一种用于内窥镜一体机的电磁屏蔽电路的制作方法

文档序号:30005197发布日期:2022-05-11 15:11阅读:49来源:国知局
一种用于内窥镜一体机的电磁屏蔽电路的制作方法

1.本实用新型涉及电子领域,尤其涉及一种用于内窥镜一体机的电磁屏蔽电路。


背景技术:

2.内窥镜是集中了传统光学、人体工程学、精密机械、现代电子、数学、软件等于一体的检测仪器。一个具有图像传感器、光学镜头、光源照明、机械装置等,它可以经口腔进入胃内或经其他天然孔道进入体内。利用内窥镜可以看到x射线不能显示的病变,因此它对医生非常有用,现在医用内窥镜发展到了具有可将各功能模块例如冷光源,图像模组等集成在一个装置中的技术,通过这样的技术构成了内窥镜一体机,但是目前现有的内窥镜一体机内部电磁化复杂,强弱电线缆密集、高低频信号线缆多、内部空间狭小、发热源多,普通电路在内窥镜一体机应用时,仅仅对电磁屏幕做了一般性的电磁屏蔽,这样的内窥镜一体机在使用过程中可能存在出现以下几个问题:
3.1、高频信号容易出现信号干扰,一体机内部,传统方法是高频信号如视频、图像信号等通过线缆方式传输,在一体机内部复杂电磁环境中,图像显示时容易出现干扰点、干扰线、雪花点、严重时甚至图像无法显示等;
4.2、内部电源管理简单,每个用电单位都有独立的电源输入,有少量或者没有信号屏蔽、缺少防呆设计,无容错处理;内部电源线布线杂乱无章,容易对其他信号产生干扰,容易出现信号异常、信号丢失、导致功能异常、功能失效等情况;
5.3、led冷光源相对独立,集成度较低,冷光源仅仅做到安装在一起,独立供电,独立控制,使用较为麻烦。


技术实现要素:

