CN102263525A - 医用低温等离子灭菌器电源 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种脉冲电流源，具体涉及一种医用低温等离子灭菌器使用的电流源，属于电源技术领域。该电流源主要包括一条主电源回路和一控制回路，所述主电源回路包括：预稳压电路101、滤波电路102、开关逆变电路103、升压变压器104，所述控制回路包括：控制单元2、电流互感器3。将本发明运用在医用低温等离子灭菌器生产过程中，改变了传统调节放电网与放电电极间距或其灭菌腔中电解质方式，通过调节预稳压电路101的输出电压与开关逆变电路103的输出电压来实现快速调节出正常放电的医用低温等离子灭菌器目的。因此，使用本发明可大大提供医用低温等离子灭菌器的生产效率，而且，还可以使医用低温等离子灭菌器更加经久耐用。

Description

医用低温等离子灭菌器电源

技术领域

本发明涉及一种脉冲电流源，具体涉及一种医用低温等离子灭菌器使用的电流源，属于电源技术领域。

背景技术

随着医疗技术和高科技的飞速发展，手术中使用的手术器械越来越多，而且很多的手术器械不能够耐受高温蒸汽灭菌。目前普遍还使用环氧乙烷灭菌和戊二醛浸泡消毒法为不能耐高温的手术器械消毒，该方式存在灭菌循环周期长、有毒、污染环境等缺点。

医用低温等离子灭菌器的诞生，使上述问题得以解决。它具有低温、干燥、快速、无毒等优越性，近几年逐渐被一些规模较大的医疗机构应用。然而，很多医疗机构还没有办法配得该设备，因为，该设备的生产效率太低。同类型的进口产品价格昂贵。

医用低温等离子灭菌器，包括一灭菌腔体，在所述腔体内设置有放电网与放电电极，所述放电网与放电电极连接在其电源的高压输出端，在医用低温等离子灭菌器生产过程中，该电源作为一固定的模块，安装在该医用低温等离子灭菌器内，其输出电流电压固定不可调节。

医用低温等离子灭菌器放电，是利用其电源本身的变压器漏感与灭菌腔体的等效容抗谐振产生的高压高频交流信号，加到灭菌腔体上产生等离子体放电。使用该仪器进行消毒时，要求其灭菌腔体中的放电网与放电电极间产生均匀的玫瑰红色辉光，辉光不能发白，发白即温度过高容易损坏被消毒器件。

医用低温等离子灭菌器放电产生的辉光，与放电网与放电电极之间的间隙有着密切关系，因为，放电网与放电电极之间的间隙直接影响灭菌腔体的等效容抗。因此，生产厂家生产该仪器时，为了使得其放电的辉光不发白、温度不会过高，都是在努力控制放电网与放电电极之间的间隙，一般将其控制在±30丝内，此时，医用低温等离子灭菌器正常放电，产生玫瑰红色光。

然而，一旦当放电网与放电电极之间的间隙公差大于±30丝时，灭菌腔体的等效容抗的数学模型有着几何级数的变化，直接影响灭菌腔体效果和等离子放电时的腔体温度，从而影响过氧化氢等有毒消毒剂的电离解析，使过氧化氢等有毒消毒剂的残留量不能达到卫生部的标准。

当批量规模生产和整机安装时，总是存在着误差，如把放电网与放电电极之间的间隙公差控制在±30丝以内，实现起来的难度极高。在规模生产的生产线上，即使由熟练的技工操作，也可能连续几天也调不出一台合格的医用低温等离子灭菌器。

而且，现有医用低温等离子灭菌器的放电网的材料，在放电过程中也容易因受热产生变形，使放电网与放电电极之间的间隙公差加大。由前可知，一旦变形稍大，该医用低温等离子灭菌器放电过程中就会使得其温度过高，烧坏待消毒的医用器械。此时，就需要对其进行维修调节，十分麻烦。

