输出能量自调节的电极阵列控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种输出能量自调节的电极阵列控制装置，包括能量输出电极阵列、能量输入电极阵列和能量自调节单元阵列；所述能量输出电极阵列和能量输入电极阵列包含若干单元，所述能量输出电极阵列和能量输入电极阵列的一个单元为一个或者一对电极；所述能量自调节单元阵列包含若干单元，单元之间设置有绝缘材料，所述能量自调节单元阵列的每一个单元互相独立；所述能量自调节单元通过温度敏感材料的特性自动控制流过该单元的电流强度。本发明专利技术解决大规模电极阵列的实时温控和限流问题，输出能量自调节的电极阵列控制装置可以加工成标准件，贴合到负载(比如电极阵列)上就能实现实时限流和温度保护，使用方便。

Electrode array control device with self-regulation of output energy

【技术实现步骤摘要】
输出能量自调节的电极阵列控制装置
本专利技术涉及电子电路，尤其涉及一种输出能量自调节的电极阵列控制装置。
技术介绍
电极阵列被广泛应用于生物医疗等领域，其单元尺寸可以从微米到毫米不等，其中一个典型应用是适用于美肤用的多电极射频头，在一个射频头上布有成百上千的射频电极，多射频头的优点在于均匀性好。在另外一方面，如何独立控制这些射频电极头的输出能量也成为难题。控制输出到电极的能量可以通过多种方法进行，包括使用单片机结合能量测量芯片进行控制、放大器的反馈控制，以及利用热敏材料的阻抗变化特性等。在应用到多触点射频阵列时却很难直接使用现有的元件或者技术，其主要原因是触点数目庞大，如果为每个触点组建一个测量电路并通过单片机来管理控制显然是不可行，另外因为尺寸限制因素，也给解决方案增加难度。在这些方案中，利用热敏电阻材料的独特特性是一个可行的方向。正热敏电阻(PTC，PositiveTemperatureCoefficient)具有独特的阻抗温度特性，阻抗随温度的升高而升高，被应用于自恢复保险丝，用于代替传统保险丝，以保护负载，如电机，变压器或电子电路，过电流保护电路。PTC热敏电阻过流保护器通过增加电阻来限制整个电路的功耗，从而将电流降低到无害的残余值。PTC热敏电阻利用限流效应时电路的连接方式通常为串联方式，电路正常工作时，热敏电阻温度与室温相近、电阻很小，串联在电路中不会阻碍电流通过；而当电路因故障而出现过电流时，热敏电阻由于本身发热功率增加导致温度上升，当材料温度超过开关温度时，电阻瞬间会剧增，回路中的电流迅速减小到安全值。在实际的应用中除了对每个射频触点需要进行限流保护外还需要实时控制每个触点的温度不能超过限定值，而现有的用于限流用途(保险丝)热敏电阻体积较大，无法集成用于微型阵列用途而且也无法实时感应保护对象的温度并进行保护。因此，需要对现有技术进行改进。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种高效的输出能量自调节的电极阵列控制装置。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种输出能量自调节的电极阵列控制装置，包括能量输出电极阵列、能量输入电极阵列和能量自调节单元阵列；所述能量输出电极阵列和能量输入电极阵列包含若干单元，所述能量输出电极阵列和能量输入电极阵列的一个单元为一个或者一对电极；所述能量自调节单元阵列包含若干单元，单元之间设置有绝缘材料，所述能量自调节单元阵列的每一个单元互相独立；所述能量自调节单元阵列的每一个单元包括温度敏感材料和用于电学接触用途的上下两个接触面，上下两个接触面分别作为输出端口和输入端口，所述输出端口和输入端口分别与所述能量输出电极阵列和能量输入电极阵列的单元连接；所述能量自调节单元阵列的每一个单元之间设置有绝缘材料，单元之间互相独立；所述能量自调节单元通过温度敏感材料的特性自动控制流过该单元的电流强度。作为对本专利技术输出能量自调节的电极阵列控制装置的改进：所述能量输出电极阵列和能量自调节单元阵列为分立的元件且两者紧密贴合，或者两者集成为一体；所述能量输出电极阵列和负载紧密贴合；所述能量输出电极阵列的电极单元热传导性好；负载产生的热量通过能量输出电极阵列传导到所述能量自调节单元阵列的温度敏感材料，负载和温度敏感材料之间的温差小。作为对本专利技术输出能量自调节的电极阵列控制装置的进一步改进：所述温度自调节单元包含温度敏感材料，其阻抗随温度变化而剧烈变化。作为对本专利技术输出能量自调节的电极阵列控制装置的进一步改进：所述温度敏感材料具有正温度系数特性，当温度处于正常范围时温度敏感材料的阻抗小，温度敏感材料本身发热小，不足以引起材料本身温度升高，当流过温度敏感材料的电流超过限定值，或者因为负载本身温度升高而引起温度敏感材料的温度升高而超过限定值，引起温度敏感材料的阻抗大幅度升高，从而自动降低输出到负载的电流强度，降低输出到负载的功率，输出功率的降低反过来导致温度逐渐降低，达到自限流和温度自调节的效果。作为对本专利技术输出能量自调节的电极阵列控制装置的进一步改进：所述能量自调节单元阵列通过改变所述温度敏感材料的等效机械尺寸包括等效长度和等效横截面积的方法来调节限流幅度。作为对本专利技术输出能量自调节的电极阵列控制装置的进一步改进：所述能量自调节单元阵列的每一个单元由多个的子单元组成，通过机械的方法调节温度敏感材料和所述能量输出电极阵列的接触面积，从而调节温度敏感材料的等效横截面积，达到调节限流幅度的目的。作为对本专利技术输出能量自调节的电极阵列控制装置的进一步改进：所述能量自调节单元阵列包括中间单元和四周单元，所述中间单元为温度敏感材料，所述四周单元为绝缘材料，通过改变能量自调节单元的所述温度敏感材料的周边设置的绝缘材料性质及其厚度来调节限流幅度。作为对本专利技术输出能量自调节的电极阵列控制装置的进一步改进：所述能量自调节单元阵列的每一个单元包括多个串联的子单元；所述子单元至少包括一个正温度系数的温度敏感材料和一个负温度系数的温度敏感材料；所述正温度系数的温度敏感材料和所述负温度系数的温度敏感材料的正常工作温度范围的交集覆盖所需要的工作温度区间。作为对本专利技术输出能量自调节的电极阵列控制装置的进一步改进：所述能量自调节单元阵列的输入端口和输出端口嵌入绝缘材料里面与绝缘材料的外表面齐平，或者位于绝缘材料外侧；自调节单元阵列的每一个单元包括输入端口和输出端口，通过绝缘材料互相隔离。作为对本专利技术输出能量自调节的电极阵列控制装置的进一步改进：所述能量输入电极阵列和能量自调节单元阵列为分立的元件且两者紧密贴合，或者两者集成为一体。本专利技术输出能量自调节的电极阵列控制装置的技术优势为：1、解决大规模电极阵列的实时温控和限流问题，输出能量自调节的电极阵列控制装置可以加工成标准件，贴合到负载(比如电极阵列)上就能实现实时限流和温度保护，使用方便；2、本控制装置配合简单的机械调整的方法，可以灵活的调节输出电流参数；3、限流和温度保护采用硬件实施方法，不受到其他电路的影响，即使其他控制电路或者电路板固件发生故障，也能保护负载免受电流或者温度的冲击；4、本装置的实施对象可以是简单的阻抗阵列/网络,比如皮肤组织，或者其他复杂的负载；5、阵列单元之间互相独立，可以应用于同时具有不同类型负载的复杂应用，输入端口之间互相独立，使用灵活。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细说明。图1为本专利技术的输出能量自调节的电极阵列控制装置的实施例1；图1(a)是组装后的整体结构示意图，图1(b)是三个部件分开显示的每个部件的侧面示意图，图1(c)是三个部件组装后的侧面示意图。图2为本专利技术的输出能量自调节的电极阵列控制装置实施例1的分解部件的示意图；图2(a)-(c)分别展示实施例1的三个部件包括能量输出电极阵列100，能量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.输出能量自调节的电极阵列控制装置，其特征在于：包括能量输出电极阵列、能量输入电极阵列和能量自调节单元阵列；/n所述能量输出电极阵列和能量输入电极阵列包含若干单元，所述能量输出电极阵列和能量输入电极阵列的一个单元为一个或者一对电极；/n所述能量自调节单元阵列包含若干单元，单元之间设置有绝缘材料，所述能量自调节单元阵列的每一个单元互相独立；所述能量自调节单元阵列的每一个单元包括温度敏感材料和用于电学接触用途的上下两个接触面，上下两个接触面分别作为输出端口和输入端口，所述输出端口和输入端口分别与所述能量输出电极阵列和能量输入电极阵列的单元连接；所述能量自调节单元阵列的每一个单元之间设置有绝缘材料，单元之间互相独立；/n所述能量自调节单元通过温度敏感材料的特性自动控制流过该单元的电流强度。/n

