CN107681897A - 整流滤波输出式双极多功能钳的开关电源 - Google Patents

整流滤波输出式双极多功能钳的开关电源 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种整流滤波输出式双极多功能钳的开关电源，包括有滤波单元、整流器、高频反激器、整流滤波输出单元、反馈单元、电路控制单元和外围电路单元，其特征在于：所述高频反激器包括与高频电压转换器的初级线圈并联的电容、能量转换线圈和开关管，所述电容、能量转换线圈和开关管构成放电回路，并且能量转换线圈绕在高频电压转换器的铁芯上；所述整流滤波输出单元主要是由两个整流二极管、一个电容与一个电感构成，两个整流二极管及电容并联后与电感串联。由于对高频反激器进行了改进，具有节能环保的特点。

Description

整流滤波输出式双极多功能钳的开关电源
技术领域
本发明涉及一种医疗设备，具体是指一种双极多功能钳的开关电源。
背景技术
在进行人体腹腔镜手术时，由于要将病变组织取下，所以需要用医用双极电凝钳电凝血管来止血。现有技术中的医用电凝钳大多都是单极钳，使用时一般在人体的臀部贴一块负电极板，如果接触不良极易将人体皮肤烧伤,而且凝血和切割不能一次完成,须换不同的器械。现有技术中的双极电凝钳，钳管装置、钳手柄装置、锁芯机构和电极组件，其中的钳头装置安装在钳管装置的前端，钳管装置与钳手柄装置连接，钳手柄装置位于钳管装置的后端，锁芯机构安装于钳手柄装置内，电极组件连接在锁芯机构的后端；钳头装置包括上、下钳头、支撑架和钳芯杆，上、下钳头与支撑架连接，钳芯杆位于钳管装置的外钳管内；钳管装置包括外钳管和钳管绝缘管，外钳管位于钳管绝缘管内；钳手柄装置包括前手柄、后手柄和手柄主体，前手柄与手柄主体固定，前手柄和后手柄通过螺钉连接；锁芯机构包括锁芯主体、锁芯左、右端盖、压簧和锁芯，其特征是：所述钳头装置中的钳芯杆一端与外钳管连接，另一端通过锁芯固定在锁芯主体上；支撑架内插接有绝缘管，在该绝缘管内设置有轴钉，该轴钉的一端通过焊接固定有轴钉帽，而轴钉的另一端则设置有与轴钉连成一体的轴钉头；所述的钳管装置后端的转轮与钳手柄装置中的转轴螺纹连接，转轮固定在钳管装置上，转轴安装在钳手柄装置前端内；所述的钳手柄装置中的后手柄上端固定有拨销，该拨销的上部位于锁芯机构的锁芯主体内，并在手柄主体上开有长槽，整个钳手柄用金属制成，上述双极电凝钳功能比较单一，只具有电凝血管来止血的功能，而具有对患者组织切割的功能。
现有的双极多功能钳的开关电源有三种方式：一、脉冲宽度调制开关周期恒定，通过改变脉冲宽度来改变占空比的方式；二、脉冲频率调制：导通脉冲宽度恒定，通过改变开关工作频率来改变占空比的方式；三、混合调制：导通脉冲宽度和开关工作频率均不固定，彼此都能改变的方式，它是以上二种方式的混合。高频开关电源不需要大幅度提高开关速度就可以在理论上把开关损耗降到零，而且噪声也小。
传统的双极多功能钳的开关电源中包括高频反激器，在高频反激器中包含有高频电压转换器的初级线圈并联的电容，该电容上并联有电阻，在以高频方式工作时，该电阻极易发热，大量的能量以热量的形式被损耗掉了不仅容易烧坏电路板，而且还浪费了能源。
发明内容
为了克服上述之不足，本发明的目的在于提供一种节能环保、使用寿命长的整流滤波输出式双极多功能钳的开关电源。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
整流滤波输出式双极多功能钳的开关电源，包括有滤波单元、整流器、高频反激器、整流滤波输出单元、反馈单元、电路控制单元和外围电路单元，交流电经滤波单元低通滤波后，经整流器，一路经高频反激器，再经整流滤波输出单元输出，反馈单元对整流滤波输出单元整流后的输出电压进行采样并传送电路控制单元，电路控制单元通过外围电路单元与整流器电连接；经整流器后的另一路经降压后作为启动信号传送给电路控制单元，其特征在于：所述高频反激器包括与高频电压转换器的初级线圈并联的电容、能量转换线圈和开关管，所述电容、能量转换线圈和开关管构成放电回路，并且能量转换线圈绕在高频电压转换器的铁芯上；所述整流滤波输出单元主要是由两个整流二极管、一个电容与一个电感构成，两个整流二极管及电容并联后与电感串联。
本发明的有益效果在于：由于对高频反激器进行了改进，在放电回路中将等效电阻替换为能量转换线圈，从而将传统的以热能的形式损耗掉的能量通过能量转换线圈转换成磁能后进行输出，不仅实现了能量的再利用，具有节能环保的特点，而且还因发热量的降低，从而延长了节能型高频开关电源的使用寿命。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
图1为本发明的电原理框图；
图2为图1所示的电原理图。
图中：1、滤波单元； 2、整流器； 3、高频反激器； 4、整流滤波输出单元； 5、反馈单元；6、电路控制单元；7、外围电路单元。
具体实施方式
如图1、2所示，整流滤波输出式双极多功能钳的开关电源，包括有滤波单元1、整流器2、高频反激器3、整流滤波输出单元4、反馈单元5、电路控制单元6和外围电路单元7，交流电经滤波单元1低通滤波后，经整流器2后，一路经高频反激器3，再经整流滤波输出单元4输出，反馈单元5对整流滤波输出单元4整流后的输出电压进行采样并传送电路控制单元6，电路控制单元6通过外围电路单元7与整流器2电连接；经整流器2后的另一路经电阻R1降压后作为启动信号传送给电路控制单元6。