发明内容

为了解决医用低温等离子灭菌器在规模生产过程中效率低下、使用过程中容易变坏的问题，本发明的目的在于提供一种可使医用低温等离子灭菌器的生产效率更高、以及可使医用低温等离子灭菌器更加耐用的低温等离子灭菌器电流源。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种医用低温等离子灭菌器电流源，包括：

预稳压电路，与交流市电输入连接，将交流市电整流成一直流电压信号；

滤波电路，与所述预稳压电路连接，用于滤除所述直流电压信号中的纹波；

开关逆变电路，与所述滤波电路连接，用于将所述直流电压信号转换成一高频交流电压信号；

升压变压器，与所述开关逆变电路连接，用于将所述高频交流电压信号转换成医用低温等离子灭菌器所需的高压高频交流信号；

控制单元，分别与所述预稳压电路的控制端和开关逆变电路的控制端连接，以控制所述预稳压电路输出的电压大小、以及所述开关逆变电路输出的电压大小；

电流互感器，该电流互感器设置于所述开关逆变电路的输出端，与所述控制单元连接，用于获取所述开关逆变电路输出的电流值并反馈给所述控制单元；

其中所述控制单元，将所述电流互感器获取的电流值与预设的标准电流值进行比较，根据比较结果控制所述开关逆变电路的输出电流向预设的标准电流值靠近、以达到恒流输出；

其中所述标准电流值，为医用低温等离子灭菌器正常放电产生玫瑰红色时，所述开关逆变电路输出端的电流值。

所述医用低温等离子灭菌器电源，其控制单元的供电装置包括：

电源滤波器，与交流市电输入连接，用以滤除所述交流市电中的杂波得到一个平稳交流信号；

降压变压器，与所述电源滤波器连接，用以降低所述平稳交流信号得到一个低压交流信号；

整流滤波电路，与所述降压变压器连接，用以将所述低压交流信号转换成一个低压直流信号；

串联稳压电路，与所述整流滤波电路连接，用以将所述低压直流信号进行稳压处理得到一个稳定的直流电压，以供控制单元工作。

优选的，在所述开关逆变电路的输出端还设置有一状态电流互感器，所述状态电流互感器连接在一工作状态检测器上，用于获取所述开关逆变电路输出的电流值并反馈给所述工作状态检测器，所述工作状态检测器根据所述状态电流互感器获取的电流值大小，输出一个电源工作状态信号，作为医用低温等离子灭菌器的其他单元的控制反馈信号。

优选的，在所述预稳压电路的输出端并联设置有一直流电压表，用以显示预稳压电路输出的直流电压值。

优选的，在所述开关逆变电路的输出端串联设置有一电流表，用以显示开关逆变电路输出的电流值。

优选的，在所述控制单元设置有一电压调节电位器，用于手动调节所述预稳压电路的输出电压大小。

优选的，在所述控制单元设置有一电流调节电位器，用于手动调节所述开关逆变电路的输出电流大小。

优选的，所述滤波电路为一滤波电容网络，该滤波电容网路由并联在所述预稳压电路输出端的至少一个电容构成。

使用本发明规模生产医用低温等离子灭菌器之前，首先，将一台电源装入医用低温等离子灭菌器中，通过控制单元调节预稳压电路输出的电压大小、以及开关逆变电路输出的电流大小，将很快使得医用低温等离子灭菌器正常放电产生玫瑰红色光，量测出此时预稳压电路的输出电流，将其作为参考电流值；然后，将该电源脱离放电网、放电电极，进行空载测试，获取预稳压电路输出的电压值，将其作为参考电压值。

使用本发明规模生产医用低温等离子灭菌器时，虽然，每台医用低温等离子灭菌器正常放电时，其预稳压电路输出的电压大小、以及预稳压电路输出的电流大小都存在差异；但是，将之前获取的参考电流值与参考电压值交代给生产工人，生产工人只要在上述两个值附近做小范围的调节，即可很快调节出一台合格的医用低温等离子灭菌器。

