DE3230390A1

DE3230390A1 - Power supply apparatus for a defibrillator, and a defibrillator

Info

Publication number: DE3230390A1
Application number: DE19823230390
Authority: DE
Inventors: Albert Dipl.-Ing. Dr. 67160 Altenstadt Cansell
Original assignee: Odam SA 67160 Wissembourg; Odam SA
Current assignee: Odam - Office De Distribution D Appareils Medi
Priority date: 1982-08-14
Filing date: 1982-08-14
Publication date: 1984-02-16

Abstract

A power supply apparatus for a defibrillator is characterised in that it has a mains rectifier (14) and a solid-state DC-DC voltage converter with controllable switching elements (4, 5), especially transistors, a transformer (1) and a rectifier arrangement (62) on the output side, which rectifier arrangement (62) is supplied from the mains rectifier, in that a control circuit (74) for maintaining the output voltage of the rectifier arrangement constant is provided, whose control range extends essentially only as far as a current load of the rectifier arrangement which corresponds to use of the display apparatus and, if required, other existing measuring devices. This results in a low weight and a particularly low cost. <IMAGE>

Description

Netzgerät für einen Defibrillator und Defibrillator Power supply unit for a defibrillator and defibrillator

Die Erfindung betrifft zunächst ein Netzgerät für einen Defibrillator mit mindestens einem eine geregelte Spannung benötigenden Geräteteil.The invention initially relates to a power supply unit for a defibrillator with at least one part of the device that requires a regulated voltage.

Das Geräteteil kann etwa ein Sichtgerät sein. Derartige Defibrillatoren gestatten auf dem Sichtgerät, also einer Kathodenstrahlröhre, die Anzeige von Herzfunktionen, wobei zur Aufzeichnung auch ein Schreiber oder Drucker vorgesehen sein kann. Bekannte derartige Defibrillatoren sind mit einem Akkumulatorensatz ausgerüstet, der zur Speisung des Sichtgerätes, gg£. weiterer Meßeinrichtungen oder Ausgabeeinrichtungen, und zur Speisung eines Hochspannungserzeugers dient, der einen Kondensator auf eine Spannung von etwa 4000 V auflädt, damit mittels dieser Kondensatorladung über an den Brustkorb eines Patienten angesetzter Elektroden das Herzkammerflimmern unterdrückt werden und der normale Herzschlag wieder eingeleitet werden kann. Die bekannten Geräte weisen im allgemeinen ein eingebautes-Ladegerät auf, das es ermöglicht, den Akkumulator aus dem elektrischen Wechselstromnetz aufzuladen.The device part can be a display device, for example. Such defibrillators allow cardiac functions to be displayed on the viewing device, i.e. a cathode ray tube, a writer or printer can also be provided for recording. Acquaintance Such defibrillators are equipped with a set of accumulators, which for Supply of the display device, gg £. further measuring devices or output devices, and is used to feed a high voltage generator that connects a capacitor to a Voltage of about 4000 V charges, so by means of this capacitor charge over on Electrodes attached to a patient's chest suppress ventricular fibrillation and the normal heartbeat can be restored. The known Devices generally have a built-in charger that enables the Charge the accumulator from the electrical alternating current network.

Bei den bekannten Geräten-'ist von Nachteil, daß das Aufladen des Akkumulators relativ langsam vonstatten geht, beispielsweise 18 Stunden in Anspruch-nimmt, so dåB dann, wenn infolge einer großen Einsatzhäufigkeit des Gerätes oder deswegen, weil das Aufladen längere Zeit vergessen worden ist, der Akkumulator entladen ist, beim Auftreten eines Notfalles das Gerät nicht schnell funktionsbereit gemacht werden kann.In the known devices -'is disadvantageous that the charging of the Battery runs relatively slowly, e.g. takes 18 hours, so that if, as a result of or because of the high frequency of use of the device, because charging has been forgotten for a long time, the accumulator is discharged, in the event of an emergency, the device cannot be made ready for operation quickly can.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Netzgerät für einen Defibrillator der eingangs geschilderten Art zu schaffen Das Netzgerät soll dabei einerseits eine sofortige Bereitschaft des Defibrillators sichern, soll aber andererseits möglichst klein und leicht sein, damit das Gewicht des Defibrillators nicht allzu sehr ansteigt, wodurch beispielsweise der Einsatz des Defibrillators in der' Ausrüstung eines Sotarztes erschwert wäre, wo damit gerechnet werden tflttß, daß der Defibrillator schnell ins Innere einer Wohnung zu einem Patienten gebracht werden muß.The invention is based on the object of a power supply for a To create a defibrillator of the type described above on the one hand to ensure an immediate readiness of the defibrillator, but on the other hand it should be as small and light as possible so that the weight of the Defibrillators does not increase too much, which means, for example, that the defibrillator is used would be more difficult in the equipment of an emergency doctor, where it is expected, that the defibrillator is quickly brought inside an apartment to a patient must become.

