Nikolay62

Схема миостимулятора. Как работает?

41 сообщение в этой теме

Nikolay62    0

Добрый день!
Делаю небольшой миостимулятор и прошу ваших подсказок.
Подскажите, правильно ли я понимаю работу этой схемы:
1) RC цепочка задает частоту сигнала, исходящего с таймера
2) ток, идущий от таймера к базе открывает транзистор Т2 и замыкает цепь
3) ток течет через коннектор к эмитеру и на землю.
4) проходящий через первичную обмотку трансформатора ток, возбуждает магнитное поле в магнитопроводе, что приводит к формированию тока на выводах вторичной обмотки

Какую роль здесь исполняет конденсатор с4?
Почему при увеличении его емкости с 10 мкФ до 100мкФ увеличивается и сила электростимуляции?
Зачем нужен светодиод D3 и диод D2?
Зачем нужен второй транзистор Т1, почему нельзя уменьшать напряжение просто через переменный резистор?

Если использовать в качестве трансформатора тп 112-7 (https://www.chipdip.ru/product/tp112-7) и транзисторы -
Т1 = BC337 ; Т2= КТ972А  может ли возникнуть слишком большой ток, опасный для человека??
(Источник питания Крона - 9В)  

 

Спасибо!

схема миостимулятора2.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Быстрый заказ печатных плат

Полный цикл производства PCB по низким ценам!

  • x
    мм
Заказать Получить купон на $5.00
otest    26
Цитата

ток течет через коннектор

Это круто

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
856856    289
Только что, Nikolay62 сказал:

Делаю небольшой миостимулятор и прошу ваших подсказок.

Делайте вот эту схему.. Её автор учёл все ваши вопросы.
transcutaneous-electrical-nerve-stimulat
http://www.eeweb.com/blog/extreme_circuits/transcutaneous-electrical-nerve-stimulator-tens

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
oldmao    1 220
30 минут назад, Nikolay62 сказал:

Какую роль здесь исполняет конденсатор с4?
Почему при увеличении его емкости с 10 мкФ до 100мкФ увеличивается и сила электростимуляции?

Так именно его заряд накачивается в первичную обмотку трансформатора. Естественно, чем больше ёмкость - тем больше энергия импульса.

D2 - защита от переполюсовки, светодиод показывает ток базы транзистора.

Ток может быть  опасным и небольшой, например при проблемах с сердцем. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
musa56    136
38 минут назад, Nikolay62 сказал:

Делаю небольшой миостимулятор и прошу ваших подсказок.

Вообще то странная схема. Обычно в подобных схемах два генератора. Один на частоту где то 2 кГц с регулировкой по частоте. И второй с плавным нарастанием и регулировкой выходного напряжения с периодом в несколько секунд. За счет изменения напряжения и получается ограничение тока.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Falconist    4 101
10 минут назад, 856856 сказал:

вот эту схему

Хреновая схема. Транзистор никогда не закроется, т.к. выход биполярного таймера (а 555 - именно биполярный) недотягивает до напряжения питания около 1,5 В.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
856856    289
Только что, Falconist сказал:

Транзистор никогда не закроется, т.к. выход биполярного таймера (а 555 - именно биполярный) недотягивает до напряжения питания около 1,5 В.

Ну так автор спросит потом, почему не работает.. А вы ему подскажете, чтобы поставил резистор. Зато это будет один вопрос, а не несколько.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Nikolay62    0
23 минуты назад, 856856 сказал:

Делайте вот эту схему.. Её автор учёл все ваши вопросы.
transcutaneous-electrical-nerve-stimulat
http://www.eeweb.com/blog/extreme_circuits/transcutaneous-electrical-nerve-stimulator-tens

 

Спасибо, но по первой схеме уже все спаял, все работает. Хочу понять как, и нет ли опасности в такой схеме и с таким трансформатором.

 

22 минуты назад, oldmao сказал:

Так именно его заряд накачивается в первичную обмотку трансформатора. Естественно, чем больше ёмкость - тем больше энергия импульса.

D2 - защита от переполюсовки, светодиод показывает ток базы транзистора.

Ток может быть  опасным и небольшой, например при проблемах с сердцем. 

 

Спасибо! 
Пробовал ставить конденсатор большей емкости - 500 мкФ. Изменений, по сравнению со 100 мкФ не почувствовал. Наверное есть предел энергии импульса, и при дальнейшем увеличении емкости изменений не происходит? 
 
