无影灯控制电路原理与故障诊断分析

【摘要】SL（无影灯）即为现阶段应用较为广泛的外科手术用灯光,能够最大限度避免手术过程由于影子与色彩偏差对手术的影响。通过长时间的应用，发现美迪兰无影灯故障大多数都集中于控制电路,对控制电路予以板级研究,能够从根本深化SL故障诊断及维修。文章将以美迪兰无影灯控制电路原理与故障诊断研究作为切入点，在此基础上予以深入的探究，相关内容如下所述。

【关键词】美迪兰；SL；控制电路；原理；故障诊断；研究

1美迪兰无影灯结构

SL是通过按键电路、电源电路、灯头以及控制电路所构成。其中电源电路将二百二十伏交流电通过变压设备进行降压，在此基础上输出二十四伏直流电,此电压输入至控制电路内;微控制器在按键电路内,主要对按键的逻辑性予以分析,同时分析SL状态，同时为控制电路输出逻辑指令;控制电路主要是控制主副灯之间的切换,同时进行功率的控制及获取运行过程中的状态信息。

2美迪兰无影灯控制电路板原理概述

SL（无影灯）即为现阶段应用较为广泛的外科手术用灯光,能够最大限度避免手术过程由于影子与色彩偏差对手术的影响。SL控制板输入输出信号与电源的连接是通过CON1与CON2实现，CON1中输入Con-mos即驱动MOSFET开关的既有信号Con-RY1，Con-ry2，Con-rY3，即控制relay开关的初始信号，输出CheckState即获取的设备运行状态下的信号，VCC5.6V即输入按键电路的电源。模拟与数字间设置电容耦合，进而遏制相互间的作用。CON2内的M24，S24即为主副灯相关的线路，Cl即主副灯二者的共用线，VCC则是输入电源二十四伏直流电。SL设置了主副两个灯泡，同时一个灯泡作为备用，规格为二十四伏，一百五十瓦。进行手术的过程中，若主灯发生故障，即可自动跳转至副灯，RY3、RY1与RY2三个relay则能够控制主副灯开启。C1、C2即4700UF电解电容，其具有储能滤波功能，在灯炮开启的状态下，第一时间传输电流，进而防止生成纹波，确保电源的稳定性。在开启SL的状态下，RY3关闭，可以对两个大电容予以充电，RY1关闭的状态下，主灯开启，在主灯出现故障的状态下，RY1即可断开，RY2关闭，随即副灯启动。R6、R7与R8即Relay的限流电阻，可以全面控制电流。C1即为两个灯的共同的回路端，Relay1、Relay2与Relay3接Relay驱动模块的输出端，见图1、2。IRFP150N即N沟道金属氧化物半导体FET，D极接于主、副灯回路，S极接地，G极接PWM信号控制导通时间，经微调信号占空比达到功率的调节，因此实现亮度控制。D3-LED具有保护功能，SL启动状态下，此处SW信号幅呈几何形递增，直接连接会造成单片机管脚被击穿的后果，因此接稳压LED可以使信号区间等于LED反向导通电压5.6V。RN-3，RN-2电阻具有限制反向电流的功能。Check-State即为检测信号，在灯启动的状态下，此处会检测到相应占空比的SW信号，若无法检测到SW信号，即可印证灯出现故障，进而要转换至副灯，同时黄灯亮起予以警报，若检测为高电平，由此印证灯丝断开，若检测为低电平，即为金属氧化物半导体始终开启,DS极被击穿。R4即功率电阻，和稳压LED-D1-1N4734予以串联，进而达到二十四伏直流电向5.6伏直流电转换的目的，进而为按键板与HD74LS04提供电源，其电流输出能力约九十毫安时，在R4上大概有1.7瓦的功耗。IRFP150N的VGS极限电压约二十伏，若直接接二十伏会影响金属氧化物半导体FET，因此经R5和稳压LED-D2-1N4742串联实现二十四至十二伏直流变换后作为开关电压。R5上大概有0.3瓦的功耗。

3美迪兰无影灯故障案例成因及解决策略

对于各类故障问题都可以通过分析电路找到故障成因,把问题的侧重点放在主要器件上，能够第一时间找到并解决问题。在某SL的使用过程，启动SL后主灯先亮启，然后熄灭，随即切换至副灯,在切换至副灯后发生灯亮起再熄灭的问题,而灯泡并没有被烧坏。通过上述现象可分析出:三个Relay没有损坏,即可认为SL工作状态的部分电路发生故障。因此要侧重于金属氧化物半导体FET,稳压管D1以及驱动金属氧化物半导体FET的信号线路这三部分的检测,通过万用表检测D1与金属氧化物半导体FET,通过示波装置检测没有发现有金属氧化物半导体FET驱动信号,导致了金属氧化物半导体FET始终处在导通状态下,检测信号状态即低电平,进而导致了以上故障,通过检测发现R欧姆色环电阻存在裂纹,通过直观检查无法发现造成断路,更换色环电阻后SL即可正常运行。

4总结

综上所述，手术用无影灯是通过按键电路、电源电路、灯头以及控制电路所构成。其中电源电路将二百二十伏交流电通过变压设备进行降压，在此基础上输出二十四伏直流电,此电压输入至控制电路内;微控制器在按键电路内,主要对按键的逻辑性予以分析,同时分析SL状态，同时为控制电路输出逻辑指令;控制电路主要是控制主副灯之间的切换,同时进行功率的控制及获取运行过程中的状态信息。经对控制电路原理、主副灯切换以及功率控制等分析,可以在设备电路维修中从根本理解电路原理,并第一时间精准的定位并解决故障。

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