[发明专利]一种麻醉机中电磁阀流量的电源控制装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及麻醉机中电磁阀流量控制领域，尤其涉及一种麻醉机中电磁阀流量的电源控制装置及方法。

背景技术

麻醉机中通常采用电磁阀来精确控制气体、液体的流量，电磁阀由电磁线圈和磁芯组成，是包含一个或几个孔的阀体。当电磁线圈通电或断电时，磁芯的运转将导致流体通过阀体或被切断，以达到改变流体方向的目的。为了保证麻醉机中电磁阀流量的大小稳定，通常由恒流源电路进行控制。

恒流源电路，也叫作电流反射镜电路，恒流源的实质是利用器件对电流进行反馈，动态调节设备的供电状态，从而使得电流趋于恒定。恒流源电路就是要能够提供一个稳定的电流以保证其它电路稳定工作，即要求输出恒定电流，因此作为输出级的器件应该是具有饱和输出电流的伏安特性。这可以采用工作于输出电流饱和状态的BJT或者MOSFET来实现。理想的恒流源具有以下特点：a)不因负载(输出电压)变化而改变；b)不因环境温度变化而改变；c)内阻为无限大(以使其电流可以全部流出到外面)。图1为采用MOSFET管的恒流源电路，该恒流源电路还具有低噪声的特点。

参见图2，为现有技术中采用恒流源控制电磁阀流量的一种方式。其中，控制器通过DA转换输出一路模拟信号，通过该模拟信号直接控制一恒流源电路，该模拟信号的大小与恒流源电流成正比。也就是说，通过DA输出的模拟信号，控制了流过电磁阀的电流，从而控制了电磁阀的流量。

参见图3，为现有技术中采用恒流源控制电磁阀流量的另一种方式。其中，控制器CTRL端输出一控制信号，通过隔离电路控制一串接在电路中的MOS管，此处MOS管作为一个控制主回路的开关；控制器通过DA转换输出一路模拟电压信号直接控制一恒流源电路，该模拟电压信号的大小与恒流源电流成正比。MOS管为电压控制元件，当栅源电压达到导通值时，MOS管打开，电流流过，否则，回路处于截止状态。该种实施方式即使恒流源电路发生了击穿，通过这个开关也能控制电流不流过。

比较上述两种恒流源控制电磁阀流量的方式，前者由于是DA输出直接控制恒流源，如果恒流源电路击穿，则电磁阀将发生短路，不受控，可靠性较差，存在单一故障的风险；后者虽然在设计上避免了单一故障的风险，但由于采取了MOS管来控制，电流流经MOS管会有一定的管压降，而且如果MOS管工作在放大区会影响到恒流源电路的稳定，同时MOS管也会发热，从而对电磁阀流量的控制精度产生影响。

为了更好的实现对电磁阀流量的控制，本发明提出一种麻醉机中电磁阀流量的电源控制装置及方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷和不足，提供一种麻醉机中电磁阀流量的电源控制装置及方法，该装置通过控制电源芯片是否输出电压信号给电磁阀来控制整个电路的工作状态，降低了现有技术中可能存在的单一故障风险及由MOS管作为开关存在的管压降及管发热问题。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种麻醉机中电磁阀流量的电源控制装置，所述装置包括信号产生控制器电路、电源芯片、电磁阀、恒流源电路和电源芯片输入控制电路，其中，电源芯片输入控制电路用于将信号产生控制器电路输出的信号传输到电源芯片，电源芯片输出电压到电磁阀，信号产生控制器电路还通过控制信号与恒流源之间的比例关系直接控制恒流源电流大小，从而实现恒流源对电磁阀流量的控制。

进一步的，信号产生控制器电路具有使能控制端，电源芯片具有使能控制端，电源芯片输入控制电路包括隔离保护电路。

进一步的，隔离保护电路包括光电耦合器，信号产生控制器电路产生的使能信号通过光电耦合器连接到电源芯片的使能控制端。

进一步的，电源芯片输入控制电路包括功率开关管或继电器，用于控制电源芯片的输入信号。

进一步的，所述电路用于比例阀、开关电磁阀及工业控制。

本发明还公开一种基于所述的麻醉机中电磁阀流量的电源控制装置的控制方法，包括如下步骤：

S1：信号产生控制器电路产生控制信号，控制电源芯片输出电压到电磁阀；

S2：信号产生控制器电路输出模拟信号控制恒流源电流大小；

S3：恒流源电流大小控制电磁阀流量大小。

进一步的，步骤S1中信号产生控制器电路产生的控制信号由电源芯片输入控制电路控制电源芯片输出电压到电磁阀。

进一步的，信号产生控制器电路产生使能信号由光耦隔离电路连接到电源芯片使能端。

进一步的，信号产生控制器电路产生控制信号由功率开关管或继电器连接到电源芯片输入端。