Das gleiche Gerät soll aber auch als ständige Aus,rüstung, beispielsweise innerhalb eines Krankenhauses, verwendbar sein und dies macht es erforderlich, daß das Gerät zur kurz aufeinanderfolgenden Behandlung mehrerer Patienten geeignet sein muß, beispielsweise die elektrische Energie für 30 bis .40 Schocks innerhalb kurzer Zeit aufzubringen gestattet. Der Kondensator im Defibrillator wird beispielsweise aufeine Spannung von 420Q V aufgeladen und enthält dann bei einer Kapazität von 45 AF eine Energie von etwa 400 J. Das Aufladen des Kondensators nach Abgabe eines Schocks soll nur etwa 10 Sekunden dauern. Erwähnt werden soll noch, daß im allgemeinen damit gerechnet wird, daß zur Behandlung eines einzigen Patienten 1 bis 4 Schocks benötigt werden.The same device should also be used as permanent equipment, for example within a hospital, and this requires that the device should be suitable for the treatment of several patients in quick succession must, for example, the electrical energy for 30 to .40 shocks within a short period Allowing to raise time. The capacitor in the defibrillator is for example charged to a voltage of 420Q V and then contains at a capacity of 45 AF an energy of about 400 J. The charging of the capacitor after delivery of a Shocks should only last about 10 seconds. It should also be mentioned that in general It is expected that 1 to 4 shocks will be used to treat a single patient are needed.

Es sind zahlreiche Netzgeräte bekannt, die in elektrischer Hinsicht ohne weiteres -zur Energieversorgung des eingangs geschilderten Defibrillators geeignet wären oder .sich durch geringfügige Änderungen anpassen ließen, derartige bekannte Netzgeräte sind jedoch für diesen Anwendungsfall zu groß oder zu schwer. Es muß nämlich bedacht werden, daß eine Ladeschaltung für den Akkumulator dann, wenn eine Konstantstromentladung erfolgen soll und diese im wesentlichen nur durch einen Serienwiderstand erreicht werden soll, eine stabilisierte Spannung von s.B. etwa 15 V benötigt, wobei ein Strom von weniger als 500 mA erforderlich ist. Zum Aufladen des Kondensators entnimmt der Hochspannungserzeuger dem Akkumulator der bekannten Geräte dagegen einen Strom von etwa 10 A. Ein geregeltes Netzgerät für einen derart großen Strom ist allenfalls für nur stationär betriebene Defibrillatoren verwendbar.There are numerous power supply units known that in electrical terms readily suitable for supplying energy to the defibrillator described above or could be adapted by making minor changes, such known ones However, power supply units are too big or too heavy for this application. It must namely be considered that a charging circuit for the accumulator when a Constant current discharge should take place and this essentially only through a series resistor is to be achieved, a stabilized tension of s.B. requires about 15 V, whereby a Current less than 500 mA is required. Takes out to charge the capacitor the high-voltage generator, on the other hand, supplies the accumulator of the known devices with a current of about 10 A. A regulated power supply unit for such a large current is at best Can only be used for stationary defibrillators.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird gemäß der Er findung dadurch gelöst, daß das Netzgerät einen Netzgleichrichter und einen statischen Gleichspannungswandler mit steuerbaren Schaltelementen, insbesondere Transistoren, einem Transformator und einer ausgangsseitigen Gleichrichs J-dnung aufweist, wobei der Gleichspannungswandl,r von dem Netzgleichrichter gespeist ist, daß eine Regelschaltung zur Konstanthaltung der - Ausgangsspannung der Gleichrichteranordnung. vorgesehen ist, deren Regelbereich im wesentlichen nur bis zu einer Strombelastung reicht, die dem Verbrauch des Geräteteiles entspricht. The object underlying the invention is according to the invention solved in that the power supply has a power rectifier and a static DC voltage converter with controllable switching elements, in particular transistors, a transformer and an output-side rectifier J-expansion, wherein the DC voltage converter, r is fed by the power rectifier that a control circuit for keeping constant der - output voltage of the rectifier arrangement. is provided whose control range essentially only up to a current load that corresponds to the consumption of the device part is equivalent to.

Das erfindungsgemäße Netzgerät liefert somit beim Aufladen des Kondensators eine Spannung, die nicht geregelt ist und kleiner ist als die oben erwähnte geregelte Spannung und zum Aufladen des Akkumulators mit dem vorgesehenen Ladestrom nicht ausreicht. Dies ist jedoch wegen der kurzen Aufladedes Kondensators nicht von Bedeutung. Allgemein sich bei dem genannten Geräteteil, das im soeben genannten Beispiel die Ladeschaltung für den Akkumulator ist, um solche Einrichtungen handelt, die während des Aufladens des Kondensators, also während der Zeit der Schockbehandlling, nicht benötigt werden, oder deren Funktion durch kurzzeitigen Ausfall der geregelten Spannung nicht eeinträchtigt wird. Der Regelbereich, also der Bereich des der Gleichrichteranordnung entnehmbaren Ausgangsstromes, bei dem die Spannung stabilisiert ist, ist beim Aufladen des Akkumulators dabei gegenüber der maximal möglichen Stromentnahme relativ klein. Das Absinken der Ausgangsspannung der. -Gleichrichteranordnung bei größerem Ausgangestrom kann auf einfache Weise dadurch berücksichtigt werden, daß der den Kondensator aufladende Hochspannungserzeuger auf eine entsprechend niedrigere Eingangsspannung dimensioniert wird. The power supply unit according to the invention thus delivers when the capacitor is charged a voltage that is not regulated and is less than the regulated one mentioned above Voltage and for charging the battery with the intended charging current sufficient. However, this is not important because of the short charge on the capacitor. In general, the device part mentioned, which in the example just mentioned, the Charging circuit for the accumulator is to those devices that during the charging of the capacitor, i.e. during the shock treatment, not are required, or their function by short-term failure the regulated voltage is not impaired. The control range, i.e. the range of the output current that can be taken from the rectifier arrangement, at which the voltage is stabilized, is when charging the battery compared to the maximum possible current draw relatively small. The drop in the output voltage of the. - rectifier arrangement in the case of a larger output current, it can be taken into account in a simple manner, that the high voltage generator charging the capacitor to a correspondingly lower one Input voltage is dimensioned.

Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß ein relativ kleiner Transformator und relativ kleine Schaltelemente, insbesondere Transistoren, verwendet werden können, insbesondere dann, wenn die Schwingfrequenz des Gleichspannungswandlers erheblich höher liegt als die Netzfrequenz von 50 Hz. Zweckmäßig liegt die Schwingfrequenz etwa zwischen 16 kHz und 20 kHz. Weiter Vorteile sind ein geringes Gewicht und ein besonders geringer Aufwand.The advantage of the invention is that a relatively small transformer and relatively small switching elements, especially transistors, can be used, especially if the oscillation frequency of the DC / DC converter is significant higher than the mains frequency of 50 Hz. The oscillation frequency is expedient approximately between 16 kHz and 20 kHz. Other advantages are light weight and a particularly little effort.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung arbeitet der Gleichstromwandler im Gegentaktbetrieb mit einem im wesentlichen konstanten Tastverhältnis 1:1, und die Regelung beeinflußt die Sättigungsepannung der Schaltelemente. Im Gegensatz zu anderen bekannten Schaltnetzteilen, bei denen das Tastverhältnis durch die Regelung beeinflußt wird, wird hier die Sättigungsspannung der Schaltelemente beeinflußt. Innerhalb des Regelbereiches, insbesondere bei Entnahme relativ kleiner Ströme, weist das erfindungsgemäße Netzgerät zwar wegen einer relativ hochliegenden Sättigungsspannung der Schaltelemente im durchgeschalteten Zustand einen relativ geringen Wirkungsgrad auf, dies schadet jedoch nicht und führt insbesondere nicht zu einer unzulässigen Erwärmung, weil die insgesamt abzugebende Leistung ebenfalls. relativ gering ist. Dort, wo der Regelbereich mit zunehmender Strom entnahme überschritten wird, weisen die Schaltelemente im durchgeschalteten Zustand ihre minimal mögliche Sättigungsspannung und somit ihre minimale Verlustleistung au£. In diesem Betriebszustand, bei dem es auf die Abgabe einer relativ hohen Leistung zur Aufiadung des Kondensators des Defibrillators ankommt, arbeitet somit das Netzgerät mit einem verhältnismäßig hohen Wirkungsgrad. Dadurch, daß das Tastverhältnis konstant ist, läßt sich die Siebschaltung, die der Gleichrichteranordnung nachgeschaltet ist, verhältnismäßig einfach gestalten. In one embodiment of the invention, the DC / DC converter operates in push-pull operation with an essentially constant duty cycle 1: 1, and the regulation influences the saturation voltage of the switching elements. In contrast to other known switched-mode power supplies in which the duty cycle is controlled by the control is influenced, the saturation voltage of the switching elements is influenced here. Within the control range, especially when drawing relatively small currents, the power supply according to the invention exhibits because of a relatively high saturation voltage of the switching elements in the switched-through state a relative minor Efficiency on, but this does not damage and in particular does not lead to a impermissible heating because the total power to be delivered also. relative is low. Where the control range is exceeded with increasing power consumption the switching elements show their minimum possible in the switched-through state Saturation voltage and thus its minimum power dissipation. In this operating state, in which it is the delivery of a relatively high power to charge the capacitor of the defibrillator arrives, the power supply works with a relatively high efficiency. Because the duty cycle is constant, the Filter circuit, which is connected downstream of the rectifier arrangement, relatively easy to design.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung mit einer am.Transformator, vorgesehenen Steuerwicklung, deren beide Endanschlssse mit den Basisanschlüssen der als Transistoren ausgebildeten Schaltelemente gekoppelt sind, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Steuerwicklung eine Mittelanzapfung aufweist, die mit dem Ausgang einer von der Regelschaltung gesteuerten Stromquelle verbunden ist. Durch diese Anordnung wird somit.der maximale Basisstrom, den die beiden Transistoren der Gegentakt-Schwingschaltung aufnehmen können, begrenzt, und hierdurch wird die Sättigungsspannung der Transistoren durch die Regelschaltung beeinflußt. Bei relativ hoher .Sättigungsspannung ist die Amplitude der Kollektor-Emitter-Wechselspannung, die etwa eine Rechteckform hat, relativ klein, wogegen bei dem höchstmöglichen Basisstrom diese Wechselspannung ihren höchstmöglichen Wert annimmt.In one embodiment of the invention with an am.Transformator, provided control winding, whose two end connections with the base connections the switching elements embodied as transistors are coupled, is according to the invention provided that the control winding has a center tap that connects to the output is connected to a current source controlled by the control circuit. Through this The arrangement will thus.der maximum base current that the two transistors of the push-pull oscillating circuit can absorb, limited, and this reduces the saturation voltage of the transistors influenced by the control circuit. If the saturation voltage is relatively high, the Amplitude of the collector-emitter alternating voltage, which is roughly rectangular in shape, relatively small, whereas with the highest possible base current this alternating voltage assumes its highest possible value.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung weist die Stromquelle einen mit einer weiteren Wicklung des Transformators verbundenen Gleichrichter auf, und es ist eineEinrichtung zum Einspeisen eines Gleichstroms aus dem Netzgleichrichter in die Mittelanzapfung der Steuerwicklung vorgesehen. Hierdadurch wird in einfacher Weise ein sicheres Starten des Gleichspannungswandlers ermöglicht, da die Transistoren einen Basisstrom erhalten, obwohl dem Transformator noch keine Wechselspannung zugeführt wird und womit auch der genannte Gleichrichter keinen Gleichstrom an d.ie genannte Mittelanzapfung liefern kann.In one embodiment of the invention, the power source has a rectifier connected to another winding of the transformer, and it is a device for feeding in a direct current from the mains rectifier provided in the center tap of the control winding. This makes it easier Way allows a safe start of the DC-DC converter, since the transistors receive a base current, although no AC voltage has yet been fed to the transformer is and with which the mentioned rectifier no direct current to the said Center tap can deliver.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind zwei getrennte elektrische Bezugspunkte vorgesehen, und zwar einerseits für den Netzgleichrichter, die Schaltelemente, die Primarwicklung des Transformators und den Ausgang der Regelschaltung, und andererseits für die Sekundärwicklung, die Gleichrichteranordnung und den Eingang der Regelschaltung. Hierdurch wird die Einhaltung der außergewöhnlich hohen Sicherheitsanforderungen bei derartigen medizinischen Geräten, insbesondere die Tr-ennung zwischen dem mit dem elektrischen Netz zu verbindenden Teil des Gerätes und den mit dem Patienten in Berührung kommenden Teil des Gerätes ermöglicht.In one embodiment of the invention, two are separate electrical Reference points provided, on the one hand for the power rectifier, the switching elements, the primary winding of the transformer and the output of the control circuit, and on the other hand for the secondary winding, the rectifier arrangement and the input of the control circuit. This ensures compliance with the exceptionally high security requirements in such medical devices, especially the separation between the with the part of the device to be connected to the electrical network and that to the patient part of the device that comes into contact.

