一种高效手术灯的制作方法
【专利摘要】本实用新型提出了一种高效手术灯，包括：自下而上依次设置的LED光源、电源箱和电磁绕组；所述电源箱包括箱体和供电电路；所述LED光源为n个LED灯串联而成的LED串，所述n个LED灯成蜂窝状排列；所述电磁绕组，其骨架为圆形，其供电端连接至所述输出端口。本实用新型的手术灯电路结构简单、供电稳定，而且能够吸附在金属物体上，场地适应性强；电池组电量不足时，逐个自动关闭LED灯，保证照明逐渐减弱。
【专利说明】一种高效手术灯
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及医疗器械领域，特别涉及一种手术灯。
【背景技术】
[0002]当遇到地震、海嘯等自然灾害时，医生需要在灾区就地对患者实施手术，而手术照明是手术过程所必备的条件，如果照明达不到要求时，即使经验再丰富的医生也不会在照明达不到要求的环境为患者手术。
[0003]现有的灾区救援医疗站，主要靠能源车现场发电，能源车受到道路影响，无法到达重灾区，宝贵的救援时间都耗费在了运输途中。
[0004]因此，如何提供一种紧急情况下现场手术的照明设备，是目前亟待解决的问题。实用新型内容
[0005]本实用新型提出一种手术灯，解决了紧急条件下现场手术照明的问题，而且实现了能源节约。
[0006]本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0007]一种高效手术灯，包括:自下而上依次设置的LED光源、电源箱和电磁绕组；
[0008]所述电源箱包括箱体和供电电路；，
[0009]所述供电电路包括:
[0010]串联连接的输入电感器和第一功率开关，耦接在电池组的输出端口和参考地之间；输出电容器，耦接在输出端口和参考地之间；第二功率开关，耦接在第一功率开关和输入电感器的公共点和输出端口之间；电压采样电路,连接在所述电池组和参考地之间,对电池组的电压值进行采样，输出电压采样信号；频率比较器，其反相输入端耦接至所述电压采样信号，其同相输入端耦接至锯齿波发生器，其输出端输出时钟信号；所述锯齿波产生器包括:充电电流源、充电电容器和复位开关，三者并联耦接在频率比较器的同相输入端和参考地之间，其中，所述复位开关进一步包括控制端子，所述控制端子耦接至频率比较器的输出端接收时钟信号，并基于时钟信号提供锯齿波信号至频率比较器的同相输入端；开关驱动电路，耦接至所述频率比较器的输出端接收时钟信号，并基于时钟信号产生两路互补的开关驱动信号，一路耦接至所述第一功率开关，另一路耦接至所述第二功率开关；所述输出端口包括多个接口端；第一比较器、第二比较器、……第η比较器，其反相输入端共同连接至所述电压采样信号，其同向输入端分别连接至第一参考电压、第二参考电压、……第η参考电压；
[0011]所述电池组包括η个串联连接的电池，其中η为自然数；与相应电池并联连接的η个短接开关；以及，与相应电池并联耦接的η个短接控制电路，其中所述每个短接控制电路接收相应电池两端电压，并根据相应电池两端电压提供控制信号，用以将相应短接开关导通或断开；所述短接控制电路包括:比较器，具有同相输入端、反相输入端和输出端；偏置电路，具有正端和负端，其正端耦接至比较器的同相输入端；其中所述电池和短接开关并联耦接在比较器的同相输入端和偏置电路的负端之间，所述短接开关包括耦接至所述比较器输出端的控制端；
[0012]所述LED光源为η个LED灯串联而成的LED串，所述η个LED灯成蜂窝状排列；所述LED光源的一端连接至所述输出端口，其另一端连接至所述参考地；每个LED灯与一个MOSFET晶体管并联连接，LED灯的阳极连接到MOSFET晶体管的源极，LED灯的阴极连接到MOSFET晶体管的漏极；第一 MOSFET晶体管、第二 MOSFET晶体管、……第n MOSFET晶体管的栅极分别连接至所述第一比较器、第二比较器、……第η比较器的输出端；
[0013]电磁绕组，其骨架为圆形，其供电端连接至所述输出端口。
[0014]可选地，所述电压采样电路包括串联连接的两个电阻器，两个电阻器的公共点为电压米样信号输出端。
[0015]可选地，所述第一功率开关和第二功率开关为IGBT晶体管。
[0016]本实用新型的有益效果是:
[0017](I)电路结构简单、供电稳定；
[0018](2)而且能够吸附在金属物体上，场地适应性强；
[0019](3)电池组电量不足时，通过逐个切断LED灯的方式节约电能，使得照明逐渐减
M ；
[0020](4)短接电池组中电量耗尽或损坏的电池，延长了电池组的使用时间，进一步提高照明效率。 【专利附图】
