Bipolarer Reizstrom mit MOSFETs und H-Brücke?
Hallo und danke für dieses tolle Forum.
Dies ist zwar mein erstes Posting, aber ich lese hier die Artikel und Wiki schon eine ganze Weile mit.
Ich sinniere seit einiger Zeit darüber nach wie diese ganzen TENS Geräte zur Nerven- bzw. Muskelstimulation funktionieren. Da ich selbst aus dem Medizinbereich komme weiß ich über die physiologische Seite gut Bescheid.
Die elektronische Umsetzung finde ich interessant und ich würde da nur mal gerne drüber plaudern ob meine Gedanken soweit korrekt sind. Es ist mir auch durchaus klar, dass solch eine Schaltung nichts für den Laien ist und Strom am Körper sowieso immer ein Risiko darstellt. Es geht mir hier nur darum ob meine Ideen zur Funktionsweise falsch sind.
Also bei den TENS Geräten fließen ca. 50-100Volt im Bereich von einigen Milliampere durch den Körper. Und zwar nicht als Gleichstrom (das wäre ziemlich schädlich, mit allen Auswirkungen wie Elektrolyse, Zellschädigung, etc.) sondern als Wechselstrom.
Die Pulsform variiert je nach Gerät, aber eine bipolare Rechteckform mit ca. 100-200Hz und Pulsweiten variabel bis zu 300uS wurden als am angenehmsten beschrieben.
Gut, wie erzeugt man also möglichst schöne bipolare Rechteckimpulse? Da kam mir der Gedanke ob dies nicht ein idealer Fall für MOSFETs im H-Brückenaufbau ist und anstelle des Motors wäre dann der Elektrodenanschluss? Oder sind MOSFETs hier ein Overkill. Es geht ja immerhin nur um ein paar mA's, allerdings mit eben 50-100V und um schnelle Schaltzeiten wegen Rechteckform.
Wenn man eine H-Brücke für einen Motor nimmt, dann kann man durch die Umschaltung der Drehrichtung ja die Polarität komplett umdrehen. Mit MOSFETs wäre das auch schnell genug für Rechteckimpulse denke ich, und schaltet man keinen MOSFET fließt auch kein Strom.
Jetzt wäre nur die Frage der Ansteuerung. Man muss ja immer zwei MOSFETs gleichzeitig schalten, aber nie beide auf einer Seite der HBrücke (Kurzschluss). Kann da ein MOSFET Treiber helfen? Es gibt ja Treibertypen die Totzeiten eingebaut haben und so die High und Lowside sicher nie gleichzeitig schalten.
Wie wäre so ein High- und Lowside Treiber denn an 4 MOSFETs anzuschließen wenn meine Gedanken bisher halbwegs korrekt sind. Kann der Treiber jeweils 2 MOSFETs pro High- und Low- Ausgang schalten (vorausgesetzt er hat genügend Leistung für die Gatekapazitäten)?
Und zum Schluss müsste man den Treiber ja noch mit einer Logic verbinden welche jeweils abwechselnd den High- und Low- Logic Input auf High setzt in der gewünschten Frequenz und Impulsdauer. Dazu wäre wohl ein Microkontroller am Besten geeignet denke ich.
Mir kommen die ganzen kommerziellen Aufbauten meist wesentlich simpler vor. Andererseits, vielleicht erzeugen die auch nicht so wunderschöne Rechteckimpulse wie ich mir das vorstelle :-) (und vielleicht sind die auch garnicht so nötig, aber mir gings hier ums Prinzip)
Also, danke schon mal für eure Einsichten.
Wär doch Lustig so einen Rückenmuskelstimulationsmassageroboter zu bauen ;-)