Die soeben erwähnte Trennung zwischen dem Eingang und dem Ausgang der Regelschaltung kann gemäß einer AusfUhrungsform der Erfindung in einfacher Weise durch einen Optokoppler ermöglicht sein, der zwischen seinem Eingang, einer lichtemittierenden Diode, und seinem Ausgang, der durch einen Phototransistor gebildet wird, einen hohen Isolationswert aufweist. Vorzugsweise befindet sich dieser Optokoppler im Signalweg der'Regelschaltung möglichst dicht an deren Ausgang. Der Vorteil liegt dabei darin, daß- auf diese Weise möglichst viele elektrische Bauelemente der Regelschaltung sich in dem Teil des Gerätes befinden, der nicht galvanisch mit dem Wechselstromnetz gekoppelt. ist. Dies hat den Vorteil, daß der Rauminhalt der mit dem Netz gekoppelten Elemente und dadurch die Kapazität dieser Bauelemente gegenüber den Bauelementen des Niederspannungsteils verringert ist, so daß hierdurch kapazitive Leckströme zwischen dem mit dem Netz in Verbindung stehenden Teil und dem Niederspannungsteil minimal klein gehalten werden können. Beispielsweise ist es bei bestimmten Anforderungen erforderlich, daß dieser kapazitive (oder ein evtl. vorhandener ohmscher) Lec1Kstrom den Wert von 10 A (bei 50 Hz) nicht aberschrei tet.The just mentioned separation between the entrance and the exit the control circuit can according to one embodiment of the invention in a simple manner be made possible by an optocoupler between its input, a light-emitting Diode, and its output, which is formed by a phototransistor, a high insulation value having. This is preferably located Optocoupler in the signal path of the control circuit as close as possible to its output. Of the The advantage here is that in this way as many electrical components as possible of the control circuit are located in the part of the device that is not galvanically connected to coupled to the AC grid. is. This has the advantage that the volume of the elements coupled to the network and thus the capacitance of these components the components of the low-voltage part is reduced, so that thereby capacitive Leakage currents between the part connected to the network and the low-voltage part can be kept minimally small. For example, it is for certain requirements required that this capacitive (or a possibly existing ohmic) leakage current the value of 10 A (at 50 Hz) is not exceeded.

Vorteilhaft enthalt die Regelschaltung einen Diffenenzverstarker, mit dessen Ausgang der Eingang des -Optokoppler gekoppelt ist. Der Vorteil liegt darin, daß hierdurch Instabilitäten der Übertragungskennlinie des Optokopplers,die z.B. auf Temperaturveränderungen beruhen, ausgeregelt werden.The control circuit advantageously contains a differential amplifier, with the output of which the input of the optocoupler is coupled. The advantage lies in that this instabilities in the transmission characteristic of the optocoupler, the e.g. based on temperature changes, can be regulated.

Vorzugsweise i'st das Gerät, wie oben bereits ausgeführt, fir Kurzzeitbetrieb ausgelegt, und zwar in der Weise, daß es etwa zur Abgabe von 40 bis 50 Schocks geeignet ist. Bei Dauerbetrieb würde dies einer unuterbrochenen Betriebsdauer von etwa 7 Minuten entsprechen. Nach einigen Minuten (weniger als 10 Minuten) Stillstand ist das Gerat wieder betriebsbereit. Zweckmäßig ist eine Übertemperaturabschaltung zum Schlitz des Netzgerätes vorgesehen.As already stated above, the device is preferably for short-term operation designed in such a way that it is approximately suitable for delivering 40 to 50 shocks is. In the case of continuous operation, this would result in an uninterrupted operating time of around 7 Minutes correspond. After a few minutes (less than 10 minutes) the machine will come to a standstill the device is ready for operation again. An overtemperature switch-off is useful for Power supply slot provided.