【附图说明】
[0021]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本实用新型一种高效手术灯的结构示意图；
[0023]图2为本实用新型一种高效手术灯的电路控制框图；
[0024]图3为本实用新型一种高效手术灯的电池组的电路控制框图。
【具体实施方式】
[0025]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0026]如图1所示，本实用新型的一种高效手术灯，包括:自下而上依次设置的LED光源140、电源箱110和电磁绕组30。LED光源140提供手术所需要的光照；电源箱100设置在LED光源140和电磁绕组30之间，为LED光源140和电磁绕组30提供电能；电磁绕组30在通电后对金属具有电磁引力，可以吸附在救护车车顶或者手术现场的其他金属物体上。
[0027]所述电源箱110包括箱体和供电电路,如图2所示,所述供电电路包括:串联连接的输入电感器103和第一功率开关104，耦接在电池组117的输出端口和参考地之间；输出电容器106，耦接在输出端口 116和参考地之间；所述输出端口 116包括多个接口端；第二功率开关105，耦接在第一功率开关104和输入电感器103的公共点和输出端口 116之间；电压采样电路118，连接在所述电池组117和参考地之间，对电池组的电压值进行采样，输出电压采样信号；频率比较器110，其反相输入端耦接至所述电压采样信号，其同相输入端耦接至锯齿波发生器111，其输出端输出时钟信号CLK ;所述锯齿波产生器111包括:充电电流源11、充电电容器12和复位开关13，三者并联耦接在频率比较器110的同相输入端和参考地之间，其中，所述复位开关13进一步包括控制端子，所述控制端子耦接至频率比较器110的输出端接收时钟信号，并基于时钟信号提供锯齿波信号至频率比较器110的同相输入端；开关驱动电路112，耦接至所述频率比较器110的输出端接收时钟信号，并基于时钟信号产生两路互补的开关驱动信号，一路耦接至所述第一功率开关104，另一路耦接至所述第二功率开关105，开关驱动电路112可以选用现有的集成电路芯片，产生两路互补的开关驱动信号；第一比较器131、第二比较器、……第η比较器13η，其反相输入端共同连接至所述电压采样信号，其同向输入端分别连接至第一参考电压Vfbl、第二参考电压、……第η参考电压Vfbn ;所述LED光源140为η个LED灯串联而成的LED串，所述η个LED灯成蜂窝状排列；所述LED光源140的一端连接至所述输出端口 116，其另一端连接至所述参考地；每个LED灯与一个MOSFET晶体管并联连接，LED灯的阳极连接到MOSFET晶体管的源极，LED灯的阴极连接到MOSFET晶体管的漏极，如图2所示，第一 LED灯141与第一 MOSFET晶体管151并联连接，……第n LED灯14η与第n MOSFET晶体管15η并联连接；第一 MOSFET晶体管151、第二 MOSFET晶体管、……第n MOSFET晶体管15η的栅极分别连接至所述第一比
较器131、第二比较器、......第η比较器13η的输出端；电磁绕组23,其骨架为圆形,其供电
端连接至所述输出端口 116。
[0028]电压采样电路118对电池组的输出电压进行采样，当负载增大时，电压采样信号的幅值会降低，因此电压采样信号Vfr与锯齿波信号Vsw的峰值之间的差越来越大，时钟信号CLK的高电平占空比增大，开关驱动电路112输出到第一功率开关104的开关驱动信号的占空比增大，输出到输出端口 116的功率增大。
[0029]当电池组117 电量不足时，电压采样信号逐步小于第一参考电压Vfbl、第二参考电压、……第η参考电压Vfbn，通过第一比较器131、第二比较器、……第η比较器13η逐个导通第一 MOSFET晶体管151、第二 MOSFET晶体管、……第n MOSFET晶体管15η，上述第一 LED灯141、……第n LED灯14η被逐个关闭，保证手术照明逐步减弱。
[0030]电磁绕组23能够对救护车的顶棚产生强烈的吸引力，当需要紧急手术时，开通电源箱110，一方面LED光源140开始提供光照，另一方面电磁绕组提供电磁引力，为手术提供良好的照明条件。