由于，预稳压电路输出的电流大小与开关逆变电路输出的电流大小成比例关系，那么根据测定的预稳压电路的电流值即可换算出逆变电路输出的电流值。其中，每台低温等离子灭菌器正常放电时，其电源的开关逆变电路输出电流大小将固定不变，该电流值为控制单元预设的标准电流值。所述标准电流值同样可以在控制单元中由预稳压电路输出的电流值换算出来，因为，测量预稳压电路输出的电流值比测量开关逆变电路的电流值更加方便容易。

医用低温等离子灭菌器使用过程中，控制单元将根据电流互感器获取的电流值与预设的标准电流值进行比较，根据比较结果控制所述开关逆变电路的输出电流向预设的标准电流值靠近、以达到恒流输出，进而保证使用该电源的医用低温等离子灭菌器能够正常放电，避免因放电过程中方电网与放电电极因受热产生变形导致的异常放电。

综上可知，使用本发明可使得医用低温等离子灭菌器的生产效率更高，也可使得其对应的医用低温等离子灭菌器更加经久耐用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的不当限定，在附图中：

图1为本发明实施例1提供的一种医用低温等离子灭菌器电源的结构框图；

图2为本发明实施例2提供的一种医用低温等离子灭菌器电源的结构框图；

图3为本发明实施例3提供的一种医用低温等离子灭菌器电源的结构框图；

图4为本发明实施例4提供的一种医用低温等离子灭菌器电源的结构框图。

图中标号：

101、预稳压电路      102、滤波电路

103、开关逆变电路    104、升压变压器

201、电源滤波器      202、降压变压器

203、整流滤波电路    204、串联稳压电路

2、控制单元          3、电流互感器

4、状态电流互感器    5、工作状态检测器

6、直流电压表        7、电流表

8、交流市电

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例1：

图1为本实施例1提供的一种医用低温等离子灭菌器电源的结构框图，其结构如下：

该电源主要包括一条主电源回路和一控制回路，所述主电源回路包括：预稳压电路101、滤波电路102、开关逆变电路103、升压变压器104，所述控制回路包括：控制单元2、电流互感器3，其中控制单元2的供电装置包括：电源滤波器201、降压变压器202、整流滤波电路203、串联稳压电路204。其中，预稳压电路101与220VAC交流市电8连接，所述滤波电路102与预稳压电路101连接，所述开关逆变电路103与滤波电路102连接，所述升压变压器104与开关逆变电路103连接。其中，所述电源滤波器201与220VAC交流市电8连接，所述降压变压器202与电源滤波器201连接，所述整流滤波电路203与降压变压器202连接，所述串联稳压电路204与整流滤波电路203连接。所述控制单元2分别与串联稳压电路204、预稳压电路101、开关逆变电路103、电流互感器3连接，所述电流互感器3设置在所述开关逆变电路103的输出端。

本实施例的基本工作原理是：

其主电源回路将交流市电输入经过整流、滤波、逆变、升压处理供医用低温等离子灭菌器放电使用。其中，预稳压电路101将交流市电整流成一直流电压信号，该预稳压电路可以是可控硅整流模块或者IGBT斩波器，可以根据相应的控制端来调节其输出电压的大小。其中，滤波电路102，滤除所述直流电压信号中的纹波，该滤波电路102可以为一滤波电容网络，该滤波电容网路由并联在所述预稳压电路输出端的至少一个电容构成。其中，开关逆变电路103，将所述直流电压信号转换成一高频交流电压信号；其中，升压变压器104，用于将所述高频交流电压信号转换成医用低温等离子灭菌器所需的高压高频交流信号。

其控制回路中，控制单元2可以直接控制所述预稳压电路101输出的电压大小、以及所述开关逆变电路103输出的电流大小；这样就可以根据实际需要方便调节前述二值，以快速达到使医用低温等离子灭菌器正常放电的目的；并且，可以将医用低温等离子灭菌器正常放电产生玫瑰红色光时，开关逆变电路103输出的电流值预设为医用低温等离子灭菌器的正常工作的标准电流值。