Es wird auch Schutz für einen Defibrillator beansprucht, der ein erfindungsgemäßes Netzgerät enthält.Protection is also claimed for a defibrillator using a device according to the invention Includes power supply.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu-mehreren in beliebiger Kombination bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein. Es zeigen: Fig. 1 ein Schaltbild eines Ausführungabeispieles eines Netzgerätes, und Fig. 2 ein Blockschaltbild.Further features and advantages of the invention emerge from the following Description of exemplary embodiments of the invention with reference to the drawing that is essential to the invention Shows details and from the claims. The individual features can be individually individually or in groups in any combination in one embodiment of the Invention be realized. 1 shows a circuit diagram of an exemplary embodiment of a power supply unit, and FIG. 2 is a block diagram.

In Fig. 1 weist ein Transformator 1 mit einem Kern 2 eine Primärwicklung 3 auf, deren beide Endanschliisse mit dem Kollektor jeweils eines Transistors 4 bzw. 5 verbunden sind, deren Emitter mit dem durch ein besonderes Symbol gekennzeichneten primären Bezugspunkt verbunden sind. Parallel zu den Transistoren ist jeweils eine Diode 7 bzw. 8 in der dargestellten Polarität zum Schutz der Transistoren angeschlossen. Gleichfalls zum Schutz der Transistoren sind jeweils zwischen Basis und Emitter in der dargestellten Weise Dioden 9 und 10 angeschlossen. Mit Anschlußklemmen 12 ist das Gerät an das elektrische Netz mit 220 V Wechselspannung bei 50 Hz anzuschließen. Ein Zweiwege-Netzgeichrichter 14 ist mit einem der Netzanschlüsse über eine Drossel 16 verbunden. Der negative Anschluß des Netzgleichrichters 14 liegt am primärseitigen Bezugspunkt, der positive Anschluß ist mit einem Mittelanschluß 18 der Wicklung 3 verbunden, zwischen den und dem primärseitigen Bezug sinkt auch ein Kondensator 19 eingeschaltet ist. Die Drossel 16 soll beim Einschalten der Anordnung den Stromstoß beim Laden des Kondensators 19 zum Schutz des Netzgleichrichters 14 begrenzen. Der Transformator 1 weist eine Steuerwicklung 22 mit einein MittelanschluB 24 auf, deren beide -Endanschlüsse jeweils über einen Widerstand 25 bzw. 26 und eine Diode 27 bzw. 28 in der gezeigten Polarität mit den Basen der Transistoren 4 bzw. 5 verbunden sind. Eine weitere Wicklung 30 des Transformators 1 ist mit einem Zweiwege-Gleichrichter 32 verbunden, dessen einer Anschluß an dem primärseitigen Bezugspunkt-liegt und dessen die positive- Spannung liefernder Ausgang über einen Widerstand.34 mit dem Kollektor eines npn-Transistors 36 verbunden ist, dessen Emitter mit dem Emitter eines pnp-Transis-tors 38 verbunden ist, dessen Basis über einen Widerstand 39 mit dem primärseitigen Bezugspunkt verbunden ist und dessen Kollektor mit dem Mittelanschluß 24 der Steuerwicklung 22 verbunden ist. Der Verbindungspunkt der beiden Emitter der Transistoren 36 und 38, ist über die-Seriensehaltung eines Widerstands 40 mit einem Widerstand 42 mit dem die positive Spannung liefernden Ausgang des Netzgleichrichters 14 verbunden. Parallel zum Widerstand 40 liegt ein Kondensator 44, und der positive Anschluß des Netzgleichrichters ist über einen Widerstand 46 mit dem primärseitigen Bezugspunkt verbunden.In Fig. 1, a transformer 1 with a core 2 has a primary winding 3, the two end connections of which are connected to the collector of a transistor 4 or 5 are connected, the emitter of which is marked with the by a special symbol primary reference point. There is one parallel to each of the transistors Diode 7 or 8 connected in the polarity shown to protect the transistors. Likewise to protect the transistors are each between the base and emitter connected in the manner shown diodes 9 and 10. With terminals 12 the device must be connected to the electrical network with 220 V alternating voltage at 50 Hz. A two-way power rectifier 14 is connected to one of the power connections via a choke 16 connected. The negative connection of the mains rectifier 14 lies at the primary-side reference point, the positive connection is with a center connection 18 of the winding 3 connected, between the and the primary-side reference also drops a capacitor 19 is switched on. The throttle 16 should when the arrangement is switched on the current surge when charging the capacitor 19 to protect the mains rectifier 14 limit. The transformer 1 has a control winding 22 with a central connection 24, the two end connections of which each via a resistor 25 or 26 and a diode 27 or 28 in the polarity shown with the bases of the transistors 4 and 5 are connected. Another winding 30 of the transformer 1 is with a Two-way rectifier 32 connected, one terminal of which is connected to the primary-side Reference point and its output delivering the positive voltage via a Resistor. 34 is connected to the collector of an npn transistor 36, the emitter of which is connected to the emitter of a pnp transistor 38, the base of which has a Resistor 39 is connected to the primary-side reference point and its collector is connected to the center connection 24 of the control winding 22. The connection point of the two emitters of transistors 36 and 38, is via the series connection one Resistor 40 with a resistor 42 with which the positive voltage is supplied Output of the power rectifier 14 connected. A is parallel to the resistor 40 Capacitor 44, and the positive connection of the power rectifier is through a Resistor 46 connected to the primary-side reference point.

