CN110404179A - 一种温控神经外科烘烤功率控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医疗电子技术领域，尤其涉及一种温控神经外科护理灯控制电路。要解决的技术问题为提供一种能够根据设定温度来调节护理灯的功率，达到恒温效果，电路简单可靠的温控神经外科护理灯控制电路。一种温控神经外科护理灯控制电路，包括依次电连接的温度传感器、温度检测电路模块等；所述温度检测电路模块输入端连接着温度传感器的输出端，所述温度检测电路模块用于护理烤灯烘烤温度设定。本发明电路简单便于设计与制作，温度检测电路模块能够对温度传感器采集到的温度经进行处理，并且通过检测到的温度值使护理灯变换功率进行照射，以达到恒温的效果，减少医务人员的工作量，让患者感觉舒适，使用便捷性好，综合性能好。

Description

一种温控神经外科烘烤功率控制电路

技术领域

本发明涉及医疗电子技术领域，尤其涉及一种温控神经外科烘烤功率控制电路。

背景技术

神经外科用护理灯是神经外科常用的护理器械，医护人员常常用护理灯对手术部位进行烘烤，使得血液流畅。神经外科用护理灯距离不准确，在调整的过程中，医务人员多为目测距离，极易造成误差，影响效果，有时候不仅不能达到需要的效果，还能将患者烫伤；现有的神经外科用护理灯，通常采用白炽灯泡来进行照射，从而无法满足不同患者的需求。很多医疗电子生产企业并未设计出低成本的根据温控调节功率的电路，根据现有技术的缺陷，有必要提出新的解决方案。因此，研究符合市场需求的温控调节功率的神经外科护理灯对提高人们的治疗质量有一定积极的意义，所以我们提出了一种温控神经外科烘烤功率控制电路。

发明内容

为了克服目前一些神经外科护理灯不能实现温控调节功率的缺点，本发明的目的是提供一种能够根据设定温度来调节护理灯的功率，达到恒温效果，电路简单可靠的温控神经外科烘烤功率控制电路。

技术方案是：一种温控神经外科烘烤功率控制电路，包括依次电连接的温度传感器、温度检测电路模块、烘烤功率控制电路以及护理灯，所述温度检测电路模块输入端连接着温度传感器的输出端，所述温度检测电路模块用于护理烤灯烘烤温度设定，所述温度检测电路模块的输出端连接着烘烤功率控制电路的输入端，所述烘烤功率控制电路连接有护理灯。

进一步说明，所述温度检测电路模块包括电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、四运算放大器LM324、二极管VD1、电解电容EC1、电位器VR2和VR3，电阻R1一端连接电源输出端+5V，电阻R1另一端连接电解电容EC1的一端，电解电容EC1的一端接地，电解电容EC1两端并联稳压二极管VD1，电阻R1另一端与电解电容EC1一端串联之间的连接点分别与电阻R2与R3一端连接，电阻R2另一端与电位器VR2一端连接，电阻R3另一端与电位器VR3一端连接，电位器VR3可调端接电阻R4的一端，电阻R5的一端接到四运算放大器LM324的1IN+引脚，电阻R5另一端与四运算放大器LM324的1OUT端，四运算放大器LM324的VCC端接+5V，电位器VR2可调端接电阻R6的一端，电阻R6另一端与四运算放大器LM324的2IN-连接，电阻R7的一端与四运算放大器LM324的2IN+连接，电阻R7的另一端与四运算放大器LM324的1OUT端连接，电阻R8的一端与四运算放大器LM324的2IN+连接，电阻R8的另一端接地，电阻R9一端与电阻R6另一端串联，电阻R9一端与电阻R6另一端串联之间的连接点与四运算放大器LM324的2IN-连接，电阻R4另一端与四运算放大器LM324的1OUT端连接，四运算放大器LM324的GND端接-5V，四运算放大器LM324的2OUT+与电阻R10一端连接，四运算放大器LM324的3IN+与电阻R10另一端连接，四运算放大器LM324的2IN-与电阻R11一端连接，温度传感器的VO与电阻R11另一端连接，四运算放大器LM324的2IN+与电阻R14一端连接，四运算放大器LM324的4IN+与电阻R14另一端连接，四运算放大器LM324的4IN-与电阻R13一端连接，温度传感器的VO与电阻R13另一端连接，四运算放大器LM324的3OUT与电阻R12一端连接，四运算放大器LM324的4OUT与电阻R15一端连接。

