一种用于强脉冲光输出能量的保护电路的制作方法

1.本实用新型涉及强光脉冲干眼治疗仪技术领域，具体涉及一种用于强脉冲光输出能量的保护电路。


背景技术：

2.目前市面上使用的强脉冲光干眼症治疗仪是通过强脉冲光来达到治疗干眼的目的，强脉冲光是一种脉冲式、高强度的宽谱光光子能量，能穿透表皮直接加热睑脂，彻底疏通睑板腺堵塞，缓解干眼症状。利用强脉冲光的光化学效应：精确“引爆”血红蛋白封闭毛细血管，抑制炎症因子传播。同步杀灭微生物(细菌、蠕形螨)，能消除睑板腺功能障碍的诱因。在治疗过程中，脉冲光的能量大小是医师根据患者的患病情况在触摸屏上选择相应脉冲光的强度设定。
3.通过指令发送至mcu控制模块，再由mcu控制模块发送信号指令给igbt 控制电路，igbt控制电路通过控制igbt的通断时间以及导通电流大小来控制输出光能量的大小。
4.在仪器正常工作的条件下，脉冲光输出正常，可以进行正常治疗操作。但是，当控制电路中某个元器件损坏从而导致仪器发生故障时，输出脉冲光能量可能偏大或者偏小，偏小时可能造成输出光能量不足，从而导致治疗效果欠佳，达不到要求；偏大时输出的光能量则有可能超出正常范围，对治疗产生负面影响，严重者会导致患者皮肤烧伤，酿成医疗事故的发生。为了避免这种情况发生对治疗产生不利影响，使光脉冲治疗仪输出的光能量在一个精准可控的范围内，需要做出一种措施来避免这种情况的发生。
5.为此，我们提出一种用于强脉冲光输出能量的保护电路。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种用于强脉冲光输出能量的保护电路，实现两个保护方式，一种保护方式是防止强脉冲光输出能量失控而造成能量过大，另一种保护方式能进一步的提高强脉冲光输出能量的稳定性。
7.为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型是通过以下技术方案实现：
8.一种用于强脉冲光输出能量的保护电路，包括触摸显示屏、mcu控制模块、充放电控制模块、高压电源模块和治疗头，所述的强脉冲光输出能量的保护电路位于充放电控制模块内，还包括取样放大电路、脉冲调制输入截止电路、比较电路、igbt驱动电路和取样电阻；
9.所述mcu控制模块信号输出连接有脉冲调制输入截止电路，所述脉冲调制输入截止电路的输出端电性连接到igbt驱动电路的输入端，所述igbt驱动电路电性输出连接有取样电阻，所述取样电阻的电流取样输出端电性连接到取样放大电路的输入端，所述取样放大电路的输出端分别与mcu控制模块的adc输入接口和比较电路的输入端电性连接，所述比较电路电性连接到脉冲调制输入截止电路的单向可控硅q2的控制极上。
10.优选地，所述触摸显示屏电性双向连接有mcu控制模块，所述mcu控制模块电性双
向连接有充放电控制模块，所述充放电控制模块电性双向连接有高压电源模块，所述充放电控制模块电性输出连接有治疗头。
11.优选地，所述mcu控制模块的信号调制输出端与igbt驱动电路的信号调制输入端电性连接。
12.优选地，所述igbt驱动电路与治疗头电性输出连接。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
14.本实用新型提供一种强脉冲光输出能量的保护电路，本实用新型用两个安全措施，提供一个双保险的保护方案，一方面，本实用新型第一种措施可以做到防止电流过大而引发的强脉冲光能量过大，防止因能量过大而灼伤患者皮肤；另一方面，第二种措施能稳定治疗头中氙灯的工作电流，也就是稳定强脉冲光的输出能量，达到稳定治疗效果的目的。
15.当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述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。
17.图1为本实用新型的使用状态结构示意图；
18.图2为本实用新型的取样放大电路电路图；
19.图3为本实用新型的比较电路与脉冲调制输入截止电路电路图；
20.图4为为本实用新型的igbt驱动电路电路图；
21.图5为本实用新型的工作流程图；
22.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
23.1-触摸显示屏，2-mcu控制模块，3-充放电控制模块，4-高压电源模块，5-治疗头，6-取样放大电路，7-脉冲调制输入截止电路，8-比较电路，9-igbt 驱动电路，10-取样电阻。
