便携制氧机产生氧气的方法是变压吸附空气分离法，该方法利用沸石分子筛对气体吸附量随气体压力增加而增大和在相同气体压力下对氮气和氧气的吸附量不同的吸附特性而采取高压吸附、低压解吸的循环工艺从空气中分离出氧气，为了增加回收率和氧气纯度, PSA便携式制氧机的循环工艺中一般有均压步骤(特别是上均压步骤)和反吹步骤。

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便携制氧机的连续流量一般小于1L/min,为了避免呼气阶段和吸气末段氧气损失,我们采取了脉冲式输氧方式，根据呼吸生理学原理,氧气进入小肺泡囊中比在大肺泡囊中的交换效率要高。
因此，便携制氧机在吸气的极早期高速输出氧气,氧气迅速进入小肺泡囊中,避免停留在气管和大肺泡囊中，采取脉冲式供氧方式,不到900mL的氧气在使用上等同于连续流量的5L/min。
脉冲信号通过如下方式获取:当使用者呼吸时,将会使鼻吸管中出现一个负压信号,通过压力传感器转化为电信号,然后由单片机截取吸气阶段极早期的信号，这样，当人体呼吸时，控制氧气输出的阀总能在适当的时候输出氧气。
为了能在没有网电源的情况下工作,便携制氧机除了配置车载电源外,还配有内置电池，为了使内置电池每次的使用时间尽量长,便携式制氧机设有几个档位,每个档位所对应的流量不同,能耗也不同,使用者可根据需要选择合适的档位,而不需在任何情况下都在能耗下使用，在输出压力相同时,转速越慢,能耗越小。
便携制氧机在氧气流量较小的档位下,电机电压占空比减少,以窄脉宽输入,压缩机的排气量也可相应减少,电压降低,能耗减少。
此外,便携制氧机的控制阀也使用脉宽调制 (PWM)技术,仅在启动瞬间输入较大的占空比,而在阀开启状态的维持阶段输入占空比较小,从而节省了大约75%的能耗。