更新时间:2026-05-31
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本发明涉及射频美容内部电路领域,尤其涉及一种采用脉冲技术实现微电功能、射频功能的微电射频控制电路及美容仪。
1、现有的射频美容仪一般均具有射频(rf)模式和微电(ems)模式,其通过在电路板上设置独立的射频输出电路、微电流输出电路来分别输送射频信号(rf信号)、星空体育官方网站微电信号(ems信号),并在两输送电路之间设置固态继电器或一般继电器或切换开关等来进行两功能的切换,其两个端子和ems输出极相连,另外两个端子和rf输出极相连,以来切换ems、rf输出。例如:cn218356948u一种用于美容仪的微电射频相互切换的控制电路,cn210078605u一种用于美容仪的控制电路,cn115607826a一种美容仪器。然而射频输出电路、微电流输出电路及固态继电器或一般继电器或切换开关等的设置,使得射频美容仪的外围电路结构复杂,硬件体积较大,固态继电器或继电器的价格也较昂贵,一个光耦继电器即需2.4元,且长时间来回切换也会影响其寿命。同时一般继电器切换时有噪音,如果想让产品体验更好,就必须用2个固态继电器,以达到切换没有响声的目的。如果想设计真正的多极rf、ems输出,还需要设置多个变压器、多切换开关,这基本属于不可实现性。
2、且射频输出电路中,一般是基于变压器结构设计,变压器具有耦合作用,作电压转换,调节输出电极的电压,以控制输出电极发射的射频信号的强度,例如:cn112234830aems和rf模式切换电路及按摩仪,cn209448656u一种理疗美容射频电路,cn215120761u一种美容仪用射频电路,cn109245745a一种信号发生方法、装置和射频装置,cn218356948u一种用于美容仪的微电射频相互切换的控制电路,cn210078605u一种用于美容仪的控制电路,cn114306962a一种多功能美容仪射频电路及美容仪。而变压器的价格相比较高,体积较大,影响了美容仪的体积,且因受到变压器磁芯的限制,其集中电容比较大,无法实现高频率的功率转换(频率越高变压器输出响应越差),限制了美容仪的射频输出频率,现有美容仪的射频频率最高仅能做到3mhz,限制了美容仪的功能,影响了用户体验度。
3、同时,射频输出电路中一般会设置升压芯片,升压芯片的价格为3元/片,价格昂贵,这也会影响到美容仪的价格。例如:cn114306962a一种多功能美容仪射频电路及美容仪、cn112234830a ems和rf模式切换电路及按摩仪。
4、基于上述问题,申请人提出了一种可在同一电路中实现rf功能和ems功能的微电射频控制电路,其包括控制单元、第一传输路线、第二传输路线、上管单元、下管单元、升压单元,rf信号或ems信号均由控制单元输出,通过第一传输路线、第二传输路线、上管单元、下管单元输送并经输出电极进入人体,但因rf信号和ems信号所需要的电压、电流不同,因此电路在高频的脉冲信号(例如rf信号)和低频的脉冲信号(例如ems信号)转换时会出现如下问题:如果与电平转换单元连接的线路的输出阻抗值太大,那么给后面元器件(推挽单元的三极管)的电流就特别小,元器件无法马上饱和导通,严重影响元器件的输出频率,在高频的脉冲信号情况下,脉冲信号输出波形上升沿会非常缓慢,输出波形变形严重,且达不到1mhz以上的频率,造成射频功能无法实现;而如果输出阻抗值太小,流经电平转换单元的电流就会较大,此时会对升压单元提供的电压进行钳位,使得电路的电压升不高,在ems模式的情况下无法获取例如高于40v的电压,而无法实现微电功能。
1、为了使控制电路中的电压或电流能适配相应频率的脉冲信号的输送,本技术提供了一种微电射频控制电路及美容仪,微电射频阻抗转换单元可转换其输出阻抗值,在控制单元输出ems信号时,输出高阻抗,电路电压能调高,以适应低频的ems信号需高电压输送的要求;在控制单元输出为rf信号时,输出低阻抗,调高电路电流,以适应高频的rf信号需高电流输送的要求,在同一电路能够传输高频的脉冲信号,也能够传输低频的脉冲信号。
