CN111273593B - 内窥镜智能控制电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了内窥镜智能控制电路，电感的第一端连接驱动电源，第二端连接第一二极管的阳极，第一二极管的阴极连接泵驱动电路模块，第一二极管的阳极还连接第一开关管的漏极，栅极连接第二二极管的阴极，第二二极管的阳极连接MCU控制器的PWM信号的输出端，第二二极管的负极连接第二开关管的发射极，第二开关管的集电极接地，第二开关管的基极连接第三电阻的第一端，第三电阻的第一端连接第二二极管的阳极，第一二极管的阴极连接第一电阻，第一电阻的第二端连接第二电阻，第二电组的第一端还连接MCU控制器中模数转换单元的输入口端。本发明提高了后续电路控制的高精度和稳定，从而使得对内窥镜的控制更加精准。

Description

内窥镜智能控制电路
技术领域
本发明涉及医疗设备技术领域，具体涉及内窥镜智能控制电路。
背景技术
目前医用内窥镜很多存在移动精度以及控制准确度不高的问题，导致在实际操作中不太容易达到精准的定位，进而远远的降低了操作效率，这主要是由于内窥镜控制电路的电压的不稳定及精度不高引起的。
发明内容
基于现有技术的不足，本发明旨在提供内窥镜智能控制电路，通过对电压的精密分级以及坡度变化式输出，从而保证控制电压的稳定和高精度。
本发明的技术方案为：
内窥镜智能控制电路，包括驱动电源、MCU控制器和泵驱动电路模块，其特征在于：还包括PWM调压电路，所述PWM调压电路包括电感L18、第一二极管D3、第二二极管D6、第一开关管Q4、第二开关管Q5、第一电阻R29、第二电阻R30和第三电阻R31，所述电感L18的第一端连接驱动电源，电感L18的第二端连接第一二极管D3的阳极，第一二极管D3的阴极与泵驱动电路模块的驱动信号输入端连接，所述第一二极管D3的阳极还连接第一开关管Q4的漏极，第一开关管Q4的栅极连接第二二极管D6的阴极，第二二极管D6的阳极连接MCU控制器的PWM信号的输出端，第二二极管D6的负极连接第二开关管Q5的发射极，第二开关管Q5的集电极接地，第二开关管Q5的基极连接第三电阻R31的第一端，第三电阻R31的第二端接地，第三电阻R31的第一端还连接第二二极管D6的阳极，第一二极管D3的阴极还与第一电阻R29的第一端连接，第一电阻R29的第二端连接第二电阻R30的第一端，第二电组R30的第二端接地，第二电组R30第一端还连接MCU控制器中模数转换单元的输入口端，MCU控制器根据模数转换单元接收到的电信号的变化情况调整MCU控制器输出的PWM信号的电压大小。
进一步地，在驱动电源与电感L18之间还连接有过流保护电阻R28，所述过流保护电阻R28的第一端连接驱动电源，第二端连接电感L18的第一端。
进一步地，所述第一二极管D3的阴极还连接稳压二极管D7的负极，稳压二极管D7的正极接地。
进一步地，所述第一二极管D3的阴极还连接第一电容C61的第一端，第一电容C61的第二端接地。
进一步地，还包括第二电容C62和第三电容C63，所述第二电容C62的第一端和第三电容C63的第一端分别连接过流保护电阻R28的第一端，所述第二电容C62的第二端和第三电容C63的第二端分别接地。
进一步地，所述第一开关管采用NMOS管。
进一步地，所述第二开关管采用PNP型三极管。
本发明的有益效果为：通过对输出电压进行采样，并根据采样情况对输入至泵驱动电路模块的PWMV信号进行调整，实现了泵驱动电路模块输入电压的闭环控制，提高了后续电路控制的高精度和稳定，从而使得对内窥镜的控制更加精准。
附图说明
图1为本实施例的电路原理图。
具体实施方式
下面参考附图并结合实施例对本发明进行详细说明。需要说明的是在不冲突的情况下，以下各实施例及实施例中的特征可相互组合。
如图1所示，内窥镜智能控制电路，包括驱动电源、MCU控制器和泵驱动电路模块，其特征在于：还包括PWM调压电路，所述PWM调压电路包括过流保护电阻R28、电感L18、第一二极管D3、第二二极管D6、第一开关管Q4、第二开关管Q5、第一电阻R29、第二电阻R30和第三电阻R31，所述过流保护电阻R28的第一端连接驱动电源，第二端连接电感L18的第一端，电感L18的第二端连接第一二极管D3的阳极，第一二极管D3的阴极与泵驱动电路模块的驱动信号输入端连接，所述第一二极管D3的阳极还连接第一开关管Q4的漏极，第一开关管Q4的栅极连接第二二极管D6的阴极，第二二极管D6的阳极连接MCU控制器的PWM信号的输出端，第二二极管D6的负极连接第二开关管Q5的发射极，第二开关管Q5的集电极接地，第二开关管Q5的基极连接第三电阻R31的第一端，第三电阻R31的第二端接地，第三电阻R31的第一端还连接第二二极管D6的阳极，第一二极管D3的阴极还与第一电阻R29的第一端连接，第一电阻R29的第二端连接第二电阻R30的第一端，第二电组R30的第二端接地，第二电组R30第一端还连接MCU控制器中模数转换单元的输入口端，MCU控制器根据模数转换单元接收到的电信号的变化情况调整MCU控制器输出的PWM信号的电压大小。
上述电路的调压原理如下：
MCU控制器的PWM信号的输出端输出电压幅度3V，频率30KHz，占空比可调的方波到第二二极管D6的阳极和第二开关管Q5基极，D6、Q5的作用加速第一开关管NMOS管Q4导通和截止速度，提高了电源DC-DC转换效率，另外MCU控制器的PWM信号的输出端输出不同占空比PWM信号，控制第一开关管NMOS管Q4开关，导致流过电感L18的电流变化(dI/dt)，从而导致占空比大，电流变化率(dI/dt)越大，则感生电动势也越高，然后第一二极管D3将脉动交流感生电压整流为直流，分压电阻R29、R30，分压电源输出电压(C61两端电压)，然后送给MCU控制器的AD检测I/O口，MCU检测输入至泵驱动电路模块的电压，根据检测的电压调整输出不同占空比的PWM信号，即调整输出电压的大小，进而调整了D3阴极的输出电压，在检测输出电压与输出PWM信号之间形成闭环控制，这样，比开环输出PWM信号有更稳定的输出电压。
另外，过流保护电阻R28起到了限制5V输入电源的电流，过流保护输入5V电源、第一开关管Q4、第一二极管D3以及输出负载的作用。
所述第一二极管D3的阴极还连接稳压二极管D7的负极，稳压二极管D7的正极接地，稳压二极管D7为TVS二极管，抑制瞬态高压。
所述第一二极管D3的阴极还连接第一电容C61的第一端，第一电容C61的第二端接地，第一电容C61低通滤波，使输出电压输出平滑直流电压。
本控制电路还包括第二电容C62和第三电容C63，所述第二电容C62的第一端和第三电容C63的第一端分别连接过流保护电阻R28的第一端，所述第二电容C62的第二端和第三电容C63的第二端分别接地。第二电容C62和第三电容C63可选择大小不同法值，对电源电压起到高、低通滤波的目的，而且第二电容C62和第三电容C63可以单独一个电容，也可采用两个及以上电容串并联构成。
所述第一开关管采用但不限于NMOS管，所述第二开关管采用但不限于PNP型三极管。
以上所属实施例仅表达了本发明的集中实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (3)