进一步说明，所述烘烤功率控制电路包括双向可控Q1、Q2、二极管D1，所述护理灯一端与交流L端连接，护理灯一端与二极管D1阳极及双向可控硅Q1的T1极连接，双向可控硅Q1的T2极与双向可控硅Q2的T1极连接，双向可控硅Q1的T2极与双向可控硅Q2的T1极串联之间的连点与交流N端连接，二极管D1阴极与双向可控硅Q1的T1极连接，电阻R12另一端与双向可控硅Q1的G极连接，电阻R15另一端与双向可控硅Q2的G极连接。

进一步说明，所述温度传感器通过S1与电位器VR3连接，只需将开关S1打在温度调节端2的位置，通过电位器VR3设定控制护理灯烘烤温度。

进一步说明，所述温度检测电路模块采用四运算放大器LM324；所述温度传感器采用LM35D；所述双向可控硅采用BT138。

进一步说明，还包括有数显温度计，所述数显温度计的输入端与温度传感器的输出端连接，数显温度计用来显示护理灯烘烤温度。

有益效果是：该电路简单便于设计与制作，温度检测电路模块能够对温度传感器采集到的温度经进行处理，并且通过检测到的温度值使护理灯变换功率进行照射，以达到恒温的效果，减少医务人员的工作量，让患者感觉舒适，本发明便于加工制作并且加工制作的成本低，使用便捷性好，综合性能好。

附图说明

图1为本发明的总体原理图。

图2为本发明的电路图。

附图中各零部件的标记如下：1：温度传感器，2：温度检测电路模块，3：数显温度计，4：烘烤功率控制电路，5：护理灯。

具体实施方式

以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本申请而不限于限制本申请的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。

实施例1

一种温控神经外科烘烤功率控制电路，如图1所示，包括依次电连接的温度传感器1、温度检测电路模块2、烘烤功率控制电路4以及护理灯5，所述温度检测电路模块2输入端连接着温度传感器1的输出端，所述温度检测电路模块2用于护理烤灯烘烤温度设定，所述温度检测电路模块2的输出端连接着烘烤功率控制电路4的输入端，所述烘烤功率控制电路4连接有护理灯5。

温度传感器1通过温度检测电路模块2来设定工作温度，温度传感器1采集到的温度经温度检测电路模块2处理并通过烘烤功率控制电路4作出相应动作：在护理灯5烘烤温度高于设定值时，护理灯5以25%的功率工作；在设定的温度以下时，护理灯5以全功率工作。

实施例2

一种温控神经外科烘烤功率控制电路，如图2所示，所述温度检测电路模块2包括电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、四运算放大器LM324、二极管VD1、电解电容EC1、电位器VR2和VR3，电阻R1一端连接电源输出端+5V，电阻R1另一端连接电解电容EC1的一端，电解电容EC1的一端接地，电解电容EC1两端并联稳压二极管VD1，电阻R1另一端与电解电容EC1一端串联之间的连接点分别与电阻R2与R3一端连接，电阻R2另一端与电位器VR2一端连接，电阻R3另一端与电位器VR3一端连接，电位器VR3可调端接电阻R4的一端，电阻R5的一端接到四运算放大器LM324的1IN+引脚，电阻R5另一端与四运算放大器LM324的1OUT端，四运算放大器LM324的VCC端接+5V，电位器VR2可调端接电阻R6的一端，电阻R6另一端与四运算放大器LM324的2IN-连接，电阻R7的一端与四运算放大器LM324的2IN+连接，电阻R7的另一端与四运算放大器LM324的1OUT端连接，电阻R8的一端与四运算放大器LM324的2IN+连接，电阻R8的另一端接地，电阻R9一端与电阻R6另一端串联，电阻R9一端与电阻R6另一端串联之间的连接点与四运算放大器LM324的2IN-连接，电阻R4另一端与四运算放大器LM324的1OUT端连接，四运算放大器LM324的GND端接-5V，四运算放大器LM324的2OUT+与电阻R10一端连接，四运算放大器LM324的3IN+与电阻R10另一端连接，四运算放大器LM324的2IN-与电阻R11一端连接，温度传感器1的VO与电阻R11另一端连接，四运算放大器LM324的2IN+与电阻R14一端连接，四运算放大器LM324的4IN+与电阻R14另一端连接，四运算放大器LM324的4IN-与电阻R13一端连接，温度传感器1的VO与电阻R13另一端连接，四运算放大器LM324的3OUT与电阻R12一端连接，四运算放大器LM324的4OUT与电阻R15一端连接。