医用低温等离子灭菌器放电工作时，电流互感器3，获取开关逆变电路103输出的电流值后，反馈给控制单元2；控制单元2，将所述电流互感器3获取的电流值与预设的标准电流值进行比较，根据比较结果控制所述开关逆变电路103的输出电流向预设的标准电流值靠近、以达到恒流输出，进而保证使用该电源的医用低温等离子灭菌器能够正常放电，避免因放电过程中方电网与放电电极因受热产生变形导致的异常放电。

所述控制单元2工作所需的工作电压经过其供电装置滤波、降压、整流滤波、稳压提供。其中，电源滤波器201，用以滤除所述交流市电中的杂波得到一个平稳交流信号，该电源滤波器可以是一个大电容，也可以是多个电容组成的电容滤波网路，又或者是其他滤波电路，需要说明的是只要能够达到滤除交流市电杂波的目的即可；其中，降压变压器202，用以降低所述平稳交流信号得到一个低压交流信号，由于控制单元通常设置有处理芯片，所述芯片的工作电压通常为一低压直流电；其中，整流滤波电路203，用以将所述低压交流信号转换成一个低压直流信号，该电路可以是经典的整流桥与LC滤波相连的整流滤波电路，也可以为其他可以起到整流滤波目的的电路；其中，串联稳压电路204，用以将所述低压直流信号进行稳压处理得到一个稳定的直流电压，以供控制单元工作，该稳压电路可以典型7805或者7812集成电路，也可以使用其他能够达到稳压目的的电路。

需要说明的是，该控制单元2的供电装置不限于上述结构，只要能够提供其正常稳定工作的工作电压即可，例如，可直接根据控制单元2所需的直流电压大小，直接植入现有的电压模块。

为了方便医用低温等离子灭菌器规模生产，在控制单元2设置有一电压调节电位器，用于手动调节所述预稳压电路的输出电压大小；在控制单元2还设置有一电流调节电位器，用于手动调节所述开关逆变电路的输出电流大小。工人在调节二值时，可以通过电压表、电流表的读数来量化，比之前调节放电网与放电电极之间的间距方便快捷许多，生产效率当然得到很大提供。

为了进一步提高工作效率，方便工人的操作，使用本发明规模生产医用低温等离子灭菌器之前，可首先将一台电源装入医用低温等离子灭菌器中，通过控制单元2调节预稳压电路101输出的电压大小、以及开关逆变电路103输出的电流大小，将很快使得医用低温等离子灭菌器正常放电产生玫瑰红色光，量测出此时开关逆变电路103的输出电流，将其作为参考电流值；然后，将该电源脱离放电网、放电电极，进行空载测试，获取预稳压电路101输出的电压值，将其作为参考电压值。待到规模生产时，将所述参考电流值与参考电压值写入作业指导书中，工人们只需要在该值附件作微调就可以很快调出一台合格的医用低温等离子灭菌器。

实施例2：

图2为本实施例2提供的一种医用低温等离子灭菌器电源的结构框图。

如图2所示，本实施例与实施例1的不同之处在于，在所述开关逆变电路103的输出端还设置有一状态电流互感器4，所述状态电流互感器4连接在一工作状态检测器5上，用于获取开关逆变电路103输出的电流值并反馈给所述工作状态检测器5；工作状态检测器5，根据状态电流互感器4获取的电流值大小，输出一个电源工作状态信号，作为医用低温等离子灭菌器的其他单元的控制反馈信号；当工作状态检测器5读取的电流值大于一定值时，便可认定其处于工作状态，这时可以输出一个高电平信号或者其他标识信号，供其他单元使用；反之，当工作状态检测器5读取的电流值小于一定值时，便可认定其处于停止状态，这时可以输出一个低电平信号或者其他标识信号，供其他单元使用；那么，该状态信号就可以作为其他控制单元的反馈控制信号，使得该电源与其他单元达到统一协调的目的。

实施例3：

图3为本实施例3提供的一种医用低温等离子灭菌器电源的结构框图。

如图3所示，本实施例与实施例2的不同之处在于，在预稳压电路101的输出端串联设置有一电流表7，用以显示预稳压电路101输出的电流值。那么，在规模生产时，工人便可看着电流表的指示来调节，可操作性大大提高，当然生产效率也能够得到提高。而且，生产过程中，不需要为了架设电流表，而将预稳压电路101的输出端断开再连接，因此，操作更加便利。同时，在今后使用过程中也方便维修。

