УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ИНГАЛЯТОР

Полезная модель относится к медицинской технике, в частности к устройствам для преобразования жидкого лекарственного вещества в мелкодисперсный аэрозоль используя энергию высокочастотных колебаний пьезокристалла, и предназначена для лечения и профилактики органов дыхания лекарственными препаратами (эфирными маслами (ароматерапия), антибиотиками, настоями трав, минеральной водой и др.) как в домашних условиях, так и в медицинских учреждениях.
Из уровня техники известен ультразвуковой распылитель, который использует частоту на 3 или 5 МГц как частоту колебания для того, чтобы произвести субмикронные капельки. Распылитель может также использовать, по крайней мере, одно пьезоэлектрическое керамическое колебание для увеличения объема капелек. Сверхзвуковой распылитель включает переменного/ постоянного тока конвертер, индуктивный трехточечный генератор, устройство усиления, распылительную камеру, и, по крайней мере, один пьезоэлектрический керамический генератор (GB 2395131, 19.05.2004).
Известен ультразвуковой распылитель с покрытым металлом ультразвуковым генератором, содержащий пьезоэлектрический преобразователь, чашу, расположенную выше преобразователя. Акустические волны, произведенные преобразователем, распространяются последовательно через среду передачи первой перегородки, согласующую среду и второй перегородки, которая является частью чаши. Преобразователь по крайней мере частично включает серебро. Серебро связывается с передающей средой, чтобы препятствовать росту бактерий в передающей среде (US 7779831, 24.08.20102).
Наиболее близким аналогом по технической сущности к предложенной полезной модели является ультразвуковой ингалятор, содержащий генератор высокочастотных колебаний, включающий в себя трансформатор с тремя обмотками, в котором: первый вывод первой обмотки подключен ко второму выводу четвертого конденсатора; второй вывод первой обмотки подключен к эмиттеру первого транзистора, второму выводу первого конденсатора, первому выводу третьего конденсатора, первому выводу второго резистора; первый вывод второй обмотки подключен к первому выводу первого резистора, к первому выводу первого конденсатора, к первому выводу второго конденсатора, первому выводу дросселя и первой шине питания; второй вывод второй обмотки подключен ко второму выводу второго конденсатора и коллектору первого транзистора, в котором база соединена с первым выводом четвертого конденсатора и вторым выводом первого резистора; первый вывод третьей обмотки соединен с эмиттером второго транзистора; второй вывод третьей обмотки соединен со вторым выводом второго резистора, вторым выводом третьего конденсатора, второй клеммой подключения нагрузки и второй шиной питания; - усилитель мощности высокочастотных колебаний, включающий в себя второй транзистор, в котором база соединена с шиной питания; коллектор соединен со вторым выводом дросселя и первой выходной клеммой для подключения нагрузки, в том числе пьезокерамического излучателя; - распылительную камеру, в которую встроен пьезокерамический излучатель, в котором первый выход подключен к первой клемме подключения нагрузки, а второй выход ко второй клемме подключения нагрузки (RU 87916, 27.10.2009).
К недостаткам данных конструкций относятся громоздкость и сложность конструкций, неудобство в использовании и малая надежность в эксплуатации.
Задача, на решение которой направлена предложенная полезная модель, заключается в создании ультразвукового ингалятора, который исключал бы указанные выше недостатки.
Технический результат, достигаемый при реализации данной полезной модели, заключается в повышении КПД за счет использования полевого транзистора, обеспечении высокой стабильности работы генератора при изменении значений питающего напряжения и в широком диапазоне температур и регулировки производительности распыления без потери мощности на активных элементах, повышении технологичности за счет применения стандартных моточных изделий и современной безвыводной элементной базы для монтажа платы на автоматической линии и надежности за счет применения малого количества активных элементов.