所述烘烤功率控制电路4包括双向可控Q1、Q2、二极管D1，所述护理灯5一端与交流L端连接，护理灯5一端与二极管D1阳极及双向可控硅Q1的T1极连接，双向可控硅Q1的T2极与双向可控硅Q2的T1极连接，双向可控硅Q1的T2极与双向可控硅Q2的T1极串联之间的连点与交流N端连接，二极管D1阴极与双向可控硅Q1的T1极连接，电阻R12另一端与双向可控硅Q1的G极连接，电阻R15另一端与双向可控硅Q2的G极连接。

所述温度传感器1通过S1与电位器VR3连接，只需将开关S1打在温度调节端2的位置，通过电位器VR3设定控制护理灯5烘烤温度。

所述温度检测电路模块2采用四运算放大器LM324；所述温度传感器1采用LM35D；所述双向可控硅采用BT138。

温控神经外科烘烤功率控制电路4进行温度控制时，只需将开关S2打在2的位置，通过电位器VR3设定控制护理烤灯烘烤温度，温度控制选择可通过电位器VR3来实现。通过调节电位器VR3可使其输出电压在0-1.65V范围内，对应的控制烘烤温度范围为0-165℃，完全可以满足一般的烘烤温度需要。电位器VR3调节温度数值即为控制温度值，电位器VR2为预控温度调节，其电压调节范围为0-0.27V，对应可调节温度范围为0—27℃。电位器VR2、VR3调整后，其电位器VR2输出电压与电位器VR3输出电压分别送入四运算放大器LM324中的第二运放，放大倍数为1，作为比较放大器，比较放大器的反相及同相输入端。四运算放大器LM324中的第二运放输出端的电压为二输入电压之差，此电压对应两个设定的温度值之差。例如将电位器VR2调至0.10V，对应温度10℃；将电位器VR3调至0.60V，对应温度60℃。运算放大器LM324中的第二运放输出端的输出电压为0.50V，表示温度50℃。此电压与集成温度传感器1输出的电压送到四运算放大器LM324中的第三运放，第三运放是电压比较器，将两者电压中进行比较，当温度传感器1LM35输出的电压小于第二运放的输出电压时，第三运放输出高电乎，双向可控硅T1因获得偏流一直导通，交流220V直接加在护理灯5两端，进行大功率快速加热。当温度传感器1LM35输出的电压大于第二运放的输出电压而小于第一运放的输出电压时，表明实际温度已接近控制温度，第三运放输出低电乎，双向可控硅T1因无偏流处于截止状态，第四运放为电压比较器，第四运放输出高电平，双向可控硅T2仍处于导通状态，交流220V需要通过二极管D1加在电热元件两端，进行小功率慢速加热(加热功率仅为原来的25%)。当实际温度上升到80℃以上时，温度传感器1LM35的输出电压大于0.80V，第四运放输出低电平，双向可控硅T2也截止，护理灯5断电．由于此时加热功率较小，加上散热作用，温度不会大幅度上升，其实际温度在控制温度左右一个很小范围内波动，这样就实现了温度的较高精度的自动控。

实施例3

一种温控神经外科烘烤功率控制电路，如图1-2所示，还包括有数显温度计3，所述数显温度计3的输入端与温度传感器1的输出端连接，数显温度计3用来显示护理灯5烘烤温度。

开关K1在设定控制温度时在温度调节端2的位置，正常加热控制时在温度显示端1的位置，数显温度计3显示实际的温度数值。温度传感器1LM35D输出电压经电位器VR1分压后送到3位半数字显示表头(由ICL7107及有关电路组成)的检测信号输入端，构成数显温度计3，数显温度计3显示实际的温度数值。

所述温度传感器1采用LM35，LM35 是由National Semiconductor 所生产的温度传感器1，其输出电压为摄氏温标。LM35是一种得到广泛使用的温度传感器1。由于它采用内部补偿，所以输出可以从0℃开始。LM35有多种不同封装型式。在常温下，LM35 不需要额外的校准处理即可达到 ±1/4℃的准确率。工作电压4～30V，在上述电压范围以内，芯片从电源吸收的电流几乎是不变的（约50μA），所以芯片自身几乎没有散热的问题。小的电流也使得该芯片在某些应用中特别适合，比如在电池供电的场合中，输出可以由第三个引脚取出，根本无需校准。目前，已有两种型号的LM35可以提供使用。LM35DZ输出为0℃～100℃，而LM35CZ输出可覆盖－40℃～110℃，且精度更高，两种芯片的精度都比LM35高，不过价格也稍高。