实施例4：

图4为本实施例4提供的一种医用低温等离子灭菌器电源的结构框图。

如图4所示，本实施例与实施例3的不同之处在于，在预稳压电路101的输出端并联设置有一直流电压表6，用以显示预稳压电路101输出的直流电压值。那么就可以生产过程中，以及以后的使用维修过程中可以更加方便的调节，进而省略了不少操作步骤，简化了工艺流程，进一步提供了医用低温等离子灭菌器的生产效率。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种医用低温等离子灭菌器电源，其特征于，包括：

预稳压电路，与交流市电输入连接，将交流市电整流成一直流电压信号；

滤波电路，与所述预稳压电路连接，用于滤除所述直流电压信号中的纹波；

开关逆变电路，与所述滤波电路连接，用于将所述直流电压信号转换成一高频交流电压信号；

升压变压器，与所述开关逆变电路连接，用于将所述高频交流电压信号转换成医用低温等离子灭菌器所需的高压高频交流信号；

控制单元，分别与所述预稳压电路的控制端和开关逆变电路的控制端连接，以控制所述预稳压电路输出的电压大小、以及所述开关逆变电路输出的电压大小；

电流互感器，该电流互感器设置于所述开关逆变电路的输出端，与所述控制单元连接，用于获取所述开关逆变电路输出的电流值并反馈给所述控制单元；

其中所述控制单元，将所述电流互感器获取的电流值与预设的标准电流值进行比较，根据比较结果控制所述开关逆变电路的输出电流向预设的标准电流值靠近、以达到恒流输出；

其中所述标准电流值，为医用低温等离子灭菌器正常放电产生玫瑰红色光时，所述开关逆变电路输出端的电流值。

2.根据权利要求1所述的医用低温等离子灭菌器电源，其特征在于，所述控制单元的供电装置包括：

电源滤波器，与交流市电输入连接，用以滤除所述交流市电中的杂波得到一个平稳交流信号；

降压变压器，与所述电源滤波器连接，用以降低所述平稳交流信号得到一个低压交流信号；

整流滤波电路，与所述降压变压器连接，用以将所述低压交流信号转换成一个低压直流信号；

串联稳压电路，与所述整流滤波电路连接，用以将所述低压直流信号进行稳压处理得到一个稳定的直流电压，以供控制单元工作。

3.根据权利要求1或2所述的医用低温等离子灭菌器电源，其特征在于：

在所述开关逆变电路的输出端还设置有一状态电流互感器，所述状态电流互感器连接在一工作状态检测器上，用于获取所述开关逆变电路输出的电流值并反馈给所述工作状态检测器；

所述工作状态检测器根据所述状态电流互感器获取的电流值大小，输出一个电源工作状态信号，作为医用低温等离子灭菌器的其他单元的控制反馈信号。

4.根据权利要求3所述的医用低温等离子灭菌器电源，其特征在于：

在所述预稳压电路的输出端并联设置有一直流电压表，用以显示预稳压电路输出的直流电压值。

5.根据权利要求3所述的医用低温等离子灭菌器电源，其特征在于：

在所述预稳压电路的输出端串联设置有一电流表，用以显示预稳压电路输出的电流值。

6.根据权利要求3所述的医用低温等离子灭菌器电源，其特征在于：

在所述控制单元设置有一电压调节电位器，用于手动调节所述预稳压电路的输出电压大小。

7.根据权利要求3所述的医用低温等离子灭菌器电源，其特征在于：

在所述控制单元设置有一电流调节电位器，用于手动调节所述开关逆变电路的输出电流大小。

8.根据权利要求3所述的医用低温等离子灭菌器电源，其特征在于：

所述滤波电路为一滤波电容网络，该滤波电容网路由并联在所述预稳压电路输出端的至少一个电容构成。

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