具体实施方式
24.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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.请参阅图1-5所示，一种用于强脉冲光输出能量的保护电路，包括触摸显示屏1、mcu控制模块2、充放电控制模块3、高压电源模块4和治疗头5，强脉冲光输出能量的保护电路位于充放电控制模块3内，还包括取样放大电路6、脉冲调制输入截止电路7、比较电路8、igbt驱动电路9和取样电阻10；
26.触摸显示屏1电性双向连接有mcu控制模块2，mcu控制模块2电性双向连接有充放电控制模块3，充放电控制模块3电性双向连接有高压电源模块4，充放电控制模块3电性输出连接有治疗头5；
27.mcu控制模块2信号输出连接有脉冲调制输入截止电路7，脉冲调制输入截止电路7
的输出端电性连接到igbt驱动电路9的输入端，igbt驱动电路9 电性输出连接有取样电阻10，本实用新型的两种保护方式是基于治疗头5内的氙灯工作时的电流来设计，氙灯工作时的电流取样方式是通过获取采样电阻10两端的电压值获得氙灯内的放电电流，取样电阻10的电流取样输出端电性连接到取样放大电路6的输入端，取样放大电路6的输出端分别与mcu 控制模块2的adc输入接口和比较电路8的输入端电性连接，比较电路8电性连接到脉冲调制输入截止电路7的q2(单向可控硅)的控制极上，通过取样放大电路6把取样电阻10两端的微小的电压值进行放大，然后把放大后的信号分别提供给mcu主控模块2与比较电路8，取样放大电路6放大后的电压信号，通过比较电路8进行电压比较，如果大于jp1所设定的最大值(jp1用于预设保护电流的最大限值)，u2的7脚输出低电平，q1导通，q1的集电极输出高电平，通过r12(r14为下拉电阻，在仪器工作正常时，是为了防止保护电路误动作而设置的)把q2(单向可控硅)的控制极电位抬高，q2导通，这时由mcu主控模块2过来的的脉冲调制信号经过r12限流一端(输出端，用于驱动igbt的信号)对地呈短路状态，这时igbt驱动电路9停止工作，无强脉冲光输出，达到第一种保护的目的；
28.mcu控制模块2的信号调制输出端与igbt驱动电路9的信号调制输入端电性连接，igbt驱动电路9与治疗头5电性输出连接，取样放大电路6放大后的电压信号到mcu控制模块2内部的adc电路进行比较，mcu控制模块2通过程序来调整脉冲调制波形的占空比，igbt驱动模块9所产生的驱动电流也会随着占空比的大小而改变，进而影响到治疗头5内安装的氙灯所发出的强脉冲光的强度，这种保护方式的好处是，在灯管使用中出现强脉冲光不稳定的情况时，本保护电路会提供一个稳定补偿的作用，在灯管内的电流超出程序的预设值时，氙灯会终止发光，从而达到了第二种保护的目的。
29.本实施例的一个具体应用为：本实用新型结构设计合理，当仪器正常工作时，mcu控制模块2产生调制信号从脉冲调制输入截止电路7的调制信号输入端进入，信号经过脉冲调制输入截止电路7中的r11限流至其调制信号输出端，然后到igbt驱动电路9中，igbt驱动电路9开始工作后，这时有一个较大的电流流过取样电阻10，取样电阻10就会产生一个取样电压，再由取样放大电路6对取样电压放大，放大后的取样电压信号分成两路；
30.一路取样电压信号到比较电路8再到脉冲调制输入截止电路7，当输出能量超出仪器的能量设定最大允许偏差时，脉冲调制输入截止电路7中的q2导通，脉冲调制信号输出端等效对gnd端，脉冲调制信号停止输出，同时igbt 驱动电路9停止工作，随即治疗头5内的脉冲氙灯无强脉冲光输出；
31.另一路信号由充放电控制模块3主板上的转接口由排线转接到mcu控制模块2主板上的adc转换电路到由mcu进行识别判决改变脉冲调制波形的脉宽来调节输出能量的大小，保证输出能量的稳定性；上述强脉冲光输出能量的保护电路的两个保护方式，第一种保护方式保证了患者在治疗时避免因强脉冲光输出能量失控而灼伤皮肤，第二种保护方式保证了输出能量的的稳定性，避免强脉冲光于忽大忽小而影响治疗效果，两种保护方式能让系统的安全性及稳定性进一步提高。
32.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例
中以合适的方式结合。
33.以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。