[实用新型]一种大功率可调亮度的内窥镜冷光源及其控制系统

说明书

本实用新型属于内窥镜光源及其控制系统领域，涉及一种大功率可调亮度的内窥镜冷光源，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。本实用新型的内窥镜冷光源具有大功率、亮度可调、亮度波动极小的特点。

技术领域

本实用新型属于内窥镜光源及内窥镜光源控制系统领域，涉及一种大功率可调亮度的内窥镜冷光源及其控制系统。

背景技术

随着LED技术的发展，大功率LED照明的应用越来越多，在医疗设备领域采用大功率LED代替氙灯已经成为一种趋势。为简化LED驱动电路，通常的LED照明采用单回路电流反馈型开关电源。随着高质量和高清晰度内窥镜需求增加，从1080P到4K分辨率，再到以后的8K和3D立体视频的内窥镜的出现，对内窥镜配套的光源质量需求不断提高，与此同时，内窥镜视频图像的帧率也在不断提高，从每秒30帧到60帧和以后可能的120帧，这些都对内窥镜的光源提出了新的要求。

实用新型内容

本实用新型针对高质量内窥镜对其配套光源的新需求，提供一种大功率可调亮度的内窥镜冷光源。

本实用新型还提供一种大功率可调亮度的内窥镜冷光源控制系统。

本实用新型的大功率可调亮度的内窥镜冷光源采用如下技术方案实现：

一种大功率可调亮度的内窥镜冷光源，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。

优选地，内窥镜冷光源的输出电流可以从10％～100％按照5％步长调节。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，DS差压检测电路采用差分仪表放大器对MOSFET的D极和S极的差压进行放大器和滤波后再接MCU的片上ADC。

本实用新型的大功率可调亮度的内窥镜冷光源控制系统采用如下技术方案实现：

一种大功率可调亮度的内窥镜冷光源控制系统，用于对本实用新型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。