一种能智能调光的免触控LED手术无影灯电路控制系统技术方案

本发明专利技术涉及了一种能智能调光的免触控LED手术无影灯电路控制系统，包括电源输入装置和用于处理电源输入装置的电源处理装置，电源处理装置与微处理装置和通电指示装置相连，微处理装置上连接有通道选择装置、运行指示装置、故障检测装置、工作状态显示屏和非接触式按键检测装置，通道选择装置与LED驱动装置相连，LED驱动装置与电源处理装置相连。发明专利技术具有结构简单、功能实用、抗干扰能力强、性能稳定、低碳环保、设计智能化的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于手术无影灯电路控制的电路，特别是一种能智能调光的免触控LED手术无影灯电路控制系统。
技术介绍
目前，一般的手术无影灯还是以卤素灯泡为主，因其功率大一般都在150W左右，能耗高，发热大，术野温升高，医生如果头部距离灯较近，时间久了，会明显感觉到头部温度较高，尤其亮度调得高时更明显，另外，由于卤素灯寿命一般只有2000小时左右，会经常需要更换灯泡，给使用带来不便，一些医院已经开始逐步用LED手术无影灯代替传统的卤素型手术无影灯，LED光源型手术无影灯具有发光效率高、节能，寿命长（大于30000小时）、因其为冷光源，术野温升小等优势，但因其调光一般通过PWM控制，存在一定的频率，会干扰一些带有摄像头的医用仪器，出现条纹跑动现象，医生眼睛看久后，易引起视觉疲劳；另一方面，常规的电路都不具有智能调光技术，如果医生的头部离光源较近遮挡住光线，会引起手术区域亮度下降，同时，被遮挡的灯珠光源未被正确利用，对医生头部也会产生一些温升；再有，目前几乎所有的无影灯调光都通过按键控制或触摸屏控制，这样的控制为接触式，因按键和触摸屏一般不易消毒，容易有细菌残留，存在一定的二次感染的风险，且接触式控制存在一定的寿命，特别是按键型，用久了后按键会存在失效现象。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服以上的不足，提供一种结构简单、功能实用、抗干扰能力强、性能稳定、低碳环保、设计智能化的能智能调光的免触控LED手术无影灯电路控制系统。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种能智能调光的免触控LED手术无影灯电路控制系统，包括电源输入装置和用于处理电源输入装置的电源处理装置，所述电源处理装置与微处理装置和通电指示装置相连，所述微处理装置上连接有通道选择装置、运行指示装置、故障检测装置、工作状态显示屏和非接触式按键检测装置，所述通道选择装置与LED驱动装置相连，所述LED驱动装置与电源处理装置相连。本专利技术的进一步改进在于：在所述故障检测装置上连接有LED灯珠。本专利技术的进一步改进在于：在所述微处理装置上还连接有障碍物检测装置。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：A.采用障碍物传感器检测手术区域是否有遮挡（如：医生头部、辅助治疗器械），如有遮挡自动关闭遮挡部分灯珠发光，同时提高其余灯珠亮度；B.通过反射光电传感器代替传统按键开关和触摸屏按键，实现开关的非接触方式控制，避免了接触，防止细菌感染；C.LED灯珠驱动采用恒流控制，由微处理器发出50kHz高频PWM脉冲波加RC滤波技术实现纯直流调光，避免了灯珠PWM调光控制的频闪干扰一些医学摄影设备，同时对主刀医师眼睛起保护作用，可有效缓解用眼疲劳；D.电路具有防反接保护功能，电源正负极接反的情况下，不会烧毁灯珠和电路；E.具有灯珠故障检测功能，当某串灯泡出现故障时，显示屏会给出报警提示；F.LED灯珠采用多路单独控制、且供电彼此独立，任何一组灯珠的故障，不会引起其它灯珠故障；G.具有液晶显示屏显示相关工作状态信息，如：哪一路遇障碍物智能保护，其余亮度提高的百分比数，当前亮度档位、当前时间、手术持续时间、无影灯总工作时间、灯泡故障警报等；H.本电路设计合理、结构简单，性能稳定，抗干扰能力强。附图说明：图1为本专利技术的原理框图；图2-5为本专利技术的电气原理图；图中标号：1-电源输入装置、2-电源处理装置、3-微处理装置、4-通电指示装置、5-通道选择装置、6-运行指示装置、7-故障检测装置、8-工作状态显示屏、9-障碍物检测装置、10-非接触式按键检测装置、11-LED驱动装置、12-LED灯珠。具体实施方式：为了加深对本专利技术的理解，下面将结合实施例和附图对本专利技术作进一步详述，该实施例仅用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术保护范围的限定。