记者体验低频脉冲“电疗”，最大痛像小腿抽筋
编者按：
近段时间，临沂市第四人民医院（临沂精神卫生中心）的网络成瘾戒治中心站在了舆论的风口浪尖。人们对这里的态度形成了割裂的舆论场。在网上，众多网友认为这里是“集中营”，杨永信是使用“电击”疗法“治疗”网瘾的“恶魔”；然而，一些正在“治疗”和已经“治愈”的盟友家长则是最大的“挺杨派”，他们认为这里是“幸福家园”，杨永信是挽救网瘾少年的“救星”。8月18日下午，大众网记者走进“神秘”的网戒中心，亲身体验低频脉冲的“电疗”，并对话杨永信，零距离还原网戒中心现实情况。
本调查分为【实地探访】【体验“电疗”揭秘“十三室”（视频）】【对话杨永信】【采访手记】四个部分。您可直接点击上述小标题进行相关阅读。
记者体验低频脉冲“电疗”，最大痛像小腿抽筋
图/文 大众网记者 马俊骥
在临沂网络成瘾戒治中心，最让人感到神秘恐怖的是“十三室”。据很多媒体报道和出院者的描述，在“十三室”里，杨永信使用“电击”迫使他们屈服，非常痛苦。8月18日下午，大众网记者走进了网络成瘾戒治中心的“十三室”，亲身体验了戒治中心目前使用的“低频脉冲疗法”。
网戒中心使用的低频脉冲治疗仪。大众网记者 马俊骥 摄
与事先听到的各种传言不一样的是，走进戒治中心的“十三室”，感觉整洁明亮。大约15平米的房间里，最显眼的是一张蒙着蓝色一次性床单的治疗床，周围摆放着藤椅。在房间角落的一个储物柜上，放着4台仪器，上面写的是“低频电子脉冲治疗仪”，型号是G9805—C型。杨永信称，2009年被卫生部叫停之前，戒治中心使用的是电刺激（或电休克）治疗网瘾，使用电流非常微小，能够达到“醒脑治疗”的目的。被叫停后，网络成瘾戒治中心使用的是低频脉冲疗法，这种低频脉冲治疗仪是广泛应用于大中小型医院和家庭康复理疗的产品，能让戒治者放下抵触情绪，更加认真地进行交流。临沂卫计委发布的回应中称，经专家调查，低频脉冲疗法与网络上热议的“网瘾电击治疗”有根本区别。
随后，大众网记者对低频脉冲疗法进行了体验。
大众网记者体验低频脉冲疗法，手指处于不自主收缩的状态。
大众网记者坐在治疗床边的一个藤椅上，左手手掌横立放在治疗床上，医护人员对记者的虎口手心手背处进行了消毒，用两根目测长约5厘米的银针分别刺破皮肤。银针刺入肌肉约一半，另一半留在外面，随后，医护人员将低频脉冲治疗仪的两个电极夹在银针露在肌肉外面的部分上。杨永信转动旋钮，大众网记者随即感觉虎口肌肉酸麻，不由自主收缩，大拇指僵直缩向手掌，但此时几乎是没有痛感的。大众网记者注意到，此时治疗仪上是“连续”模式，电子显示屏显示频率为39。杨永信继续转动旋钮，记者的手便开始出现胀痛感，当他猛地大幅度旋转旋钮、电流增大时，大众网记者的食指肌肉也不自觉收缩，胀痛感猛然袭来，不自觉地“哎呀”叫出了声。治疗仪的“频率”似乎对痛感没有影响，杨永信将其从39调高至51，大众网记者没有明显感受。
经过约5分钟的体验，大众网记者的总体个人感受是，旋钮转动的前半程，主要感觉是肌肉酸麻，几无痛感或痛感微小，随着旋钮继续转动，电流加大，开始出现胀痛感，旋钮目测转至接近最大时，胀痛感加剧，最大痛苦跟小腿肌肉抽筋类似。这种最大痛苦对于大众网记者个人来说，最多能忍受5分钟。
如果猛然大幅度加大电流，突如其来的肌肉收缩和胀痛会让记者不受控制地叫出声。胀痛仅限于手部虎口处的肌肉，记者身体其它部位未出现不适感受，未出现网上描述的“每个细胞都疼”“眼前出现雪花”等感受。拔掉银针后，除了刺入肌肉的隐痛，没有流血或其它不适，手部活动也不受影响，第二天便恢复如初。杨永信称，每个人的敏感性和耐受度不同，对于疼痛的描述也不同，低频脉冲疗法带来的痛感是无害的。
大众网记者体验后感觉，除了肌肉胀痛，内心紧张和手指不自主收缩的“囧迫”感会让人产生不小的心理压力。通电5分钟后，大众网记者主动要求停止了体验。叫停的原因，除了肌肉的酸麻胀痛感之外，还有就是因为拇指、食指两根手指不自然僵直缩向手心，在众目睽睽之下让人感觉很尴尬。总之，大众网记者个人感受，如非必须，这并不是一种让人舒适、愉悦的体验。杨永信讲，在对“盟友”进行治疗时，使用的电流“很小”，会视每个人的情况而定。