3、微电射频控制电路,包括:控制单元,输出控制信号、脉冲信号;输出电极,用于贴附人体,传输脉冲信号;还包括:
4、微电射频阻抗转换单元,其根据控制单元输出的控制信号,转换输出阻抗值;
7、上管单元及下管单元,脉冲信号经过推挽单元后从上管单元进入输出电极,作用在人体后,再从输出电极进入下管单元到地;
11、第二负载,构成第二支路,第一支路导通时,第二支路与第一支路并联,两支路并联后一端作为电压的输入端,另一端作为输出端;
12、第一支路开路时,输出阻抗为第二负载的阻值;第一支路导通时,其与第二支路并联,输出阻抗为第一负载与第二负载并联后的电阻,降低输出阻抗。
13、微电射频阻抗转换单元的控制端连接控制单元的ctl口,电压的输入端连接升压单元的输出端,输出端连接推挽单元的输入端、电平转换单元的一信号端,根据控制单元的控制信号转换其输出阻抗值,在电路输送ems信号时,输出高阻抗,避免出现电平转换单元到地的电流较大的情况,确保不会对升压单元提供的电压钳位,进而能够调高电路的电压,适应低频率ems信号需高电压的输送;在电路输送rf信号时,输出低阻抗,以能够为推挽单元提供高电流,以能输送高频率的脉冲信号,同时使得上管单元能迅速导通,使输出波形的上升沿非常陡峭,改善输出波形,可解决变压器在高频部分波形变形问题。同时因为电路取消了变压器的设置,rf信号的频率不会受到变压器的限制,电路能够适应高于3mhz的射频频率的输送,例如本技术可输送3mhz、6mhz等频率的射频信号,提高产品的实用性。
14、进一步地,开关结构包括两个三极管、第十一电阻r11、第十二电阻r12;
15、两个三极管分别命名为第五三极管q11、第六三极管q12,第一负载为第七电阻r7,第二负载为第八电阻r8,第五三极管q11的基极接收控制信号,其发射极接地,集电极连接第十一电阻r11一端,第十一电阻r11另一端均连接第六三极管q12的基极、第十二电阻r12一端,第六三极管q12的集电极连接第七电阻r7一端,第七电阻r7另一端连接第八电阻r8一端,两者的连接点作为输出端,第六三极管q12的发射极、第八电阻r8另一端、第十二电阻r12另一端相连作为电压的输入端。
17、进一步地,上管单元的控制端连接推挽单元的输出端,上管单元的一信号端作为电压的输入端,另一信号端连接输出电极;下管单元的控制端连接控制单元的一信号端,用于接收控制单元输出的脉冲信号,下管单元的一信号端连接输出电极。
18、上管单元、下管单元利用了mos管高速开关效益,在上管单元的mos管截止后,下管单元的mos管迅速导通将上管单元的mos管的寄生电容的电及时放掉,使得输出波形的下降沿非常陡峭,改善输出波形,可解决变压器在高频部分波形变形问题。
19、进一步地,推挽单元包括两个三极管,两个三极管分别为pnp型三极管和npn型三极管,两三极管的基极相连后作为输入端,连接微电射频阻抗转换单元的输出端及电平转换单元的一信号端,两三极管的发射极相连后作为输出端,连接上管单元的控制端。
20、推挽单元可为上管单元提供较大的驱动电流,以使上管单元的mos管能够迅速导通,达到高速开关效果,改善输出波形。
21、进一步地,电平转换单元的控制端连接控制单元的另一信号端,用于接收控制单元输出的脉冲信号,电平转换单元的一信号端均连接微电射频阻抗转换单元的输出端、推挽单元的输入端,另一信号端接地。
22、进一步地,电平转换单元为mos管,mos管的栅极连接控制单元的另一信号端,用于接收控制单元输出的脉冲信号,漏极均连接微电射频阻抗转换单元的输出端、推挽单元的输入端,源极接地。
23、控制单元输出的脉冲信号经电平转换单元、推挽单元、上管单元后经输出电极作用在人体,再经输出电极进入下管单元到地形成回路,电平转换单元为开关管。