6.针对上述问题,本实用新型提供一种用于内窥镜一体机的电磁屏蔽电路。
7.本实用新型通过以下技术方案实现:
8.一种用于内窥镜一体机的电磁屏蔽电路,包括冷光源模块、抗干扰模块和电源管理模块,所述抗干扰模块由视频信号传输电路和控制信号屏蔽电路组成,所述电源管理模块由电源集中控制电路、第一电源电路和第二电源电路组成,所述电源集中控制电路连接第一电源电路,第一电源电路连接第二电源电路,所述电源集中控制电路和第二电源电路分别连接控制信号屏蔽电路,所述第二电源电路连接冷光源模块。
9.进一步的,电源集中控制电路包括接线端子cn,接线端子cn的2引脚分别连接电解电容e1的正极、电阻f1一端,电阻f1另一端连接12v电压输出端,所述接线端子的1引脚和电解电容e1的负极均接地。
10.进一步的,所述第一电源电路包括12v电压输入端,12v电压输入端分别连接电容c15一端、电容c16一端、电容c17一端、电阻r15一端、tps56399降压装换器u82的3引脚,所述电容c15、电容16、电容17的另一端均接地,所述电阻r15另一端连接tps56399降压装换器u82的5引脚,tps56399降压装换器u82的1引脚接地,6引脚连接电阻r11一端,电阻r11另一
端连接电容c14一端,电容c14另一端分别连接tps56399降压装换器u82的2引脚、电感器l30一端,电感器l30另一端分别连接电阻r12的一端、电容c18、c19的一端、led绿灯d11的正极、5v电压输出端,所述电阻r12另一端分别连接tps56399降压装换器u82的4引脚、电阻r14一端,所述led绿灯d11的负极连接电阻r13一端,所述电阻r13、r14,电容c19、c18的另一端均接地。
11.进一步的,所述第二电源电路包括5v电压输入端,5v电压输入端分别连接电容c20一端、lm1117-3.3稳压芯片的输入端,所述电容c20另一端接地,所述lm1117-3.3稳压芯片包括第一输出端和第二输出端,所述第二输出端连接电容c21一端,电容c21另一端和lm1117-3.3稳压芯片的接地端均接地。
12.进一步的,所述冷光源模块包括stc15单片机u1、电源输入端p1、电源输出端p2、光驱动板、74hco4六反相器u80、74hco4六反相器u81、第一集成led控制电路和第二集成led控制电路,所述电源输入端p1连接光电耦合器的受光器,光电耦合器的发光源连接74hco4六反相器u80,74hco4六反相器u80和74hco4六反相器u81分别连接stc15单片机u1,stc15单片机u1连接电源输出端p2,所述74hco4六反相器u80连接第一集成led控制电路,所述74hco4六反相器u81连接第二集成led控制电路。
13.进一步的,所述第一集成led控制电路包括led绿灯d6-led绿灯d10,所述led绿灯d6-led绿灯d9的正极均连接可变电阻rp2的一端,可变电阻rp2的另一端连接74hco4六反相器u80,所述led绿灯d10的正极连接电阻r10一端,电阻r10另一端连接lm1117-3.3稳压芯片的第一输出端,所述led绿灯d6-led绿灯d10的负极均接地。
14.进一步的,所述第二集成led控制电路包括led绿灯d1-led绿灯d5,所述led绿灯d1-led绿灯d4的正极均连接可变电阻rp1的一端,可变电阻rp1的另一端连接74hco4六反相器u81,所述led绿灯d5的正极连接电阻r2一端,电阻r2另一端连接74hco4六反相器u81,所述led绿灯d1-led绿灯d5的负极均接地。
15.进一步的,所述视频信号传输电路包括电容c9、电容c25,所述电容c25一端接地,另一端连接hdmi输入端,所述hdmi输入端通过四组共模扼流圈连接hdmi输出端,hdmi输出端连接电容c9一端,电容c9另一端接地。
16.进一步的,所述控制信号屏蔽电路包括header 8h主板通讯接口p4、可变电阻rp3、1.25-5a手柄控制接口p5、第一电容电阻电路和第二电容电阻电路,所述header 8h主板通讯接口p4分别连接可变电阻rp3和第一电容电阻电路,第一电容电阻电路连接第二电容电阻电路,第二电阻电容电路连接1.25-5a手柄控制接口p5,所述第一电容电阻电路包括电阻r3串联电容c5的第一支路和电阻r4串联电容c6的第二支路,第一支路和第二支路并联,所述第二电容电阻电路包括电阻r5串联电容c7的第三支路、电阻r6串联电容c24的第四支路、电阻r7串联电容c8的第五支路、电阻r8串联电容c10的第六支路和电阻r9串联电容c11的第七支路,所述第三支路、第四支路、第五支路、第六支路和第七支路并联。
17.本实用新型的有益效果:
18.(1)改变了高频信号传输方式,从线缆传输变更为板对板传输,不再有线缆传出过程中的信号干扰,既满足高频信号传输需要的阻抗,又达到了信号屏蔽的要求;
19.(2)改变了电源管理方式,从原来分散电源管理变更为集中电源管理,取消了每个输出电压设置不同的变压电路,使用一套输入电源,内部通过合理的电压处理,输出到不同
的电压电流,减少了内部电源线的输入点,降低了电源布线复杂程度,降低了电源信号对高频信号的干扰,降低了电源信号对控制信号的干扰;
20.(3)改变了冷光源控制方式,从传统的冷光源独立控制变更为冷光源集成控制,减少了冷光源控制模块,使得一体机集成度更高,控制更简单,降低了控制模块发热量。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本实用新型提出的一种用于内窥镜一体机的电磁屏蔽电路的结构框图;
23.图2为本实用新型提出的一种用于内窥镜一体机的电磁屏蔽电路的电源集中控制电路图;
24.图3为本实用新型提出的一种用于内窥镜一体机的电磁屏蔽电路的第一电源电路图;
25.图4为本实用新型提出的一种用于内窥镜一体机的电磁屏蔽电路的第二电源电路图;
26.图5为本实用新型提出的一种用于内窥镜一体机的电磁屏蔽电路的冷光源模块电路图;
27.图6为本实用新型提出的一种用于内窥镜一体机的电磁屏蔽电路的按键通讯板接口电路图;
28.图7为本实用新型提出的一种用于内窥镜一体机的电磁屏蔽电路的反相器u80部分的电路图;
29.图8为本实用新型提出的一种用于内窥镜一体机的电磁屏蔽电路的反相器u81部分的电路图;
30.图9为本实用新型提出的一种用于内窥镜一体机的电磁屏蔽电路的第一集成led控制电路图;
31.图10为本实用新型提出的一种用于内窥镜一体机的电磁屏蔽电路的第二集成led控制电路图;