网戒中心所使用的低频脉冲治疗仪的参数简介。大众网记者 马俊骥 摄
大众网记者注意到，有自称在戒治中心“治疗”过的网友发帖称，与记者体验时每根针上只夹一个电极不同，实际“治疗”时，每根针上夹的是3个甚至4个，“有的人比较能忍，一个仪器开满级，如果没反应，再加另一个仪器一起来……”
大众网记者在电商平台搜索了戒治中心目前使用的这款G9805－C低频电子脉冲理疗仪，电商称，本系列治疗仪“对穴位进行低频电子脉冲刺激，取得‘通其经络，调其气血’的作用，对呼吸、血液循环、消化、生殖、神经、内分泌等系统的疾病，都有促进、调整和治愈作用。本治疗仪可供大、中、小医院，护理康复院和家庭使用。”
大众网记者注意到，目前电商平台上出现的是改良型产品，使用“导电橡胶电极和耳穴电极夹”，“在确保疗效的前提下实现了无针化，即无创伤性针炙治疗”，而戒治中心使用的，仍是针刺入皮肤导电的针灸方法。
【实地探访】记者亲身体验“电疗”，零距离还原临沂网戒中心实情
【对话杨永信】网戒中心关门对我没影响，可孩子们怎么办？！
【采访手记】记者亲身体验“电疗”，零距离还原临沂网戒中心实情
基于超级电容器的新型低频能量收集系统
0 引言
新世纪以来，积极利用各类可再生能源发电已经成为应对环境和能源问题的主要解决方案。然而考虑到各类可再生能源分布广，受环境制约，其所产生的电能呈现断续式、幅度大、频谱广、阻抗大等特点[1]。尤其是低频耗散能量（如风能、潮汐能和人体运动机械能）以上特点更为鲜明，对该类能量的收集存储，需要更加高效的整流和耦合技术，传统的能源收集存储系统无法胜任。例如，目前普遍采用的基于铅酸或锂电池的储存系统，无法高效地收集此类能量[2]。针对低频耗散能源的特点，将能量收集系统与超级电容器模相结合，将极有可能克服新能源收集效率低的问题，高效将能量收集、储存并转化利用。因此，本研究采用升压/降压（BOOST/BUCK）电路、最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking，MPPT)、互感耦合以及超级电容器储能等技术提高系统收集和带负载能力。
为减小电路压降，电路中采用电压降较低的低压差线性稳压器、肖特基二极管和霍尔三极管元器件。设计的能量收集系统是用于对0～50 Hz高内阻、断续式的低频可再生能源进行收集存储，总体设计思路分为三部分：首先，针对需解决的问题设计出总体概况图，即针对0～50 Hz的杂散低频能量收集，先对其进行整流、滤波，其次利用微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)实现MPPT控制，使其流经RC振荡器将直流电能转换成高频交流电能后通过互感、整流电路将电能输出，经互感耦合，可提高带负载能力；针对AC/DC和RC震荡系统电路原理做出详细的阐述；最后介绍了MPPT算法以及MCU总控制系统设计流程图。
图1所示为低频可再生能源收集系统总框图，主要由整流、升压、储能、互感电路组成。D1为肖特基整流二极管，通过C1滤波电容对输入进行滤波。经AC/DC系统后交流电能转为直流电能。后经MCU程控的 BUCK/BOOST电路，调整输入功率点。MPPT算法后，可以获得最大输入效率。低功耗MCU可应用暂态储能超级电容器直接供电。输入能量转换成直流电能后，需进行DC/AC转换成高频(500 kHz以上)交流电能，再通过互感耦合，进行输出阻抗匹配。图1中Q1、C4、C5、L2、L3构成的典型LC振荡器，它将直流电能转换成高频交流电。L3、D3、C6为次级电感线圈、肖特基整流二极管和滤波电容，由于次级端L3阻抗较小(1 Ω～3 Ω)，将感应的高频交流电再次转换成直流后(AC/DC)输出内阻较小(5 Ω～10 Ω)，可提高带负载能力。
1.2 振荡系统设计
考虑低频可再生能源的收集内阻较大，如果使用LC振荡器电路中的电感值较大，不易集成，且电磁损耗大。本系统应用成本低、易集成、功耗相对较低的RC负阻振荡器[3](震荡频率0～70 kHz)代替LC振荡器。如图2所示震荡器主要由振荡发生器电路和阻抗匹配电路两部分组成[4]，选频震荡网络通过调节R1、R2、C1、C2，并配合提高震荡稳定性的负反馈电路(RP、R3)来得到不同的输出振荡角频率ω如式(1)所示。