1.内窥镜智能控制电路，包括驱动电源、MCU控制器和泵驱动电路模块，其特征在于：还包括PWM调压电路，所述PWM调压电路包括电感L18、第一二极管D3、第二二极管D6、第一开关管Q4、第二开关管Q5、第一电阻R29、第二电阻R30和第三电阻R31，所述电感L18的第一端连接驱动电源，电感L18的第二端连接第一二极管D3的阳极，第一二极管D3的阴极与泵驱动电路模块的驱动信号输入端连接，所述第一二极管D3的阳极还连接第一开关管Q4的漏极，第一开关管Q4的栅极连接第二二极管D6的阴极，第二二极管D6的阳极连接MCU控制器的PWM信号的输出端，第一二极管D6的负极连接第二开关管Q5的发射极，第二开关管Q5的集电极接地，第二开关管Q5的基极连接第三电阻R31的第一端，第三电阻R31的第二端接地，第三电阻R31的第一端还连接第二二极管D6的阳极，第一二极管D3的阴极还与第一电阻R29的第一端连接，第一电阻R29的第二端连接第二电阻R30的第一端，第二电组R30的第二端接地，第二电组R30第一端还连接MCU控制器中模数转换单元的输入口端，MCU控制器根据模数转换单元接收到的电信号的变化情况调整MCU控制器输出的PWM信号的电压大小；
在驱动电源与电感L18之间还连接有过流保护电阻R28，所述过流保护电阻R28的第一端连接驱动电源，第二端连接电感L18的第一端；
所述第一二极管D3的阴极还连接稳压二极管D7的负极，稳压二极管D7的正极接地；
所述第一二极管D3的阴极还连接第一电容C61的第一端，第一电容C61的第二端接地；
还包括第二电容C62和第三电容C63，所述第二电容C62的第一端和第三电容C63的第一端分别连接过流保护电阻R28的第一端，所述第二电容C62的第二端和第三电容C63的第二端分别接地。
2.如权利要求1所述的内窥镜智能控制电路，其特征在于：所述第一开关管采用NMOS管。
3.如权利要求1所述的内窥镜智能控制电路，其特征在于：所述第二开关管采用PNP型三极管。
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