電路，CPU的輸出端連接極性驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，極性驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接大功率輸出電路，大功率輸出電路的輸出端連接二線(xiàn)制總線(xiàn)； (PU輸出數(shù)據(jù)信號(hào)，經(jīng)極性驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)，控制大功率輸出電路的開(kāi)關(guān)，通過(guò)交替開(kāi)關(guān)閉合兩路開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換二線(xiàn)制總線(xiàn)上電流方向，向分機(jī)發(fā)送命令數(shù)據(jù)，同時(shí)輸出高電壓大電流到總線(xiàn)上給分機(jī)供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用通訊呼叫設(shè)備主機(jī)，其特征在于:所述的大功率輸出電路包括四只大功率的NMOS管和四個(gè)柵極電阻，每個(gè)柵極電阻分別串聯(lián)在NMOS管的柵極與極性驅(qū)動(dòng)電路輸出端之間，四個(gè)大功率的NMOS管兩兩串聯(lián)，每?jī)芍淮?lián)大功率的NMOS管的公共端分別連接二線(xiàn)制總線(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的醫(yī)用通訊呼叫設(shè)備主機(jī)，其特征在于:所述的極性驅(qū)動(dòng)電路包括兩只與非門(mén)和兩只MOSFET驅(qū)動(dòng)芯片組成，CPU的輸出端連接兩只與非門(mén)的輸入端，兩只與非門(mén)組合后輸出一組相位相反的信號(hào)，分別接到兩只MOSFET驅(qū)動(dòng)芯片的HIN、LIN引腳，兩只MOSFET驅(qū)動(dòng)芯片的HO、LO引腳分別連接大功率輸出電路的四個(gè)柵極電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的醫(yī)用通訊呼叫設(shè)備主機(jī)，其特征在于:所述的極性驅(qū)動(dòng)電路的兩只MOSFET驅(qū)動(dòng)芯片的SD引腳分別連接CPU的輸出端。
全文摘要
一種醫(yī)用通訊呼叫設(shè)備主機(jī)，屬于醫(yī)院用護(hù)理通訊系統(tǒng)領(lǐng)域。包括殼體，其特征在于殼體內(nèi)置CPU、極性驅(qū)動(dòng)電路和大功率輸出電路，CPU的輸出端連接極性驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，極性驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接大功率輸出電路，大功率輸出電路的輸出端連接二線(xiàn)制總線(xiàn)；CPU輸出數(shù)據(jù)信號(hào)，經(jīng)極性驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)，控制大功率輸出電路的開(kāi)關(guān)，通過(guò)交替開(kāi)關(guān)閉合兩路開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換二線(xiàn)制總線(xiàn)上電流方向，向分機(jī)發(fā)送命令數(shù)據(jù)，同時(shí)輸出高電壓大電流到總線(xiàn)上給分機(jī)供電。本發(fā)明能夠提供高電壓大電流的電源輸出，不用另加放大器或者外加電源，總線(xiàn)供電能力強(qiáng)，傳輸距離遠(yuǎn)，并且發(fā)送命令數(shù)據(jù)的速度很快，信號(hào)穩(wěn)定?？蓮V泛應(yīng)用于醫(yī)院病房通訊呼叫及醫(yī)院排隊(duì)叫號(hào)系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H04M9/00GK103209270SQ20131008173
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月14日
發(fā)明者相立偉, 陳磊 申請(qǐng)人:山東亞華電子有限公司