Указанный технический результат достигается в ультразвуковом ингаляторе, содержащем адаптер питания, подключенный к фильтру помех, выходы которого связаны с цепью питания устройства управления, входом электронного ключа и с цепью устройства индикации, при этом вход электронного ключа связан через устройство управления с устройством защитного отключения, а выход - с цепью питания генератора импульсов, вход которого подключен к устройству регулировок, а выход с усилителем мощности, связанным с пьезоэлементом.
Адаптер питания дополнительно подключен к сети переменного тока и представляет собой импульсный преобразователь переменного сетевого напряжения в низкое постоянное напряжение.
Фильтр помех выполнен на конденсаторах и дросселе по схеме типового П-образного фильтра.
Устройство защитного отключения выполнено на оптопаре, ограничительном резисторе и термоконтакте.
Устройство индикации выполнено на светодиодах и ограничительных резисторах.
Электронный ключ выполнен на полевом транзисторе и ограничительных резисторах.
Генератор импульсов содержит задающий генератор на инверторах, резисторах, конденсаторах, элементе индуктивности и стабилизаторе напряжения с конденсаторами фильтров.
Устройство регулировок выполнено на подстроечном резисторе и подстроечном конденсаторе.
Усилитель мощности содержит конденсатор, конденсаторы фильтра, диод, резисторы, транзисторы, ключевой транзистор и элемент индуктивности.
Устройство управления содержит тактовую кнопку, резисторы, конденсаторы, блокировочный конденсатор, ограничительный резистор, D-триггер и конденсаторы фильтра питания.
Ультразвуковой ингалятор (небулайзер) представляет собой устройство для преобразования жидкого лекарственного вещества в мелкодисперсный аэрозоль используя энергию высокочастотных колебаний пьезоэлемента (пьезокристалла, пьезокерамического излучателя). Он состоит из пьезоэлемента ультразвукового преобразователя, емкости для деонизирующей воды и стаканчика для лекарства (не показано). Образование аэрозоля происходит следующим образом: сигнал высокой частоты (1-4 MHz) деформирует пьезоэлемент. Вибрация от пьезоэлемента передается на поверхность раствора, где происходит формирование «стоячих» волн. При достаточной частоте ультразвукового сигнала на перекрестье этих волн происходит образование «микрофронта» (гейзера), т.е. образование и высвобождение аэрозоля. Как и в струйном небулайзере, частицы аэрозоля сталкиваются с «заслонкой», более крупные возвращаются обратно в раствор, а более мелкие - ингалируются.
Аэрозоль образуется за счет распыления жидкого лекарственного препарата, помещенного в распылительную камеру в стаканчике, ультразвуковыми колебаниями, частотой 2,64 МГц, генерируемыми пьезоэлементом, конструктивно входящим в состав ингалятора. Электронная схема ингалятора питается постоянным током напряжением 12 В. Это делает прибор электробезопасным. Мощность, потребляемая прибором - 1.25А. Вес ингалятора без блока питания составляет 170 г, корпус влагозащищенный, изготовлен из прочного пластика, не содержащего вредных для человека веществ, не вступающего в реакцию с лекарствами, моющими веществами. Прибор прост в обращении, не требует специальной подготовки перед применением. Может быть дезинфицирован в домашних условиях. Это позволяет использовать прибор в быту, при наличии сети электроснабжения 220В±22В.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена функциональная схема ультразвукового ингалятора; на фиг.2, 3 - электрическая схема ультразвукового ингалятора.
На фиг.1 отображен адаптер питания 10, который подключается к сети переменного тока и представляет собой стандартный импульсный преобразователь переменного сетевого напряжения в низкое постоянное напряжение, от которого питаются все остальные устройства ингалятора.
Вход фильтра помех 9 подключен к первому «Е1» и второму «0V» выходам адаптера питания 10, а выход «Е1-1» к цепи питания устройства управления 7, входу электронного ключа 5 и цепи устройства индикации 6. Выход «0V» фильтра помех постоянно подключен к общему проводу «⊥» всех устройств прибора.