32.图11为本实用新型提出的一种用于内窥镜一体机的电磁屏蔽电路的光电耦合器部分的电路图;
33.图12为本实用新型提出的一种用于内窥镜一体机的电磁屏蔽电路的控制信号屏蔽电路图;
34.图13为本实用新型提出的一种用于内窥镜一体机的电磁屏蔽电路的视频信号传输电路图一;
35.图14为本实用新型提出的一种用于内窥镜一体机的电磁屏蔽电路的视频信号传输电路图二。
具体实施方式
36.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本实用新型作进一步的详细说明,本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型,并不作为对本实用新型的限定。
37.实施例1
38.一种用于内窥镜一体机的电磁屏蔽电路,包括冷光源模块、抗干扰模块和电源管理模块,所述抗干扰模块由视频信号传输电路和控制信号屏蔽电路组成,所述电源管理模块由电源集中控制电路、第一电源电路和第二电源电路组成,所述电源集中控制电路连接第一电源电路,第一电源电路连接第二电源电路,所述电源集中控制电路和第二电源电路分别连接控制信号屏蔽电路,所述第二电源电路连接冷光源模块。
39.实施例2
40.如图2-7,在实施例1的基础上,本实施例提出一种用于内窥镜一体机的电磁屏蔽电路的优化方式。
41.进一步的,优化方式如下:
42.电源集中控制电路包括接线端子cn,接线端子cn的2引脚分别连接电解电容e1的正极、电阻f1一端,电阻f1另一端连接12v电压输出端,所述接线端子的1引脚和电解电容e1的负极均接地,将电源集中控制,输出12v电压。
43.进一步的,所述第一电源电路包括12v电压输入端,12v电压输入端分别连接电容c15一端、电容c16一端、电容c17一端、电阻r15一端、tps56399降压装换器u82的3引脚,所述电容c15、电容16、电容17的另一端均接地,所述电阻r15另一端连接tps56399降压装换器u82的5引脚,tps56399降压装换器u82的1引脚接地,6引脚连接电阻r11一端,电阻r11另一端连接电容c14一端,电容c14另一端分别连接tps56399降压装换器u82的2引脚、电感器l30一端,电感器l30另一端分别连接电阻r12的一端、电容c18、c19的一端、led绿灯d11的正极、5v电压输出端,所述电阻r12另一端分别连接tps56399降压装换器u82的4引脚、电阻r14一端,所述led绿灯d11的负极连接电阻r13一端,所述电阻r13、r14,电容c19、c18的另一端均接地。
44.进一步的,所述第二电源电路包括5v电压输入端,5v电压输入端分别连接电容c20一端、lm1117-3.3稳压芯片的输入端,所述电容c20另一端接地,所述lm1117-3.3稳压芯片包括第一输出端和第二输出端,所述第二输出端连接电容c21一端,电容c21另一端和lm1117-3.3稳压芯片的接地端均接地。
45.进一步的,所述冷光源模块包括stc15单片机u1、电源输入端p1、电源输出端p2、光电耦合器、74hco4六反相器u80、74hco4六反相器u81、第一集成led控制电路和第二集成led控制电路,所述电源输入端p1连接光电耦合器的受光器,光电耦合器的发光源连接74hco4六反相器u80,74hco4六反相器u80和74hco4六反相器u81分别连接stc15单片机u1,stc15单片机u1连接电源输出端p2,所述74hco4六反相器u80连接第一集成led控制电路,所述74hco4六反相器u81连接第二集成led控制电路,其中电源输入端p1的2引脚连接电容c1一端,电容c1另一端接地,电源输出端p2的4引脚连接电容c4一端,电容c4另一端连接电源输出端p2的1引脚,所述电容c1、c4为无极性电容,用于电源输入的抗干扰,该冷光源模块集成冷光源控制功能,在满足内窥镜光源照射亮度情况下,通过合理控制led冷光源的发光强
度,降低不必要的发热,替换led冷光源显示模块,将发热量较大的芯片替换成低热量的模块。
46.进一步的,所述第一集成led控制电路包括led绿灯d6-led绿灯d10,所述led绿灯d6-led绿灯d9的正极均连接可变电阻rp2的一端,可变电阻rp2的另一端连接74hco4六反相器u80,所述led绿灯d10的正极连接电阻r10一端,电阻r10另一端连接lm1117-3.3稳压芯片的第一输出端,所述led绿灯d6-led绿灯d10的负极均接地。
47.进一步的,所述第二集成led控制电路包括led绿灯d1-led绿灯d5,所述led绿灯d1-led绿灯d4的正极均连接可变电阻rp1的一端,可变电阻rp1的另一端连接74hco4六反相器u81,所述led绿灯d5的正极连接电阻r2一端,电阻r2另一端连接74hco4六反相器u81,所述led绿灯d1-led绿灯d5的负极均接地。
48.进一步的,所述视频信号传输电路包括电容c9、电容c25,所述电容c25一端接地,另一端连接hdmi输入端,所述hdmi输入端通过四组共模扼流圈连接hdmi输出端,hdmi输出端连接电容c9一端,电容c9另一端接地,将高频信号通过板对板处理,内部视频信号板对板直接输出,其中hdmi输入端和hdmi输出端的插接板具有21个插接引脚,电容c9、c25以及共模扼流圈分别连接hdmi输入端和hdmi输出端的引脚。
49.进一步的,所述控制信号屏蔽电路包括header 8h主板通讯接口p4、可变电阻rp3、1.25-5a手柄控制接口p5、第一电容电阻电路和第二电容电阻电路,所述header 8h主板通讯接口p4分别连接可变电阻rp3和第一电容电阻电路,第一电容电阻电路连接第二电容电阻电路,第二电阻电容电路连接1.25-5a手柄控制接口p5,所述第一电容电阻电路包括电阻r3串联电容c5的第一支路和电阻r4串联电容c6的第二支路,第一支路和第二支路并联,所述第二电容电阻电路包括电阻r5串联电容c7的第三支路、电阻r6串联电容c24的第四支路、电阻r7串联电容c8的第五支路、电阻r8串联电容c10的第六支路和电阻r9串联电容c11的第七支路,所述第三支路、第四支路、第五支路、第六支路和第七支路并联,该控制信号屏蔽电路接收到外部控制信号后,通过一系列的电容、电阻使输入信号传输稳定。
50.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
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