一种根管荡洗器论文和设计-吴伟路

全文摘要

本实用新型涉及一种根管荡洗器，该根管荡洗器包括主机、设于主机前端的电路板；电路板包括超声换能器、搜频电路模块、驱动模块、匹配电路和主控制器模块；搜频电路模块通过检测驱动模块的最大电流，从而确定谐振点并将该谐振点信号发送至主控制器模块，以使主控制器模块输出相应的PWM信号；驱动模块将来自主控制器模块的PWM信号进行增强，然后输出到匹配电路；匹配电路将来自驱动模块的方波信号转换成正弦波信号，以驱动超声换能器，以减少超声换能器的发热与无用的驱动谐波。

主设计要求

1.一种根管荡洗器，包括主机、设于主机前端的电路板；其特征在于，电路板包括超声换能器、搜频电路模块、驱动模块、匹配电路和主控制器模块；搜频电路模块通过检测驱动模块的最大电流，从而确定谐振点并将该谐振点信号发送至主控制器模块，以使主控制器模块输出相应的PWM信号；驱动模块将来自主控制器模块的PWM信号进行增强，然后输出到匹配电路；匹配电路将来自驱动模块的方波信号转换成正弦波信号，以驱动超声换能器，以减少超声换能器的发热与无用的驱动谐波。

设计方案

1.一种根管荡洗器，包括主机、设于主机前端的电路板；其特征在于，电路板包括超声换能器、搜频电路模块、驱动模块、匹配电路和主控制器模块；

搜频电路模块通过检测驱动模块的最大电流，从而确定谐振点并将该谐振点信号发送至主控制器模块，以使主控制器模块输出相应的PWM信号；

驱动模块将来自主控制器模块的PWM信号进行增强，然后输出到匹配电路；

匹配电路将来自驱动模块的方波信号转换成正弦波信号，以驱动超声换能器，以减少超声换能器的发热与无用的驱动谐波。

2.根据权利要求1所述的根管荡洗器，其特征在于，

所述驱动模块包括：主控制器模块（91）、半桥驱动芯片（92）、第一MOS管（Q1）、第二MOS管（Q2）、第一电容（C1）、第一电阻（R1）、第一电感（L1）、第二电容（C2）和石英晶体振荡器（93），主控制器模块（91）的PWM信号输出端接半桥驱动芯片（92）的PWM信号输入端，半桥驱动芯片（92）的第一、第二控制信号输出端分别接第一、第二MOS管的G极，第一MOS管（Q1）的D极串联第一电阻（R1）后接电源正极（VDD）、第一MOS管（Q1）的D极接运算放大器（94）的反相输入端，运算放大器（94）的同相输入端接电源正极（VDD），运算放大器（94）的输出端接主控制器模块（91）的检测信号输入端；第一MOS管（Q1）的S极接第二MOS管（Q2）的D极和第一电容（C1）的一端，第一电容（C1）的另一端接第一电感（L1）的一端，第一电感（L1）的另一端接第二电容（C2）和石英晶体振荡器（93）的一端，第二MOS管（Q2）的S极、第二电容（C2）的另一端和石英晶体振荡器（93）的另一端接电源负极。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及牙科设备技术领域，特别是一种根管荡洗器。

背景技术

根管荡洗器，用于口腔牙科治疗，用于清除根管中的碎屑、杂质的一种仪器。它用来代替洁牙机荡洗与单纯使用注射器冲洗的操作方式，且是无线设计，解决洁牙机有线的烦恼，能大大降低医生的工作强度，节省工作时间，预计将在临床上广泛应用。

根管荡洗器主要由高频发生器、换能器、工作尖、脚控开关4个部分组成，可互换的工作尖由不锈钢和钛合金制成，形状各异，可满足治疗工作需要；脚控开关主要控制振荡电路工作及冷却水畅通。其工作原理是：由电子振荡电路产生超声频率电脉冲波，经放大之后至一定强度，输送至换能器，将电能转换为机械能，激励工作尖产生同频率振动，达到击碎牙石，松散牙垢的目的，同时对水流进行超声雾化，达到清洗目的。