Устройство управления 7 предназначено для формирования напряжения управления электронным ключом «U вкл.» и «U откл.» в различных режимах работы:
- При подаче напряжения питания «Е1-1» в цепь питания устройства управления 7, с его выхода напряжение «U откл.» подается на вход электронного ключа 5, который остается в закрытом состоянии и напряжение «Е1-2» не подключается к генератору импульсов 1, усилителю мощности 3 и пьезоэлементу 4. Так обеспечивается нахождение ингалятора в выключенном состоянии при подключении адаптера питания к сети.
- При поступлении команды на включение/отключение ингалятора, с устройства управления 7 на вход электронного ключа 5 поступает напряжение «U вкл.» («U откл.») и электронный ключ 5 замыкает (размыкает) цепь входа напряжения «Е1-1» и выхода напряжения «Е1-2». При этом напряжение с выхода электронного ключа «Е1-2» подключается (отключается) к цепям питания генератора импульсов 1, усилителя мощности 3, пьезоэлемента 4 и цепи устройства индикации 6. Так осуществляется включение или отключение питания этих устройств и обеспечивается индикация о включении прибора в работу.
- При превышении температуры пьезоэлемента выше критической, замыкется термоконтакт 49 устройства защитного отключения 8 и на вход устройства управления 7 подается напряжение «Ut». С выхода устройства управления 7 на вход электронного ключа 5 подается напряжение «U откл.». Напряжение «Е1-2» отключается от генератора импульсов 1, усилителя мощности 3 и пьезоэлемента 4. Снятие блокировки электронного ключа 5 проводится повторным включением ингалятора элементом управления устройства управления.
При подаче напряжения «Е1-2» на генератор импульсов 1 на его выходе появляется «U ген» - последовательность прямоугольных импульсов с рабочей частотой пьезоэлемента (пьезокерамического излучателя). Подстроечными элементами устройства регулировок 2 «управление частотой» и «управление мощностью» изменяются частота и длительность импульсов на выходе генератора импульсов 1. Регулировкой длительности импульсов регулируется мощность на нагрузке, которой является пьезоэлемент.
Напряжение «U ген.» с выхода генератора импульсов 1 подается на вход усилителя мощности 3, драйвер которого обеспечивает величины напряжения и тока, необходимых для переключения выходного транзистора. Работа выходного транзистора усилителя мощности 3 в ключевом режиме обеспечивает заряд и разряд статической емкости пьезоэлемента 4. При разряде статической емкости кристалл излучателя 4 испытывает деформацию - колебания с ультразвуковой частотой.
Электрическая схема ультразвукового ингалятора изображена на фиг.2, 3.
Фильтр помех 9 выполнен на конденсаторах 60, 62 и дросселе 61 по схеме типового П-образного фильтра. Конденсаторы 60,62, включены между проводом «Е1» и проводом «0V» до и после дросселя 61. Дроссель 61 (режекторный) имеет две идентичных обмотки, которые последовательно включены в провод «Е1» и провод «0V».
Напряжение питания с первого выхода «Е1-1» подается на первый вывод ограничительного резистора 57 устройства управления 7, первый вывод ограничительного резистора 42 устройства индикации 6, истоку транзистора 39 и первому выводу резистора 41 электронного ключа 5.
Второй выход «0V» подключен к общему проводу «_|_».
Со второго вывода ограничительного резистора 57 напряжение «Е1-3» подается на первые выводы конденсаторов фильтра питания 58,59, другие выводы которых подключены к общему проводу «_|_».
Вывод подачи питающего напряжения «V сс» D-триггера 55 подключен ко второму выводу резистора 57, общий вывод «GND» к общему проводу «_|_».
Перевод D-триггера 55 в счетный режим выполнен на интегрирующей R-C цепи, в которой точка соединения второго вывода резистора 56 и первого вывода конденсатора 54 подключена к входу «D» D-триггера 55, а выход «Q инв.» подключен к первому выводу резистора 56. Второй вывод конденсатора 54 соединен с общим проводом «_|_».