По опасному току - имеется ввиду такой ток, который может возникнуть именно по причине ошибки в самой схеме или сбоя в ее работе.
Например, если сгорит конденсатор, не может ли это вызвать одномоментный выброс тока, в разы большего чем при штатной работе?
Понимаю, что при стентах в сердце и  пр. миостимуляторами нельзя пользоваться.

 

12 минуты назад, musa56 сказал:

Вообще то странная схема. Обычно в подобных схемах два генератора. Один на частоту где то 2 кГц с регулировкой по частоте. И второй с плавным нарастанием и регулировкой выходного напряжения с периодом в несколько секунд. За счет изменения напряжения и получается ограничение тока.

 

Спасибо, перед тем как делать, довольно долго искал подходящую. Много перепробовал, больше всего понравилась эта. И основное сейчас для меня - ее безопасность.

А для этого хочу понять как и что в ней происходит.

 

 

Изменено пользователем Nikolay62

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Falconist    4 101

Все эти примитивные схемы обычно обратноходовые.

При прямом ходе энергия накапливается в сердечнике. "Рабочая" полярность - выброс противо-ЭДС. А в таком режиме больше, чем накопит сердечник, на нагрузку (пациента) тока не пойдет.

Прямоходовыми, как правило, являются диагностические электростимуляторы, "заточенные" под строгую дозировку энергии выходного стимулирующего импульса (длительность*ток). Вот из-за этого в них чуть ли не полсхемы занимают всякие защиты.

  • Одобряю 1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Nikolay62    0
8 часов назад, Falconist сказал:

Все эти примитивные схемы обычно обратноходовые.

При прямом ходе энергия накапливается в сердечнике. "Рабочая" полярность - выброс противо-ЭДС. А в таком режиме больше, чем накопит сердечник, на нагрузку (пациента) тока не пойдет.

Прямоходовыми, как правило, являются диагностические электростимуляторы, "заточенные" под строгую дозировку энергии выходного стимулирующего импульса (длительность*ток). Вот из-за этого в них чуть ли не полсхемы занимают всякие защиты.

 

Спасибо! Как Вы наверняка заметили мои познания в электронике довольно скудные)
Почитал про обратноходовые и прямоходовые преобразователи. 
Теперь мои представления как работает схема еще более запутались.
Получается (если на этой схеме обратноходовый преобразователь), что во время открытия транзистора Т2 заряд накапливается в сердечнике (или конденсаторе C4),
а после закрытия pn-перехода сердечник отдает энергию на вторичную обмотку (или конденсатор отдает энергию на первичную обмотку, что приводит к импульсу на вторичной)? 

 

Попробовал, управлять открытием транзистора с помощью Ардуино (т.е убрал таймер и резисторы, задающие частоту).
импульс = 1 мс, пауза = 26 мс.
Приложил что получилось (замерял на выводах вторичной обмотки, соединненых резистором 2 кОм)

Импульс примерно 1 мс затем пауза чуть больше заданной. 

 

Т.е. импульс и пауза примерно равна времени открытия и закрытия транзистора.

Или я все не так понял?
 

IMG_0739.JPG

IMG_0746.JPG

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
oldmao    1 220

С4 заряжен до напряжения, определяемого Р2. Транзистор периодически подаёт это напряжение на первичную обмотку трансформатора. При закрытии транзистора энергия, запасённая в сердечнике трансформатора, не может исчезнуть "в никуда", поэтому преобразуется в ЭДС на обоих обмотках. Чем больше витков - тем больше напряжение. Поэтому на нагруженноу вторичной обмотке получим высоковольтный импульс, его длительность и амплитуда будет зависеть от сопротивления нагрузки. Насчёт зависимости энергии импульса от С4 я был не прав, напряжение на нём стабилизирует каскад Р2 Т1, поэтому ёмкость фактически не влияет. Длительность импульса зависит от С3.

  • Одобряю 1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Nikolay62    0
3 часа назад, oldmao сказал:

Транзистор периодически подаёт это напряжение на первичную обмотку трансформатора.

 

Транзистор Т2?

Спасибо за то, что помогаете!