[0031]如图3所示，电池组117包括η个串联连接的电池(211、221、……、2nl)，其中η为自然数；与相应电池并联连接的η个短接开关(212、222、……、2η2);以及与相应电池并联耦接的η个短接控制电路(213、223、……、2η3)，所述每个短接控制电路接收相应电池两端电压，并根据相应电池两端电压提供控制信号，用以将相应短接开关导通或断开，从而在相应电池两端电压很低时将该电池短接。图3中的短接控制电路(213、223、……、2η3)结构相同，短接控制电路213包括:比较器2101，具有同相输入端、反相输入端和输出端；偏置电路2102，具有正端和负端，其正端耦接至比较器2101的同相输入端；其中电池211和短接开关212并联耦接在比较器2101的同相输入端和偏置电路102的负端之间，所述短接开关212包括耦接至所述比较器2101输出端的控制端。在所述电池组电压短接控制电路213运行时，比较器2101比较其电池211两端电压与偏置电路2102提供的电压。当电池211的电源耗尽或损坏，使得其两端电压低于偏置电路2102提供的电压水平时，比较器2101将短接开关212导通，以电池211，从而最小化该电池通路的电阻。
[0032]优选地，所述电压采样电路118包括串联连接的两个电阻器，两个电阻器的公共点为电压米样信号输出端。
[0033]优选地，所述第一功率开关104和第二功率开关105为IGBT晶体管。
[0034]本实用新型的高效手术灯电路结构简单、供电稳定，而且能够吸附在金属物体上，场地适应性强；电池组电量不足时，逐个自动关闭LED灯，保证照明逐渐减弱；短接电池组中电量耗尽或损坏的电池，延长了电池组的使用时间，进一步提高照明效率。
[0035]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种高效手术灯，其特征在于，包括:自下而上依次设置的LED光源、电源箱和电磁绕组； 所述电源箱包括箱体和供电电路； 所述供电电路包括: 串联连接的输入电感器和第一功率开关，耦接在电池组的输出端口和参考地之间；输出电容器，I禹接在输出端口和参考地之间；第二功率开关，I禹接在第一功率开关和输入电感器的公共点和输出端口之间；电压采样电路，连接在所述电池组和参考地之间，对电池组的电压值进行采样，输出电压采样信号；频率比较器，其反相输入端耦接至所述电压采样信号，其同相输入端耦接至锯齿波发生器，其输出端输出时钟信号；所述锯齿波产生器包括:充电电流源、充电电容器和复位开关，三者并联耦接在频率比较器的同相输入端和参考地之间，其中，所述复位开关进一步包括控制端子，所述控制端子耦接至频率比较器的输出端接收时钟信号，并基于时钟信号提供锯齿波信号至频率比较器的同相输入端；开关驱动电路，耦接至所述频率比较器的输出端接收时钟信号，并基于时钟信号产生两路互补的开关驱动信号，一路耦接至所述第一功率开关，另一路耦接至所述第二功率开关；所述输出端口包括多个接口端；第一比较器、第二比较器、……第η比较器，其反相输入端共同连接至所述电压采样信号，其同向输入端分别连接至第一参考电压、第二参考电压、……第η参考电压； 所述电池组包括η个串联连接的电池；与相应电池并联连接的η个短接开关；以及，与相应电池并联耦接的η个短接控制电路，其中所述每个短接控制电路接收相应电池两端电压，并根据相应电池两端电压提供控制信号，用以将相应短接开关导通或断开；所述短接控制电路包括:比较器，具有同相输入端、反相输入端和输出端；偏置电路，具有正端和负端，其正端耦接至比较 器的同相输入端；其中所述电池和短接开关并联耦接在比较器的同相输入端和偏置电路的负端之间，所述短接开关包括耦接至所述比较器输出端的控制端； 所述LED光源为η个LED灯串联而成的LED串，所述η个LED灯成蜂窝状排列；所述LED光源的一端连接至所述输出端口，其另一端连接至所述参考地；每个LED灯与一个MOSFET晶体管并联连接，LED灯的阳极连接到MOSFET晶体管的源极，LED灯的阴极连接到MOSFET晶体管的漏极；第一 MOSFET晶体管、第二 MOSFET晶体管、……第n MOSFET晶体管的栅极分别连接至所述第一比较器、第二比较器、……第η比较器的输出端； 所述电磁绕组，其骨架为圆形，其供电端连接至所述输出端口。
2.如权利要求1所述的高效手术灯，其特征在于，所述电压采样电路包括串联连接的两个电阻器，两个电阻器的公共点为电压采样信号输出端。
3.如权利要求1所述的高效手术灯，其特征在于，所述第一功率开关和第二功率开关为IGBT晶体管。
【文档编号】H02J7/35GK203788518SQ201420126751
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年3月13日 优先权日:2014年3月13日
【发明者】陈占文 申请人:陈占文