Схема обнуления D-триггера 55 при первичном включении адаптера питания в сеть содержит дифференцирующую R-C цепь в которой, точка соединения второго вывода конденсатора 52 и первого вывода резистора 53 подключена к входу «R» D-триггера 55; первый вывод конденсатора 52 ко второму выводу ограничительного резистора 57; второй вывод резистора 53 к общему проводу «_|_».
Управление включением/отключением осуществляется тактовой кнопкой 45, один вывод которой соединен с общим проводом «_|_», а другой - с общей точкой первого вывода резистора 44 цепи помехозащиты и первого вывода конденсатора 46 входа второй дифференцирующей R-C цепи. Точка соединения второго вывода конденсатора 46 и первого вывода резистора 47 второй дифференцирующей R-C цепи подключена к тактовому входу «С» D-триггера 55. К входу «С» подключен первый вывод блокировочного конденсатора 48, второй вывод которого соединен с общим проводом «_|_».
Вход «S», предназначенный для установки триггера в единичное состояние, не используется и соединен с общим проводом «_|_».
Устройство защитного отключения 8 выполнено на оптопаре 51 и термоконтакте 49. Анод управляющего диода и коллектор управляемого транзистора оптопары 51 подключены ко второму выводу ограничительного резистора 57. Катод оптопары 51 через резистор 50 соединен с первым выводом термоконтакта 49. Второй вывод термоконтакта 49 соединен с общим проводом «_|_». Эмиттер управляемого транзистора подключен к входу установки в нулевое состояние «R» D - триггера 55.
Электронный ключ 5 выполнен на полевом транзисторе 39, исток которого соединен с первым выходом «Е1-1» фильтра питания 9, сток - с выходом напряжения «Е1-2», затвор - через ограничительный резистор 40 с инвертирующим выходом «Q инв.» D-триггера 55 устройства управления 7. Первый вывод резистора 41 подключен к истоку, а его второй вывод к затвору транзистора 39.
Устройство индикации 6 выполнено на светодиодах 38,43. Индикацию подключения питания к прибору осуществляет светодиод 43, анод которого через ограничительный резистор 42 подключен к выходу «Е1-1» фильтра помех 9. Индикацию включения прибора в работу осуществляет светодиод 38, анод которого через ограничительный резистор 37 подключен к выходу «Е1-2» электронного ключа 5. Катоды светодиодов 38, 43 соединены с общим проводом «_|_».
Генератор импульсов 1 содержит задающий генератор на инверторе 14-1 микросхемы 14. Для запуска генератора вход инвертора 14-1 соединен с его выходом через резистор 13. Для сдвига фазы сигнала на 180 градусов между входом и выходом инвертора 14-1 введена цепь обратной связи в которой: первый вывод конденсатора 11 соединен с входом инвертора 14-1; первый вывод конденсатора 16 подключен к выходу инвертора 14-1; второй вывод конденсатора 11 и второй вывод конденсатора 16 соединены с общей точкой L-C контура - первого вывода конденсатора 12, первого вывода элемента индуктивности 15 и первого вывода подстроечного конденсатора 17 устройства регулировок 2. Второй вывод конденсатора 12, второй вывод элемента индуктивности 15 соединены с общим проводом «_|_» схемы. Изменением емкости подстроечного конденсатора 17 устройства регулировок 2, у которого второй вывод соединен с общим проводом «_|_», регулируется частота генерируемых колебаний генератора импульсов 1.
Выход инвертора 14-1 соединен с входом буферного усилителя - инвертора 14-2.
Сигнал с цифровыми логическими уровнями с выхода инвертора 14-2 подается на дифференцирующую R-C цепь на конденсаторе 18 и подстроечном резисторе 19, в которой первый вывод конденсатора 18 соединен с выходом инвертора 14-2, общая точка второго вывода конденсатора 18 и первого вывода подстроечного резистора 19 устройства регулировок 2 подключена к входу инвертора 14-3. Подстроечным резистором 19, у которого второй и третий вывод подключены к общему проводу «_|_», регулируется длительность и скважность импульсов на выходе генератора импульсов 1.
