[发明专利]一种LED医用冷光源

说明书

本发明公开了一种LED医用冷光源，包括箱体，所述箱体的内部设置有LED光源模组，所述LED光源模组包括COB光源模组、反光碗、聚光透镜和散热器，所述散热器的顶部通过螺栓与箱体的底部固定连接，所述COB光源模组的导热基板固定在散热器上，本发明涉及医用内窥镜冷光源设备技术领域。该LED医用冷光源，AC‑DC开关电源为系统提供工作电源，调光控制模块输出信号控制LED驱动模块输出相应的电流驱动LED光源模组发光，采用LED大发光面COB光源模组设计方案，COB光源模组为LED芯片串并联组合封装，配合反光碗和聚光透镜，光源成本低、驱动电源设计简单、寿命长、整体制造成本低。

技术领域

本发明涉及医用内窥镜冷光源设备技术领域，具体为一种LED医用冷光源。

背景技术

随着医疗水平的提高，凭借创面小、恢复周期短等优势，微创手术已经逐步取代开放手术。医用内窥镜冷光源是微创手术中必备的医疗设备，用于向腹腔内提供摄像光源，通过导光束为微创手术内窥镜摄像提供合适的照明。根据产品功能需要，医用冷光源要通过直径约4mm的导光纤维向患者腹腔输出超过200流明以上的光通量，导光密度非常高。

在LED照明技术发展之前，医用冷光源设备普遍采用的是氙灯光源，氙灯灯泡发光时向周围全方向分散发光，虽然氙灯光源极小的体积可以做到300W以上的功率，但是由于氙灯光源发光分散特性，在传导至内窥镜导光束之前，必须采取聚光措施，为了得到集中的高密度光源输出，需要设计配置反光碗，通过反光碗将散射的光反射到一个方向上并形成光集中，形成高密度光束，由于金属镀膜反光损耗很大，经反光碗反射输出的光输出面积还是很大，要实现直径4mm导光束的高密度导光输出，医用冷光源一般需要150瓦到300瓦的大功率氙灯。氙灯是气体放电发光，发光过程伴随高热，功耗大，一般可靠寿命只有500小时，寿命比较短，综合使用成本高。随着LED照明技术的发展，发光效率和显指大幅提高，LED光源相比氙灯光源寿命长、调光控制性好，LED具有更好的替代性。美国流明纳斯开发了专用于内窥镜冷光源的高密度LED光源，约3mm*3mm的发光面积可以实现30W的功率，每瓦约30Lm的光输出，基本满足内窥镜冷光源应用要求；为了尽可能最大的提高发光效率，该方案采用单颗LED芯片，由于LED光源的半导体特性，芯片驱动电压只有3.3V左右，要达到30W的功率，就要有近10A的驱动电流，驱动电源要实现如此大的开关电流，就要设计大电流驱动电路，降低开关损耗，提升驱动电源制造成本。9mm²的LED发光面消耗30W的功率，严重影响LED光效和热寿命。当采用常规30W大面积光源模组作为同等级别的高显指光源时，2mm²的芯片面积可以达到3000LM的光效输出去，相比9mm²单芯片的1000lm，输出光效提高2倍以上，主要就在于芯片散热条件好，节温低，有更大的发光面积，而且芯片散热面积大，导热效果好，相比集中9mm²的LED芯片集中布置，具有明显的光效优势，而且由于该方案为进口专利产品，采购成本很高，大面积COB光源模组具有明显的成本优势。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种LED医用冷光源，解决了现有LED冷光源技术存在的光效低、芯片散热效果差、LED芯片寿命短的问题。