如图1至图5示出了本专利技术一种能智能调光的免触控LED手术无影灯电路控制系统的具体实施方式：包括电源输入装置1和用于处理电源输入装置1的电源处理装置2，所述电源处理装置2与微处理装置3和通电指示装置4相连，所述微处理装置3上连接有通道选择装置5、运行指示装置6、故障检测装置7、工作状态显示屏8和非接触式按键检测装置10，所述通道选择装置5与LED驱动装置11相连，所述LED驱动装置11与电源处理装置2相连，在所述故障检测装置7上连接有LED灯珠1，在所述微处理装置3上还连接有障碍物检测装置9。具体实现步骤：（参见图2-5）A.电源供电由P1端口输入，F1为短路和过载保护，TVS1为瞬态抑制二极管，可以吸收电路的短时瞬间高电压脉冲，实现抗干扰功能B.D1、D5-D7、D11-13、D17-18为反接保护，使得电源接反的情况下，不会烧坏电路和灯珠，C1、C2、U1、L1、R1、D2、C3、C4、C6、TVS2、C7-C22为电源处理部分，经过处理后，得到稳定的控制电源和驱动电源C.R1、D3为通电指示，当电源接通正常时发光二极管D3亮起，R3、D4为运行指示，当微处理器工作正常时，发光二极管D4亮起D.R7-9、R13-15、R26-27为灯珠故障检测电阻，P3-10为障碍物检测接口，U11-13、U16及其附属电路为非接触式按键检测电路，共含三个检测单元，实现类似于电源、亮度增减开关功能，当检测区有物体时，反射取样式传感器输出高电平，经过电压比较器，与设定值比较，输出高电平给微处理器，否则输出低电平E.U3为微处理器核心芯片，P2为液晶显示屏接口，使用串口与微处理器通讯，用以显示一些状态信息，R2、C5为PWM信号转换，U2、U4为通道选择，U5-10、U14-15及其附属电路为LED驱动电路，P11-18为LED灯珠接口，微处理发出的亮度信号经过转换处理后送至通道选择，然后送至驱动，最后点亮LED灯珠。本专利技术以AVR微处理器为核心，通过采集无影灯工作状态下前面障碍物信息，智能处理LED手术无影灯内部LED光源的亮暗，对于被遮挡的部位，关闭输出，而其余部位的亮度通过计算提高，使得手术区域的亮度基本不受影响，达到智能调光的作用； 亮度调节采用独特的非接触式按键检测电路实现，通过反射取样式传感器检测判断当前的状态，当用户将手指或其它物体放置与按键检测区域内时，无须与其接触，微处理器便会识别，即相当于按键被按下或触控键触发，实现相应的动作；LED亮度的控制采用恒流方式提供驱动电源，微处理器根据档位的状态，发出频率很高的不同脉冲占空比的PWM信号，经过阻容耦合滤波后转换为直流控制信号，送给恒流驱动，得到纯正的无频闪的光源；电路的电源经过多只防止反接的二极管，分别给微处理器和多路LED驱动提供电源，实现了反接保护功能，这样也使得多组LED灯珠电源彼此独立，相互不受影响，每组LED灯珠均带有故障检测，通过取样电阻送至微处理器，判断故障状态；通过电阻和发光二极管结合，分别接于电源处理部分和微处理IO端口实现了通电指示和运行指示；此外电路接有工作状态显示屏，通过与微处理器串口进行通讯，通过串口显示屏显示相关工作状态信息，如：哪一通道遇障碍物智能保护，其余亮度提高的百分比数，当前亮度档位、当前时间、手术持续时间、无影灯总工作时间、灯泡故障警报等，这样方便用户得到全面的电路工作状况。本专利技术具有结构简单、功能实用、抗干扰能力强、性能稳定、低碳环保、设计智能化的优点，特别适用于各本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能智能调光的免触控LED手术无影灯电路控制系统，包括电源输入装置（1）和用于处理电源输入装置（1）的电源处理装置（2），其特征在于：所述电源处理装置（2）与微处理装置（3）和通电指示装置（4）相连，所述微处理装置（3）上连接有通道选择装置（5）、运行指示装置（6）、故障检测装置（7）、工作状态显示屏（8）和非接触式按键检测装置（10），所述通道选择装置（5）与LED驱动装置（11）相连，所述LED驱动装置（11）与电源处理装置（2）相连。

【技术特征摘要】
1.一种能智能调光的免触控LED手术无影灯电路控制系统，包括电源输入装置（1）和用于处理电源输入装置（1）的电源处理装置（2），其特征在于：所述电源处理装置（2）与微处理装置（3）和通电指示装置（4）相连，所述微处理装置（3）上连接有通道选择装置（5）、运行指示装置（6）、故障检测装置（7）、工作状态显示屏（8）和非接触式按键检测装置（10），所述通道选择装置（5...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓胜，
申请(专利权)人：南通医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32