Es ist ein Optokoppler 50 vorgesehen, der ausgangsseitig ein Phototransistor 52 enthält, dessen Kollektor mit dem positiven Anschluß des Gleichrichters 32 verbunden ist, und dessen Emitter einerseits über einen Widerstand 54 mit dem primärseitigen Bezugspunkt und andererseits über einen Widerstand 5 mit der Basis des Transistors 36 verbunden ist. Die eingangsseitig im Optokoppler 50 vorgesehene Leuchtdiode 58 sendet mit steigendem sie durchsetzenden Strom Licht steigender-Helligkeit aus, wodurch bewirkt wird, daß durch die Transistoren 36 und 38 ein ansteigender Strom dem Mittelanschluß 24 zugeführt wird.An optocoupler 50 is provided which has a phototransistor on the output side 52 contains whose collector with the positive connection of the rectifier 32 is connected, and its emitter on the one hand via a resistor 54 with the primary-side reference point and on the other hand via a resistor 5 to the base of transistor 36 is connected. The one provided on the input side in the optocoupler 50 Light-emitting diode 58 sends light of increasing brightness as the current penetrates it off, thereby causing transistors 36 and 38 to have a rising Current is supplied to the center terminal 24.

Der Transistor 1 weist eine -Sekundärwicklung 60 auf, deren Mittelanzapfung an der durch das übliche Symbol gekennzeichneten sekundärseitigen Masse (sekundärseitiger Bezugspunkt) angeschlossen ist und die mit einer Gleichrichteran.ordnung 62 verbunden ist, deren eine positive Spannung liefernder Ausgang mit einem aus zwei Kondensatoren 64 und 66 und einer Spule 67 gebildetenlSiebglied dem Ausgang 70 zugeführt wird.The transistor 1 has a secondary winding 60 whose center tap at the secondary-side mass identified by the usual symbol (secondary-side Reference point) is connected and connected to a rectifier arrangement 62 whose output supplying a positive voltage is connected to one of two capacitors 64 and 66 and a coil 67 is fed to the output 70.

An diesem Ausgang ist der Stromversorgungsanschluß eines Defibrillators anzuschließen, von dem aus das Sichtgerät und ein Hochspannungserzeuger zum Aufladen des Kondensators zur Abgabe der Schocks versorgt werden, und an dem auch eine Ladeschaltung zum Aufladen eines im Defibrillator enthaltenen Akkumulators angeschlossen sein kann. Der Ausgang 70 ist außerdem mit einem Eingang 72 einer Regelschaltung 74 verbunden. Die Regelschaltung 74 weist'eine als Differenzverstärker geschaltete integrierte Schaltung 76 auf, deren nichtinvertierendem Eingang eine durch eine Zehnerdiode 78 stabilisierte Spannung von 5,1 V zugeführt wird, und deren invertierendem Eingang durch ein Potentiometer 80 einstellbar eine Spannung zugeführt wird, die der am Anschluß 72 wirksamen Spannung proportional ist. Das Potentiometer 80 ist so eingestellt, daß die über einen Widerstand 82 mit dem Ausgang der integrierten Schaltung 76 verbundene Leuchtdiod 58 mit einer geringen Leuchtstä.rke leucht , wenn die Spannung am Anschluß 72 genau +15 V beträgt, und daß die Leuchtdiode 58 stärker leuchtet, wenn die Spannung am Schaltungspunkt 72 kleiner wird. Da dann, wenn die Leuchtdiode 58 stärker leuchtet, der dem Mittelanschluß 24 zugeführte Strom zunimmt und somit 4er den Basen der Transistoren 4 bzw. 5 zugeführte Basisstrom ebenfalls ansteigt, wird durch die nun durch die Transistoren 4 und 5 dem Transformator 1 erhöhte zugeführte Leistung einem Absinken der Spannung am Schaltungspunkt 72 entgegengewirkt.The power supply connection of a defibrillator is connected to this output to be connected, from which the display device and a high voltage generator for charging of the capacitor for delivering the shocks are supplied, and on which also a charging circuit be connected to charge an accumulator contained in the defibrillator can. The output 70 is also connected to an input 72 of a control circuit 74. The control circuit 74 has an integrated circuit connected as a differential amplifier Circuit 76, the non-inverting input of which is a Zener diode 78 stabilized voltage of 5.1 V is supplied, and its inverting input adjustable by a potentiometer 80, a voltage is supplied that corresponds to the am Connection 72 effective voltage is proportional. The potentiometer 80 is set so that the via a resistor 82 with the output of the integrated Circuit 76 connected light emitting diode 58 with a low luminosity luminous, when the voltage at terminal 72 is exactly +15 V, and that the light-emitting diode 58 Glows more strongly when the voltage at circuit point 72 becomes smaller. There then when the light-emitting diode 58 lights up more strongly, the current supplied to the center connection 24 increases and thus 4 the base current supplied to the bases of the transistors 4 and 5, respectively also increases, is now through the transistors 4 and 5 the transformer 1, increased supplied power leads to a decrease in the voltage at circuit point 72 counteracted.

Der Gleichrichter 32 liefert nur dann einen Gleichstrom, wenn di durch die Transistoren 4 und 5 zusammen mit dem Tronsformator 1 gebildete Schwingschaltung schwingt. In an slsn bekannter Weise erfolgt ein Abschalten des gerade leitenden Transistors dadurch, daß der Transformatorkern in die Sättigung'gerät, wodurch die diesem Transistor zugeführte.Basisspannung abnimmt und die dem anderen, bisher nicht leitenden Transistor zugeführte Basisspannung ansteigt.The rectifier 32 supplies a direct current only when di through the transistors 4 and 5 formed together with the transformer 1 oscillating circuit swings. In a manner known to slsn, the one that is currently conducting is switched off Transistor in that the transformer core in the saturation device, whereby the The base voltage supplied to this transistor decreases and that of the other, so far not The base voltage supplied to the conductive transistor increases.