【技术特征摘要】
1.输出能量自调节的电极阵列控制装置，其特征在于：包括能量输出电极阵列、能量输入电极阵列和能量自调节单元阵列；
所述能量输出电极阵列和能量输入电极阵列包含若干单元，所述能量输出电极阵列和能量输入电极阵列的一个单元为一个或者一对电极；
所述能量自调节单元阵列包含若干单元，单元之间设置有绝缘材料，所述能量自调节单元阵列的每一个单元互相独立；所述能量自调节单元阵列的每一个单元包括温度敏感材料和用于电学接触用途的上下两个接触面，上下两个接触面分别作为输出端口和输入端口，所述输出端口和输入端口分别与所述能量输出电极阵列和能量输入电极阵列的单元连接；所述能量自调节单元阵列的每一个单元之间设置有绝缘材料，单元之间互相独立；
所述能量自调节单元通过温度敏感材料的特性自动控制流过该单元的电流强度。


2.根据权利要求1所述的输出能量自调节的电极阵列控制装置，其特征是：
所述能量输出电极阵列和能量自调节单元阵列为分立的元件且两者紧密贴合，或者两者集成为一体；
所述能量输出电极阵列和负载紧密贴合；
所述能量输出电极阵列的电极单元热传导性好；
负载产生的热量通过能量输出电极阵列传导到所述能量自调节单元阵列的温度敏感材料，负载和温度敏感材料之间的温差小。


3.根据权利要求1所述的输出能量自调节的电极阵列控制装置，其特征是：
所述温度自调节单元包含温度敏感材料，其阻抗随温度变化而剧烈变化。


4.根据权利要求3所述的输出能量自调节的电极阵列控制装置，其特征是：
所述温度敏感材料具有正温度系数特性，当温度处于正常范围时温度敏感材料的阻抗小，温度敏感材料本身发热小，不足以引起材料本身温度升高，当流过温度敏感材料的电流超过限定值，或者因为负载本身温度升高而引起温度敏感材料的温度升高而超过限定值，引起温度敏感材料的阻抗大幅度升高，从而自动降低输出到负载的电流强度，降低输出到负...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛容伟，张杨，
申请(专利权)人：杭州瑞彼加医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33