所述温度检测电路模块2采用四运算放大器LM324，四运算放大器LM324系列器件带有真差动输入的四运算放大器，具有真正的差分输入。与单电源应用场合的标准运算放大器相比，有一些显著优点。该四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的电源下，静态电流为MC1741的静态电流的五分之一。共模输入范围包括负电源，因而消除了在许多应用场合中的采用外部偏置元件的必要性。它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互独立。每一组运算放大器有5个引出脚，其中的“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。两个信号输入端中的，Vi-(-)为反相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相反；Vi+(+)为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。

上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。

Claims (5)

1.一种温控神经外科烘烤功率控制电路，其特征在于：包括依次电连接的温度传感器（1）、温度检测电路模块（2）、烘烤功率控制电路（4）以及护理灯（5），所述温度检测电路模块（2）输入端连接着温度传感器（1）的输出端，所述温度检测电路模块（2）用于护理烤灯烘烤温度设定，所述温度检测电路模块（2）的输出端连接着烘烤功率控制电路（4）的输入端，所述烘烤功率控制电路（4）连接有护理灯（5）。

2.按照权利要求1所述的一种温控神经外科烘烤功率控制电路，其特征在于：所述温度检测电路模块（2）包括电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、四运算放大器LM324、二极管VD1、电解电容EC1、电位器VR2和VR3，电阻R1一端连接电源输出端+5V，电阻R1另一端连接电解电容EC1的一端，电解电容EC1的一端接地，电解电容EC1两端并联稳压二极管VD1，电阻R1另一端与电解电容EC1一端串联之间的连接点分别与电阻R2与R3一端连接，电阻R2另一端与电位器VR2一端连接，电阻R3另一端与电位器VR3一端连接，电位器VR3可调端接电阻R4的一端，电阻R5的一端接到四运算放大器LM324的1IN+引脚，电阻R5另一端与四运算放大器LM324的1OUT端，四运算放大器LM324的VCC端接+5V，电位器VR2可调端接电阻R6的一端，电阻R6另一端与四运算放大器LM324的2IN-连接，电阻R7的一端与四运算放大器LM324的2IN+连接，电阻R7的另一端与四运算放大器LM324的1OUT端连接，电阻R8的一端与四运算放大器LM324的2IN+连接，电阻R8的另一端接地，电阻R9一端与电阻R6另一端串联，电阻R9一端与电阻R6另一端串联之间的连接点与四运算放大器LM324的2IN-连接，电阻R4另一端与四运算放大器LM324的1OUT端连接，四运算放大器LM324的GND端接-5V，四运算放大器LM324的2OUT+与电阻R10一端连接，四运算放大器LM324的3IN+与电阻R10另一端连接，四运算放大器LM324的2IN-与电阻R11一端连接，温度传感器（1）的VO与电阻R11另一端连接，四运算放大器LM324的2IN+与电阻R14一端连接，四运算放大器LM324的4IN+与电阻R14另一端连接，四运算放大器LM324的4IN-与电阻R13一端连接，温度传感器（1）的VO与电阻R13另一端连接，四运算放大器LM324的3OUT与电阻R12一端连接，四运算放大器LM324的4OUT与电阻R15一端连接。

3.按照权利要求2所述的一种温控神经外科烘烤功率控制电路，其特征在于：所述烘烤功率控制电路（4）包括双向可控Q1、Q2、二极管D1，所述护理灯（5）一端与交流L端连接，护理灯（5）一端与二极管D1阳极及双向可控硅Q1的T1极连接，双向可控硅Q1的T2极与双向可控硅Q2的T1极连接，双向可控硅Q1的T2极与双向可控硅Q2的T1极串联之间的连点与交流N端连接，二极管D1阴极与双向可控硅Q1的T1极连接，电阻R12另一端与双向可控硅Q1的G极连接，电阻R15另一端与双向可控硅Q2的G极连接。

按照权利要求3所述的一种温控神经外科烘烤功率控制电路，其特征在于：所述温度传感器（1）通过S1与电位器VR3连接，只需将开关S1打在温度调节端2的位置，通过电位器VR3设定控制护理灯（5）烘烤温度。

4.按照权利要求4所述的一种温控神经外科烘烤功率控制电路，其特征在于：所述温度检测电路模块（2）采用四运算放大器LM324；所述温度传感器（1）采用LM35D；所述双向可控硅采用BT138。

5.按照权利要求5所述的一种温控神经外科烘烤功率控制电路，其特征在于：还包括有数显温度计（3），所述数显温度计（3）的输入端与温度传感器（1）的输出端连接，数显温度计（3）用来显示护理灯（5）烘烤温度。