Damit bei Einschalten der Anordnung der Transistoren 4 und 5 ein Basisstrom zugeführt werden kann, wird dem Transistor 38 vom Ausgang des Netzgleichrichters 14 über den Kondensator 44 und den Widerstand 42 ein Gleichstromimpuls-zugeführt.So that when the arrangement of the transistors 4 and 5 is switched on, a base current is generated can be fed to the transistor 38 from the output of the power rectifier 14 through the capacitor 44 and the resistor 42 a direct current pulse-supplied.

Im Ausführungsbeispiel bleibt die Spannung- am Ausgang 70 bei einem dem Ausgang 70 entnommenen Strom zwischen O und etwa 500 mA etwa konstant. Wird ein starkerer Strom entnommen, so sinkt die Spannung ab. Bei dem maximal entnehmbaren Strom von etwa 10 A sinkt die Spannung am Anschluß 70 auf etwa 11 V ab. Der nicht dargestellte Hochspannungserzeuger ist so ausgebildet, daß er bei i1 V Eingangsspannung zufriedenstellend arbeitet.In the exemplary embodiment, the voltage at output 70 remains at one The current drawn from the output 70 is approximately constant between 0 and approximately 500 mA. Will a stronger current drawn, so the voltage drops. In which maximum drawable current of about 10 A, the voltage at terminal 70 drops to about 11 V from. The high voltage generator, not shown, is designed so that it works satisfactorily at i1 V input voltage.

Sobald der dem Anschluß 70 entnommene Strom 500 mA überschreitet, leuchtet die Leuchtdiode 58 mit maximaler Hellig-.As soon as the current drawn from connection 70 exceeds 500 mA, the light emitting diode 58 lights up with maximum brightness.

keit, und.somit kann von dem Gleichrichter 32 den Basen der Transistoren 4 undl5 der maximal mögliche Basisstrom zugefahrt werden. Die Transistoren 4 und 5 arbeiten dann mit einer minimalen Kollektor-Emitter.-Restspannung im durchgeschalteten Zustand.speed, und.somit can from the rectifier 32 the bases of the transistors 4 and l5 the maximum possible base current can be supplied. The transistors 4 and 5 then work with a minimal residual collector-emitter voltage in the connected State.

Es sind folgende B¢uelemente verwendet: Transistoren 4 undi5: BU208A, Transistor 36: BC169C, Transistor 38:, MPS64, Dioden 7 bis 10 und 27, 28: 1N4007, Netzgleichrichter 14: vier Dioden 1N4007, Gleichrichter 72: W02, Gleichrichteranordnung 62: VT200T, Optokoppler 50: CNY21,.The following building elements are used: Transistors 4 and i5: BU208A, Transistor 36: BC169C, transistor 38 :, MPS64, diodes 7 to 10 and 27, 28: 1N4007, Mains rectifier 14: four diodes 1N4007, rectifier 72: W02, rectifier arrangement 62: VT200T, optocoupler 50: CNY21 ,.

Zehnerdiode 78: ZPD 5,1 V.Zener diode 78: ZPD 5.1 V.

Der Kern 2 des Transistors ist aas Ferrit vom Typ N22 mit einem Querschnitt von 180 mm2. Die einzelnen Wicklungen des Transformators haben folgende Windungszahlen: Wicklung 3: 2x92 Windungen 0,3 mm Cu, Wicklung 22: 2x2 Windungen 0,3 mm Cu, Wicklung 30: 4 Windungen 0,3 mm Cu, Wicklung 60: 2x6 Windungen 1 mm Cu. Die Drossel 67 besteht aus 15 Windungen Kupferdraht mit 1 mm Dicke und hat einen Wicklungsdurchmesser von 15 mm (Luftspule).The core 2 of the transistor is a N22 type ferrite with a cross section of 180 mm2. The individual windings of the transformer have the following number of turns: Winding 3: 2x92 turns 0.3 mm Cu, winding 22: 2x2 turns 0.3 mm Cu, winding 30: 4 turns 0.3 mm Cu, winding 60: 2x6 turns 1 mm Cu. the Choke 67 consists of 15 turns of copper wire with a thickness of 1 mm and has a winding diameter of 15 mm (air core coil).

Die Werte der'hier nicht genannten Bauelemente sind in die Zeichnung eingetragen. Der primarseitige Bezugspunkt-und die sekundärseitige Masse sind voneinander vollständig getrennt.The values of the components not mentioned here are in the drawing registered. The primary-side reference point and the secondary-side ground are of one another completely separated.

Der primärseitige Bezugspunkt ist dabei nicht nach außen geführt. Die sekundärseitige Masse bildet den Minuspol der an Anschluß 70 anstehenden Spannung.The primary-side reference point is not led to the outside. The ground on the secondary side forms the negative pole of the voltage present at connection 70.

Fig. 2 zeigt in einem Blockschaltbild die. Verbindung des in Fig. 1 gezeigten Netzgerätes, das insgesamt mit dem Bezugszeichen 100 be-zeichnet ist, mit einer Defibrillatoranordnung 110. Diese enthält den eigentlichen Defibrillator 120, was durch zwei am Brustkorb des Patienten anzusetzende Eiektroden 122 veranschaulicht ist, ein Sichtgerät 125 und einen Akkumulator 130. Der Anschluß 70 d-es Netzgerätes 100 ist mit einer Leitung 135 verbunden, die jeweils mit einem Anschluß des Defibrillators 120 und des Sichtgeräts 125 verbunden ist und außerdem mit der Kathode eine Diode 140, deren Anode mit dem positiven Pol des Akkumulators 130 verbunden ist.Fig. 2 shows in a block diagram the. Connection of the in Fig. 1 shown power supply, which is designated as a whole with the reference numeral 100, with a defibrillator arrangement 110. This contains the actual defibrillator 120, which is illustrated by two electrode electrodes 122 to be placed on the patient's chest is, a display device 125 and an accumulator 130. The connection 70 of the power supply unit 100 is connected to a line 135, each with a connection of the defibrillator 120 and the display device 125 is connected and also with the cathode a diode 140, the anode of which is connected to the positive pole of the accumulator 130.