上述的根管荡洗器存在如下缺点：脚踏开关与放置高频发生器、换能器的主机需要通过线缆连接，不利于设备向小型化、便携式的方向发展，尤其是面向个人使用者时，设备占用空间大，不利于携带；且常规的电路变频方案，需要使用大体积的高频变压器，同时整机效率低，发热大；元器件容易老化。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构紧凑、轻巧便携、无需采用高频变压器且使用寿命长的根管荡洗器。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的根管荡洗器，包括主机、设于主机前端的电路板；电路板包括超声换能器、搜频电路模块、驱动模块、匹配电路和主控制器模块；搜频电路模块通过检测驱动模块的最大电流，从而确定谐振点并将该谐振点信号发送至主控制器模块，以使主控制器模块输出相应的PWM信号；驱动模块将来自主控制器模块的PWM信号进行增强，然后输出到匹配电路；匹配电路将来自驱动模块的方波信号转换成正弦波信号，以驱动超声换能器，以减少超声换能器的发热与无用的驱动谐波。

进一步，所述驱动模块包括：主控制器模块、半桥驱动芯片、第一MOS管、第二MOS管、第一电容、第一电阻、第一电感、第二电容和石英晶体振荡器，主控制器模块的PWM信号输出端接半桥驱动芯片的PWM信号输入端，半桥驱动芯片的第一、第二控制信号输出端分别接第一、第二MOS管的G极，第一MOS管的D极串联第一电感后接电源正极、第一MOS管的D极接运算放大器的反相输入端，运算放大器的同相输入端接电源正极，运算放大器的输出端接主控制器模块的检测信号输入端；第一MOS管的S极接第二MOS管的D极和第一电容的一端，第一电容的另一端接第一电感的一端，第一电感的另一端接第二电容和石英晶体振荡器的一端，第二MOS管的S极、第二电容的另一端和石英晶体振荡器的另一端接电源负极。

实用新型的技术效果：（1）本实用新型的根管荡洗器采用的高频振荡电路，可由主控制器模块输出控制信号，驱动石英晶体振荡器进行高频振荡，无需设置大体积的变压器，因此本方案的设计特别适用于手持设备；（2）主控制器模块直接输出PWM波到半桥驱动芯片，电路结构简单，同时能满足超声换能器的频率需求。不使用MCU单片机直接驱动，而是采用一种具备可调频率信号发生器的电路，实现驱动的供率较大。

附图说明

下面结合说明书附图对本实用新型作进一步详细说明：

图1是本实用新型的根管荡洗器的立体结构示意图；

图2是本实用新型的根管荡洗器的分解结构示意图；

图3是本实用新型的根管荡洗器的高频振荡电路示意图；

图4是电路板的电路原理图。

图中：主机1，开关按键11，硅胶保护套2，工作尖3，电路板9，主控制器模块91，半桥驱动芯片92，石英晶体振荡器93，运算放大器94，第一电阻R1，第一电感L1，第一电容C1，第二电容C2，第一MOS管Q1，第二MOS管Q2。

具体实施方式

实施例1

如图1至图4所示，本实施例的根管荡洗器，包括主机1、工设于主机前端的电路板9，主机1内设置电源；电路板9的底端固定设置在主机1内，且电路板9的顶端伸出主机1的顶端设置，主机1上设置开关按键11，用于控制电源的通断。

所述驱动模块包括：主控制器模块91、半桥驱动芯片92、第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第一电容C1、第一电阻R1、第一感L1、第二电容C2和石英晶体振荡器93，主控制器模块91的PWM信号输出端接半桥驱动芯片92的PWM信号输入端，半桥驱动芯片92的第一、第二控制信号输出端分别接第一、第二MOS管的G极，第一MOS管Q1的D极串联第一电阻R1后接电源正极VDD、第一MOS管Q1的D极接运算放大器94的反相输入端，运算放大器94的同相输入端接电源正极VDD，运算放大器94的输出端接主控制器模块91的检测信号输入端；第一MOS管Q1的S极接第二MOS管Q2的D极和第一电容C1的一端，第一电容C1的另一端接第一电感L1的一端，第一电感L1的另一端接第二电容C2和石英晶体振荡器93的一端，第二MOS管Q2的S极、第二电容C2的另一端和石英晶体振荡器93的另一端接电源负极。

主控制器模块91可采用DPS或51系列单片机，半桥驱动芯片92可采用的型号有IR2183、IR2153、IR22141、FAN7382、IR2101等。

以半桥驱动芯片92采用IR2183为例，半桥驱动芯片92的第一、第二控制信号输出端分别为HO和LO引脚，半桥驱动芯片92的PWM信号输入端为HIN、LIN引脚。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本实用新型的精神所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

设计图

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