振荡器系统等效原理如图3所示。a、b点为从R2、C2两端向放大器端看去等效阻抗，要使电路满足起振相角条件Zab须满足式(2)，A为放大器放大倍数，而放大器A须满足式(3)。
1.3 AC/DC、DC/DC整流升压系统设计
低频可再生能源受外界的影响，如对风能收集因风速的不同，需要实时调整电路输入电压和风力发电机转速，即需要MPPT[5]控制。如图4所示，电路应用BOOST/BUCK电路代替单一的升压或降压电路[6]，提高调控范围。
当不规则的能量经过整流后，通过由整流管M1、R2、R3组成的采样反馈稳压电路，将交流电能整流成直流电能；经由M2、M3、M4、M5、L1、D6、C3构成的BUCK/BOOST电路调整输出；根据MPPT算法，通过MCU控制MOS管M3和M4的通断升压或降压，M3导通M4截止时为升压，M4导通M3截止时为降压；采用登山法或叫干扰观测法，给系统一个突变电压ΔU通过MCU检测实时功率，实现MPPT控制。以风能 MPPT流程图为例说明控制原理，如图5所示。发电系统通过FPGA芯片反馈采样，根据MPPT算法，通过控制PWM波的脉冲宽度调整BOOST/BUCK电路和风力控制系统，从而为负载提供最大输出功率。
1.4 MPPT和能量收集控制系统设计
系统因负载和外界干扰等因素影响需嵌入MCU控制，其主要针对MPPT、阻抗匹配、系统监控和超级电容器充放电控制提高整体稳定性。图6所示，系统对输入、阻抗等参数进行采样检测，设定供电方式，直接供电时通过检测输入参数进行MPPT；接负载后进行阻抗匹配。图7为MPPT算法流程图，控制系统对电路施加串扰ΔU，比较时间t和t+1时刻采样值，若差值Dp=0，则保持当前值；若Dp>0或Dp<0则根据Dp对串扰电压ΔU适当增加或者减小。
2 实验结果及讨论
实验通过收集低频机械能检测系统总输出性能，再经信号发生器模拟低频可再生能源波形检测总系统的转化效率。
2.1 整流、升压以及震荡系统输出
传统能量收集电路主要针对断续性的能量进行收集，并且以牺牲转化效率为代价提高整流波形。图8所示研究中输入端内阻为50 Ω，输入电压最大幅值为14.2 V。通过系统整流输出端负载内阻10 Ω，端电压5 V；纹波±300 mV，纹波电压抑制比0.04。提高了低频能量收集范围和能量收集效率，同时经过耦合隔离后提高了输出端的带负载能力，且输出端满足耦合后直流输出效果。
2.2 整流模块转化效率以及系统总输出效率
因系统未介入其他输入，收集的杂散电能经AC/DC、DC/DC系统整流所转化的效率ηab即为系统整流后的直流输出总效率。如式(4)所示：
其中，VOUT为整流后断路电压，IOUT为整流后短路电流，vin(t)为信号源断路电压瞬时绝对值，iin(t)为信号源短路电流绝对值，T为信号周期。
图9所示为50 Hz不同幅值正弦波输入下的AC/DC整流效率以及系统输出总效率。首先分析整流系统曲线，整流系统在6.5 V处转化效率成线性上升，在8 V处转化效率达到约80%，随电压继续上升，效率涨幅不大，逐渐趋于稳定值，在输入幅值为10 V处系统的转化效率达到最大值，最大转化效率可达91.16%。可知该系统适用于幅值8 V以上的交流能量源进行高效的收集；总系统在5 V处出现上升趋势，随电压继续上升在6.5 V左右效率增长幅度增大，当电压达到8.5 V以后，效率涨幅变缓，逐渐趋于稳定值。在输入幅值为10 V处系统的转化效率达到最大值，最大转化效率可达53.18%，由于加入耦合系统，总系统效率下降，但总系统可收集能量输入电压阈值降至5 V，并且曲线平缓，提高了系统能量收集稳定性。
3 结论