Parallel zur -Diode 140 ist ein Widerstand .142 geschaltet.A resistor 142 is connected in parallel with the diode 140.

Wenn der Defibrillator 120 nicht in Betrieb ist, so wird der Akkumalator 130 iber den als Vorwiderstand wirksamen Widerstand 142 vom Netzgerät 100 aufgeladen. Der Widerstand 142 bildet dabei mit der an der Leitung 135 wirksamen konstanten -Inung von 15 V eine Quelle konstanten Stromes. Wird- das Si.chtgerit 125 eingeschaltet, so ist die Spannung an der Leitung 135 weiterhin geregelt und betrigt 15 V, weil der Gesamtstrombedarf des Sichtgerätes 125 und der Akkumulator-Ladeschaltung innerhalb des Regelbereichs des Netzgerätes 100 liegt. Wird der Defibrillator 120 eingeschaltet, ist wegen der hohen Stromentnahme die Spannung an der Leitung 135 nicht mehr geregelt und sinkt in der oben geschilderten eise ab. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß auch in lieaem Fall das Netzgerät 100 noch voll die elektrische Leistung für den Defibrillator 125 liefern ';ann, also der Akkumalato-r 130 noch nicht entladen wird. Der Akkumulator 13? ist lediglich für den Fall vorgesehen, daß das Gerat 110 verwendet werden soll, wenn das Netzgerät 100 nicht am Gerät 110 angeschlossen ist, oder wenn die Spannung des elektrischen Wechselstromnetzes ausfällt. Der Entladestrom des Akkumulators 130 fließt über die diode 140.When the defibrillator 120 is not in use, the accumulator becomes 130 charged by the power supply 100 via the resistor 142, which acts as a series resistor. The resistor 142 forms with the constant effective on the line 135 -Indication of 15 V a source of constant current. If the safety device 125 is switched on, so is the tension on the Line 135 still regulated and concerned 15 V, because the total power requirement of the display device 125 and the accumulator charging circuit lies within the control range of the power supply unit 100. If the defibrillator is 120 switched on, the voltage on line 135 is due to the high current draw no longer regulated and sinks in the ice described above. The arrangement is taken in such a way that even in this case, the power supply 100 is still fully electrical Deliver power for the defibrillator 125 '; ann, so the accumulator 130 still is not discharged. The accumulator 13? is only intended for the case that the device 110 should be used when the power supply unit 100 is not connected to the device 110 is connected, or if the voltage of the electrical AC network fails. The discharge current of the accumulator 130 flows via the diode 140.

Zum besseren Verständnis sind in der Zeichnung die Symbole fir den primärseitigen Bezugspunkt und die sekundärseitige Masse erläutert.For a better understanding, the symbols for are used in the drawing primary-side reference point and the secondary-side mass explained.

Claims

Claims power supply for a defibrillator with at least a device part requiring a regulated voltage, characterized in that there is a power rectifier tal4.) and a static DC voltage converter ' with controllable switching elements (4, 5), in particular transistors, a transformer (1) and an output-side rectifier arrangement (62), der.von-dem Mains rectifier is fed that a control circuit (74) for keeping constant the output voltage of the rectifier arrangement is provided, the control range of which essentially only up to a current load that corresponds to the consumption of the device part is equivalent to.

2. Power supply unit according to claim 1, characterized in that the direct current converter works in push-pull operation with an essentially constant duty cycle 1: 1 and that the saturation voltage of the switching elements is influenced by the regulation.

3. Netzgerät'nach claim 2, provided with one on the transformer Control winding, the two end connections of which connect with the base connections of the as transistors formed switching elements are coupled; characterized, that the control winding (22) has a center tap (24) which connects to the output a current source (32, 36, 38) controlled by the control circuit is connected.

4. Power supply unit according to claim 3, characterized in that the power source a rectifier connected to a further winding (30) of the transformer (1) (32), and that means (40, 44, 42) for feeding in a direct current from the mains rectifier (14) into the center tap (24) of the control winding (22) is provided.

5. Power supply unit according to one of the preceding claims, characterized in that that there are two separate electrical reference points for the mains rectifier (14), the Switching elements (4,5), the primary winding (3) of the transformer (1) and the output the control circuit (74) on the one hand and for the secondary winding (60), the rectifier arrangement (62) and the input of the control formwork (74) on the other hand.

.6. Power supply unit according to Claim 5, characterized in that the control circuit (74) an optocoupler for galvanic decoupling between its input and output (50).

7. Power supply unit according to claim 6, characterized in that the optocoupler (50) in the signal path of the control circuit is close to the output of the control circuit.

8. Power supply unit according to claim 6 or 7, characterized in that the Control circuit has a differential amplifier (76), with the output of which the input of the optocoupler (50) is coupled.

9. Power supply unit according to one of the preceding claims, characterized in that that it is designed for short-term operation.

10. Defibrillator, characterized in that it is a power supply according to one of the previous ones. Has claims.

11 .. power supply or defibrillator according to one of the preceding claims, characterized in that the device part has a charging circuit (140, 142) for one Accumulator is.

12. Check the power supply or defibrillator. one of claims 1 to 10, characterized in that the device part is a display device (125).