Буферная цепь собрана на инверторах 14-3, 14-4, 14-5, 14-6, в которой выход инвертора 14-3 подключен к входу инвертора 14-4; выход инвертора 14-4 подключен к входам инверторов 14-5, 14-6. Сигнал с выхода генератора импульсов 1 - точки соединения выходов инверторов 14-5, 14-6 подается на вход усилителя мощности 3.
Для преобразования напряжения с выхода электронного ключа 5 «Е1-2» в напряжение питания микросхемы генератора импульсов 1 применен стабилизатор напряжения на элементе 22 с конденсаторами фильтра 20, 21.
Выход напряжения «Е1-2» соединен с входом «V in » стабилизатора 22, выход «V out» подключен к первым выводам конденсаторов фильтра 20, 21 и выводу «V сс» микросхемы 14. Второй вывод конденсатора 20, второй вывод конденсатора 21, вывод «GND» стабилизатора 22 и вывод «GND» микросхемы 14 соединены с общим проводом «_|_».
Сигнал с выхода генератора «U ген.» подается на вход драйвера транзисторной сборки 28 усилителя мощности 3, выполненного на транзисторах 29, 30.
Импульсы с высоким логическим уровнем управляют открытием N-канального транзистора 29, у которого вывод затвора «3 1» соединен с цепью выхода генератора импульсов «U ген.».
Импульсы с низким логическим уровнем управляют открытием Р-канального транзистора 30 через переходной конденсатор 25, первый вывод которого соединен с цепью выхода генератора импульсов «U ген.», а ко второму выводу конденсатора 25 подключен вывод затвора «3 2» транзистора 30. Необходимый уровень импульсов на затворе обеспечивает схема фиксации уровня, выполненная на элементах 23, 24, в которой второй вывод резистора 24 и анод диода 23 подключены ко второму выводу конденсатора 25.
Вывод истока «И 2» транзистора 30, катод диода 23 и первый вывод резистора 24 схемы фиксации уровня, первые выводы конденсаторов фильтра 26, 27, 36 подключены к выходу напряжения «Е1-2. Вторые выводы конденсаторов фильтра 26, 27, 36 и вывод истока «И 1» транзистора 29 соединены с общим проводом «_|_» Работой транзистора 34 в ключевом режиме управляют: напряжение «Е1-4» на выводе стока «С 2» транзистора 30 и напряжение «0V» («_|_») на выводе стока
«С 1» транзистора 29. Для этого вывод стока «С 1» транзистора 29 соединен с первым выводом резистора 31, а вывод стока «С 2» транзистора 30 - с первым выводом резистора 32.
Затвор «3» ключевого транзистора 34 подключен к общей точке второго вывода резистора 31, второго вывода резистора 32 и первого вывода резистора 33. Исток «И» ключевого транзистора 34 и второй вывод резистора 33 соединены с общим проводом «_|_».
Нагрузкой транзистора 34 является пьезоэлемент 4: сток транзистора 34 подключен к общей точке второго вывода элемента индуктивности 35 и первого вывода пьезоэлемента 4. Второй вывод пьезоэлемента 4 соединен с общим проводом «_|_» а первый вывод элемента индуктивности 35 подключен к выходу напряжения «Е1-2».
Предложенное устройство работает следующим образом.
При первичном включении адаптера питания 10 в сеть, напряжение питания подается на фильтр помех 9. Фильтр выполнен по схеме типового П-образного фильтра осуществляет подавление высокочастотных кондуктивных помех, как со стороны адаптера питания 10, так и со стороны ингалятора. Конденсаторы 60, 62, включенные между проводом «Е1» и проводом «0» предназначены для фильтрации кондуктивной помехи симметричного вида с частотой до сотен килогерц. Режекторный дроссель 61 выполнен на сердечнике с достаточно высокой магнитной проницаемостью (феррите) и имеет две идентичные обмотки. Обмотки включены последовательно в провод «Е1» и провод «0», а полярность включения обмоток такова, что они имеют большое индуктивное сопротивление для помехи несимметричного вида с частотой более 1 МГц.