Теперь понял принцип работы, но остались некоторые моменты, которые все еще непонятны - 

Сейчас пробую открывать транзистор Т2 через Ардуино, вместо таймера (так проще задать длительность импульса и паузы).

Там установлена длительность импульса 1мс, а паузы 26 мс.

На осциллограмме импульс и пауза практически соответствуют заданному времени открытия/закрытия Т2, т.е. ЭДС на вторичной обмотке возникает в тот момент когда транзистор открыт,  а длительность паузы соответствует тому времени когда он закрыт.

Или я что-то не так делаю?

Сегодня еще попробую поэкспериментировать. 

Еще раз спасибо.  

 

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
oldmao    1 220

Непонятно, как подключен осциллограф. На вторичной обмотке должны быть два импульса: один в момент открытия транзистора, второй в момент закрытия. Полярность у них будет разная и амплитуда тоже. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Nikolay62    0

Поэксперементировал.
Все как Вы сказали.
Пробовал задавать разную длительность импульса.
При длительности импульса 10 мс (на Т2 приходит высокий уровень в течение 10 мс), на осциллограмме виден сначала первый импульс, амплитудой около 16 В. Затем напряжение понемногу спадает.
Через 10 мс после первого импульса происходит обратный импульс, амплитодой около 10 В. Потом напряжение также постепенно спадает.


Ради инетереса приложил также осциллограмму с длительностью импульса 1 мс (как раз та длительность, которая будет использоваться). На ней 
практически отсутствует второй импульс. Видимо за это время в сердечнике не успевает накопиться значительная энергия.
 
Таким образом, неприятных сюрпризов от этой схемы ждать не стоит? 

Относительно конденсатора С4 - пробовал его совсем убрать, амплитуда импульса снижается примерно на 10% (на глаз, не замерял), значит, какую то роль в формировании тока на вторичной обмотке он тоже выполняет, но и без него схема работает.

Еще раз спасибо.

 

Да, кстати, теперь только разобрался в высказывании Falconist, про обратноходовые преобразователи))

Только непонятно - как тогда работают прямоходовые?

В них гасят второй импульс?

 

IMG_0766.jpg

IMG_0772.jpg

IMG_0773.jpg

IMG_0774.jpg

IMG_0776.jpg

Изменено пользователем Nikolay62
дополнил

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Falconist    4 101

Зазор в сердечнике есть? 

В обратноходе он должен быть обязательно.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Nikolay62    0

В мануале такой информации не нашел. Пришлось разломать.

Зазора, к сожалению, нет(

Скажите, пожалуйста, чем это чревато?

Электростимуляция устраивает, но если такой трансформатор нельзя использовать - буду другой подбирать.

 

 

трансформатор.jpg

Изменено пользователем Nikolay62

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Falconist    4 101

Сердечник КРАЙНЕ большого размера.

Я в свое время использовал с сечением центрального керна не более 1 см2. Зазор делается путем сборки пластин НЕ вперекрышку.

Неплохо работали 2-обмоточные унифицированные дроссели Д.  Какая цифра стояла после буквы "Д" - уже не припомню. Такие, залитые зеленым компаундом.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Nikolay62    0

На этом сечение 2.8 см2... 

Пробовал разные трансформаторы, с этим сила электростимуляции устраивала.

Не могли бы Вы посоветовать какой трансформатор использовать?

Изменено пользователем Nikolay62

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Nikolay62    0
1 час назад, Falconist сказал:

 

Спасибо!

Буду искать.

В целях повышения образованности - чем грозит использование в обратноходовом преобразователе трансформатора без зазора в сердечнике? 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Falconist    4 101

Насыщением сердечника и фугой Баха ключевого транзистора.

Это я аггравировал ситуацию, но ничем хорошим - точно.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
tilarids    460

Да схему Кетнерса возьми ( латыша из г.Огре ) В наших журналах не публиковали - но в болгарском Радио Телевизия Електроника есть.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Falconist    4 101
13 минуты назад, tilarids сказал:

схему Кетнерса

Эту? 

480-1-f.gif

Так это не электроМИОстимулятор. Это электростимулятор БАТ.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
tilarids    460
2 минуты назад, Falconist сказал:

?

Не - ну, я не утверждаю, что именно эту. Тем более, тов. Волдемарс кони двинул несколько лет назад. То есть, у него уже и не спросить.. но наработки-то остались.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Falconist    4 101

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Войти сейчас