24、进一步地,还包括升压单元,升压单元为boost升压单元,boost升压单元包括电源v、电感l、二极管d、电容c、第三mos管q15,电感l一端与电源v连接,电感l另一端均与二极管d一端、第三mos管q15的漏极连接,第三mos管q15的栅极与控制单元的pwm口连接,二极管d另一端与电容c一端连接,且两者的连接点作为电压的输出端。
25、用boost升压单元取代传统的升压芯片单元,boost升压单元的成本远低于升压芯片单元,且体积也较小,相比升压芯片单元等,boost升压单元的工作更稳定,价格也更低,且能够提供更高的电压、电流,不易受到其他单元的限制。
26、进一步地,第三mos管q15的栅极连接有一推挽结构,推挽结构与控制单元的pwm口连接。
27、推挽结构的设置,可提高mos管q15的开关频率,提高boost升压单元的输出效率,为电路提供稳定的高电压、高电流。
30、美容仪的微电射频控制电路取消了变压器的设置,减少美容仪的体积和成本,设置微电射频阻抗转换单元来转换输出阻抗值,可实现不同频率的脉冲信号在同一电路中的转换输送,确保能够在同一电路中实现ems功能、rf功能,简化了电路的结构。
32、微电射频阻抗转换单元转换输出阻抗值,以调节控制电路的电压或电流值,使其能够在同一电路中能够同时适用高频的脉冲信号(例如1mmhz、3mmhz、6mhz等频率的rf信号)需高电流和低频的脉冲信号(例如33hz、100hz等频率的ems信号)需高电压传输,即高频的脉冲信号和低频的脉冲信号能够在同一电路中进行转换传输。具体的,在同一控制电路中输送ems信号、rf信号,在电路输送ems信号时,第一支路断开,输出阻抗值为较大阻值的第二负载的阻值,输出高阻抗,流经电平转换单元的电流较小,电平转换单元不会对升压单元提供的电压钳位,能够调高电路的电压,以为低频率的ems信号的传输提供高电压,顺利实现ems信号的输出;在电路输送rf信号时,第一支路连通,与第一支路并联,输出阻抗值为第一负载和第二负载并联后的电路,降低输出阻抗值,能为推挽单元提供较高的基极电流,推挽单元迅速导通同时为上管单元提供较高的栅极电流,使上管单元能够迅速导通,确保rf信号的输出,同时可达到高速开关效果,使输出波形的上升沿非常陡峭,改善输出波形。另控制电路取消变压器的设置,因此不受其限制,同时电路中的电流能够满足高频的rf信号的输送要求,因此可实现输出频率高达6mhz的射频信号,解决传统美容仪射频频率无法高于3mhz的缺陷。
33、微电射频控制电路中,其将传统美容仪的射频传输和微电传输整合在同一电路(微电射频控制电路)中传输,脉冲信号(包括但不限于rf信号、ems信号)均通过同一套电路(电平转换单元、推挽单元、上管单元、下管单元、输出电极)输出到人体皮肤,简化了电路的结构,电路中无需设置固态继电器或继电器来切换rf/ems等模式,减少切换时的噪音,同时取消了升压芯片,减少了电路的体积、成本,电路的成本至少可减少5元。
34、升压单元采用boost升压单元,无需设置升压芯片等,在减少成本和体积的同时,也提高了电路中电压、电流的稳定性。
35、微电射频阻抗转换单元转换输出阻抗值,便于不同频率的脉冲信号的传输,推挽单元为上管单元提供较大的栅极电流,上管单元的mos 管的栅极结电容能迅速充电,使得输出波形的上升沿非常陡峭;在上管单元的mos管截止后,下管单元的mos管迅速导通将上管单元的mos管的寄生电容的电及时放掉,使得输出波形的下降沿非常陡峭,可替代变压器在高频部分波形变形问题。
36、如果电路要做多级输出电路,本技术只需要多增加几个mos管、三极管即可,大大简化了电路的结构,减少了体积和成本,给美容仪提供了更多的外观设计选择。而因变压器体积非常大,传统美容仪如果要做多级输出,就需要两个变压器,体积很大,本技术取消了变压器的设置,可大大减少电路板的体积。
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