Напряжение «Е1-1» с выхода фильтра помех 9 подается на микросхему D-триггера 55 блока управления 7, светодиод 43 устройства индикации 6 и исток транзистора 39 электронного ключа 5. Свечение светодиода 43 - индикация подключения питания к ингалятору.
Электронный ключ 5 выполнен на полевом транзисторе 39 и резисторе 41. Резистор 41, включенный между истоком и затвором транзистора 39 удерживает транзистор в закрытом состоянии при подаче напряжения питания до подачи рабочего управляющего напряжения на затвор.
При подаче напряжения питания на D-триггер 55 срабатывает схема обнуления, выполненная на дифференцирующей R-C цепи - элементах 52, 53 блока управления 7, которая обеспечивает на выходе «Q инв.» D-триггера 55 напряжение с уровнем логической "1". Напряжение с выхода «Q инв.» через резистор 40 подается на затвор транзистора 39 электронного ключа 5, который останется в закрытом состоянии, так как открывается напряжением с уровнем логического «0». Таким образом, на генератор 1, усилитель 3 и пьезоэлемент 4 не будет подано напряжение питания «Е1-1» и ингалятор будет выключен.
При нажатии на тактовую кнопку 45 блока управления 7 происходит переключение D-триггера 55 и установка на выходе «Q инв.» напряжения с уровнем логического «0», которое открывает транзистор 39 электронного ключа 5. При открытии транзистора электронного ключа напряжение питания подается на светодиод 38 устройства индикации 6, генератор 1, усилитель 3 и пьезоэлемент 4. Свечение светодиода 38 - индикация о включении прибора в работу.
Генератор импульсов 1 для пьезоэлемент 4 выполнен на КМОП инверторе 14-1 микросхемы 14. Резистор 13 обеспечивает перевод режима работы логического элемента из режима ограничения в режим усиления. Для генерации сдвиг фаз на рабочей частоте должен быть 360 градусов и коэффициент усиления контура генератора больше единицы. Инвертор 14-1 обеспечивает сдвиг фаз в 180 градусов. На резонансной частоте цепь обратной связи на конденсаторах 11, 12, 16, 17 и элементе индуктивности 15 обеспечивает дополнительный сдвиг фаз на 180 градусов между входом и выходом инвертора 14-1. Подстроечным конденсатором 17 устройства управления 2 регулируется значение резонансной частоты LC-контура, которая определяет частоту генерируемых колебаний.
Элемент 14-2 - буферный усилитель, предназначен для доведения уровня генерируемого сигнала до цифровых логических уровней.
С выхода инвертора 14-2 импульсы поступают на дифференцирующую цепь на конденсаторе 18 и резисторе 19. Изменяя постоянную времени RC-цепи с помощью подстроечного резистора 19 устройства управления 2, можно менять длительность и скважность импульсов на выходе инверторов 14-5, 14-6. Таким образом регулируется мощность, подаваемая на пьезоэлемент 4. Инверторы 14-3, 14-4, 14-5, 14-6 - буферные. Элементы 22, 20, 21 - стабилизатор напряжения 22 и конденсаторы фильтра 20, 21 питания для микросхемы 14.
Усилитель мощности 3 собран на элементе транзисторной сборки 28 и мощном MOSFET транзисторе 34. В качестве драйвера и переключающего элемента применена транзисторная сборка 28, состоящая из 2-х полевых транзисторов разной проводимости: n-канального 29 и р-канального 30. Для управления мощным транзистором 34 в Ключевом режиме транзисторы 29, 30 включены по двухтактной схеме.
Параметры мощности транзисторов при выбранном напряжении питания, обеспечивают величину тока стока, достаточную для перезарядки входной емкости транзистора 34.