所述高频反激器3包括与高频电压转换器的初级线圈N1并联的高频反激电容C3、高频反激转换线圈N3和高频反激开关管S1，所述高频反激电容C3、二极管D10、高频反激转换线圈N3和高频反激开关管S1构成放电回路，并且高频反激转换线圈N3绕在高频电压转换器的铁芯上， 所述电路控制单元6采用UC3842芯片，高频反激开关管S1通过D9与UC3842芯片的引脚6电连接。
所述滤波单元1是由抗串模干扰电路和抗共模干扰电路构成，抗串模干扰电路是由电容C16、电容C15构成，用于抑制正态噪声，抗共模干扰电路是由电容C14、电容C13、电感L1构成，用于抑制共态噪声干扰。
所述整流滤波输出单元4主要是由两个整流二极管D6、D7、一个电容C4与一个电感L2构成，两个整流二极管D6、D7及电容C4并联后与电感L2串联。
所述UC3842芯片中，引脚1是内部误差放大器的输出端，通常此引脚与引脚2接有反馈电路，以确定误差放大器的增益和频响；引脚2是反馈电压输入端，将取样电压加到误差放大器的反相输入端， 再与同相输入端的基准电压（为2.5 V）进行比较，产生误差电压；引脚3是电流检测输入端与取样电阻配合，构成过流保护电路，当电源电压异常时，功率开关管的电流增大，当取样电阻上的电压超过1V时，UC3842芯片就停止输出，可以有效地保护功率开关管；引脚4外接锯齿波振荡器外部定时电阻与定时电容，决定振荡频率；引脚5接地；引脚6是输出端，此脚为图腾柱式输出，能提供±1A 的峰值电流，可驱动双极型功率开关管或MOSFET管；引脚7接电源，当供电电压低于16 V 时， UC3842芯片不工作， 耗电在1mA 以下；输入电压可以通过一个大阻值电阻从高压降压获得。芯片工作后， 输入电压可在10～30 V 波动， 低于10V 则停止工作，工作时耗电约为15mA；引脚8是基准电压输出，可输出精确的5 V 基准电压， 电流可达50mA，UC3842芯片的电压率可达0.01%。
所述反馈单元5包括有精密稳压源TL431和线性光耦PC817，精密稳压源TL431的输入端与整流滤波输出单元电连接，再通过线性光耦PC817与UC3842芯片的引角1和引角2电连接。
工作原理：上述实施例以UC3842为核心控制部件，设计一款AC 220V输入。DC24V输出的单端反激式开关稳压电源。开关电源控制电路是一个电压、电流双闭环控制系统。变换器的幅频特性由双极点变成单极点，因此稳定幅度大，具有良好的频率响应特性。工作时，整流器输出的电压经电阻R1降压后，输送给UC3842芯片的引角7，当电压达到UC3842芯片的启动电压门槛值时，UC3842芯片开始工作并提供驱动脉冲，由脚6输出推动开关管工作。随着UC3842芯片的启动，电阻R1的工作也就基本结束，UC3842芯片主要包括高频振荡、误差比较、欠压锁定、电流取样比较、脉宽调制锁存等功能电路。UC3842主要用于高频中小容量开关电源，用它构成的传统离线式反激变换器电路在驱动隔离输出的单端开关时，通常将误差比较器的反向输入端通过反馈绕组经电阻分压得到的信号与内部2.5V基准进行比较，误差比较器的输出端与反向输入端接成PI补偿网络，UC3842芯片通过其内的误差比较器的输出端与采样电压进行比较，从而控制PWM序列的占空比，达到电路稳定的目的。
本专利的最大特点是将高频反激器中，在放电回路中将等效电阻替换为能量转换线圈，从而将传统的以热能的形式损耗掉的能量通过能量转换线圈转换成磁能后进行输出，不仅实现了能量的再利用，具有节能环保的特点，而且还因发热量的降低，从而延长了节能型高频开关电源的使用寿命。
总之，本发明虽然列举了上述优选实施方式，但是应该说明，虽然本领域的技术人员可以进行各种变化和改型，除非这样的变化和改型偏离了本发明的范围，否则都应该包括在本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种整流滤波输出式双极多功能钳的开关电源，包括有滤波单元、整流器、高频反激器、整流滤波输出单元、反馈单元、电路控制单元和外围电路单元，交流电经滤波单元低通滤波后，经整流器，一路经高频反激器，再经整流滤波输出单元输出，反馈单元对整流滤波输出单元整流后的输出电压进行采样并传送电路控制单元，电路控制单元通过外围电路单元与整流器电连接；经整流器后的另一路经降压后作为启动信号传送给电路控制单元，其特征在于：所述高频反激器包括与高频电压转换器的初级线圈并联的电容、能量转换线圈和开关管，所述电容、能量转换线圈和开关管构成放电回路，并且能量转换线圈绕在高频电压转换器的铁芯上；所述整流滤波输出单元主要是由两个整流二极管、一个电容与一个电感构成，两个整流二极管及电容并联后与电感串联。
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CN103840670A (zh) * 2013-01-04 2014-06-04 李珏莹 一种节能型高频开关电源

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