针对提高低频可再生能源（人体动能，低频机械能、风能、潮汐能等）的能量收集效率的问题，收集系统设计方案包括了AC/DC、DC/DC震荡耦合系统，超级电容器储能系统和MPPT控制系统，其中以内阻为10 Ω、最大电压14.2 V的频率0-50 Hz的随机信号源作为收集的能源。对于0～50 Hz断续的低频能量，整流纹波控制在5%以内，能量收集效率和带负载能力明显提高，例如：传统动能能量收集系统中，针对人体动能能量收集的效率为68%左右，而本设计低频可再生能源收集系统针对人体动能能量收集，最大收集效率可达到91.16%;加入输入/输出耦合系统用来提高带负载能力的基础后，总系统能量收集最大总效率可达53.18%，下一步将深入研究如何输入/输出耦合系统的转化效率。改进MPPT算法控制，提高能量收集效率和系统稳定性，系统可对0～4.5 Hz断续交流能量高效的收集。同时采用振荡器耦合的方式提高带负载能力，进一步提高了能量收集效率。接下来将针对AD/DC系统的总体电路设计上进行优化，以降低能量收集电路的收集电压阈值，同时提高电路的转化效率；更改RC振荡系统设计，提高震荡频率减小纹波率，提高转化效率。
参考文献
[1] MONTAZER B，SARMA U.Modeling and analysis the effect of PZT area on square shaped substrate for power enhancement in MEMS piezoelectric energy harvester[J].Journal of Circuits，Systems and Computers，2017，26(9)：1750128.
[2] Lehtimaki S，Tuukkanen S，Porhonen J，et al.Low-cost，solution processable carbon nanotube supercapacitors and their characterization[J].Applied Physics A，2014，117(3)：1329-1334.
[3] WANG Y，RONG L，XIE L，et al.A 255 nW 138 kHz RC oscillator for ultra-low power applications[C]//IEEE Mtt-S International Wireless Symposium.IEEE，2016：1-4.
[4] FUKETA H，SHIN-ICHI O，MATSUKAWA T.Fully integrated, 100-mV minimum input voltage converter with gate-boosted charge pump kick-started by LC oscillator for energy harvesting[J].IEEE Transactions on Circuits and Systems II：Express Briefs，2016.
[5] SAHIN P，RESMI R，VANITHA V.PMSG based standalone wind electric conversion system with MPPT[C]//Emerging Technological Trends(ICETT)，International Conference on.IEEE，2016：1-5.
[6] JENA P K，MOHAPATRA A，CHOUDHARY P.Comparative study of solar PV MPPT by perturbation and observation and fuzzy method[C]//Electrical，Computer and Electronics Engineering(UPCON)，2016 IEEE Uttar Pradesh Section International Conference on.IEEE，2016：515-518.
作者信息：
陈 凯1，2，李洪祚2，刘双翼1
（1.中国科学院重庆绿色智能技术研究院，重庆400714；2.长春理工大学 电子信息工程学院，吉林 长春130022）
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