[发明专利]一种大功率可调亮度的内窥镜冷光源及其控制系统

权利要求书

1.一种大功率可调亮度的内窥镜冷光源，其特征在于，包括：48V开关电源、正负12V和5V开关电源、冷光源主电路、冷光源控制电路、人机界面电路和遥控接口电路，其中：

48V开关电源为冷光源主电路提供电能；正负12V和5V开关电源为冷光源主电路之外的其它电路提供电能；冷光源主电路的48V直流通过推挽变压器变为低压高频交流电，再通过同步整流和LC滤波得到直流电压，直流电压通过线性功率MOSFET管驱动大功率LED发光；人机界面电路和遥控接口电路分别用于在本机和远程设置LED电流输出百分比。

2.根据权利要求1所述的内窥镜冷光源，其特征在于，内窥镜冷光源的输出电流可以从10％～100％按照5％步长调节。

3.根据权利要求1所述的内窥镜冷光源，其特征在于，冷光源主电路包括：推挽高频变压器、一次侧驱动电路、二次侧自驱动同步整流和滤波电路、大功率LED及其发光驱动电路；其中：一次侧驱动电路采用线性MOSFET功率管驱动推挽高频变压器；二次侧自驱动同步整流和滤波电路采用导通电阻为1.8毫欧的功率MOSFET晶体管代替通常的整流二极管。

4.根据权利要求3所述的内窥镜冷光源，其特征在于，冷光源控制电路包括：输出电流检测电路、MCU控制软件和外围逻辑电路、输出电流控制电路、输出电压检测和DS差压检测电路和一次侧电流检测电阻，其中：MCU控制软件和外围逻辑电路给输出电流控制电路提供LED输出电流设定值。

5.根据权利要求4所述的内窥镜冷光源，其特征在于，输出电流检测电路、输出电流控制电路和大功率LED及其发光驱动电路组成大功率LED电流控制回路。

6.根据权利要求4所述的内窥镜冷光源，其特征在于，推挽高频变压器、一次侧驱动电路、二次侧自驱动同步整流和滤波电路、输出电压检测和DS差压检测电路、一次侧电流检测电阻、MCU控制软件和外围逻辑电路组成输出功率MOSFET的DS差压控制回路。

7.一种大功率可调亮度的内窥镜冷光源控制系统，其特征在于，用于对权利要求1-6中任一项所述的内窥镜冷光源进行控制，包括两组并行的控制回路，分别为：大功率LED电流控制回路和输出MOSFET的DS差压控制回路。

8.根据权利要求7所述的内窥镜冷光源控制系统，其特征在于，大功率LED电流控制回路由硬件实现，为线性电源电路，同时具有过流保护电路。

9.根据权利要求7所述的内窥镜冷光源控制系统，其特征在于，输出MOSFET的DS差压控制回路包括三个串级控制器回路，分别为：外环的差压控制器、中环的输出电压控制器和内环的一次侧电流控制器。

10.根据权利要求9所述的内窥镜冷光源控制系统，其特征在于，外环的差压控制器设定值由MCU软件根据输出MOSFET的工作参数按照式(1)来确定：

Vsv＝α·Rds·Isv (1)

其中：α为裕度系数；Rds为功率MOSFET晶体管的Vgs＝10V下的最大导通电阻；Isv为大功率LED的工作电流设定值。