При низком логическом уровне на выходе генератора импульсов 1 открывается р-канальный транзистор 30 транзисторной сборки 28. Диод 23 и резистор 24 обеспечивают фиксацию необходимого уровня импульсов. При этом на затвор транзистора 34 через резистор 32 подается напряжение питания и транзистор 34 открывается.
При высоком логическом уровне на выходе генератора импульсов 2 открывается n-канальный транзистор 29 элемента транзисторной сборки 28. При этом затвор транзистора 34 через резистор 31 соединяется с общим выводом источника питания и транзистор 34 закрывается.
При закрытом транзисторе 34 статическая емкость пьезоэлемента 4 заряжается через элемент индуктивности 35. При открытом транзисторе 34 статическая емкость пьезоэлемента 4 разряжается, при этом кристалл излучателя испытывает деформацию - колебания с ультразвуковой частотой.
Устройство управления 7 собрано на микросхеме D-триггера 55, которая работает в счетном режиме. Перевод в счетный режим осуществлен путем соединения инверсного выхода «Q инв.» с информационным входом «D» через резистор 56. При первичной подаче напряжения питания на микросхему D-триггера 55 срабатывает схема установки в нулевое состояние на дифференцирующей R-C цепи - элементах 52, 53 и обеспечивает подачу импульса на вход «R». При этом на выходах устанавливаются напряжения с уровнями: логического «0» на выходе «Q» и логической «1» на выходе «Q инв.». Напряжение с выхода «Q инв.» D-триггера 55 через резистор 40 подается на затвор транзистора 39 электронного ключа 5, который останется в закрытом состоянии.
При нажатии тактовой кнопки 45 на тактовом входе «С» D-триггера 55 элементы
44, 46, 47 формируют экспоненциальный импульс, передний фронт которого (положительный перепад напряжения) переключает выходы D-триггера в противоположное состояние. На прямом выходе «Q» установится тот логический уровень, который был до прихода синхроимпульса на входе «D» - уровень логической «1». На выходе «Q инв.» установится напряжение с уровнем логического «0», которое через резистор 40 подается на затвор транзистора 39 и обеспечивает открытие электронного ключа 5 и включение ингалятора в работу. При повторном нажатии тактовой кнопки 45 на выходе «Q инв.» D-триггера 55 установится напряжение с уровнем логической «1», что приведет к закрытию электронного ключа 5 и выключению ингалятора.
Устройство защитного отключения 8 предназначено для отключения ингалятора при превышении допустимой температуры на пьезоэлементе 4 и собрано на оптопаре 51, состоящей из управляющего диода и управляемого транзистора, и термоконтакте 49. Напряжение «Е1-3» через резистор 57 постоянно подано на коллектор управляемого транзистора и анод управляющего диода оптопары 51.
Напряжение с катода управляющего диода оптопары 51 через резистор 50 приложено к одному из выводов термоконтакта 49, другой вывод которого соединен с общим проводом «|». При превышении допустимой температуры на пьезоэлементе 4, термоконтакт 49, с нормированной температурой срабатывания и имеющий тепловой контакт с пьезоэлементом, замыкает цепь управляющего диода оптопары 51. Управляемый транзистор оптопары 51 открывается и управляющее напряжение «U t» подается на вход «R» установки D - триггера 55 в нулевое состояние. Напряжение логической «1» с выхода«Q инв.» D-триггера 55 через резистор 40 подается на затвор транзистора 39 и обеспечивает закрытие электронного ключа 5. Таким образом генератор 1, усилитель 3 и пьезоэлемент 4 будут отключены от цепи питания «Е1-1» - ингалятор выключен.
Преимуществом ультразвукового ингалятора являются - бесшумность работы, однородность и постоянство размеров частиц распыляемого аэрозоля, а так же портативность.
При использовании ультразвукового ингалятора достигается лечебный эффект, за счет вдыхания лекарственных препаратов, показанных врачом, в виде мелкодисперсного аэрозоля.