一種體外循環(huán)裝置電源箱散熱調(diào)節(jié)器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種體外循環(huán)裝置電源箱散熱調(diào)節(jié)器，包括主控模塊以及分別與其通過(guò)屏蔽信號(hào)線(xiàn)連接的檢測(cè)模塊、動(dòng)作模塊；所述主控模塊包括控制芯片、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與驅(qū)動(dòng)模塊，所述檢測(cè)模塊包括溫度檢測(cè)表與功率檢測(cè)表，所述動(dòng)作模塊包括變頻電機(jī)與風(fēng)扇；所述驅(qū)動(dòng)模塊包括驅(qū)動(dòng)發(fā)生器和調(diào)壓電路，所述驅(qū)動(dòng)發(fā)生器為PWM波形發(fā)生器，所述調(diào)壓電路為降壓式變換電路；所述控制芯片為DSP芯片或單片機(jī)芯片。通過(guò)該裝置的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電源箱散熱的多態(tài)調(diào)節(jié)，不再單一根據(jù)溫度調(diào)節(jié)，而是引入負(fù)載概念，并據(jù)此靈活確定散熱風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)智能化控制，有效延長(zhǎng)設(shè)備及散熱器的壽命，還可以節(jié)約能耗，在成本和可靠性方面均有很大優(yōu)勢(shì)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種體外循環(huán)裝置電源箱散熱調(diào)節(jié)器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及醫(yī)療設(shè)備器械【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種體外循環(huán)裝置電源箱散熱調(diào)節(jié)器。

【背景技術(shù)】
[0002]在心臟外科手術(shù)中，體外循環(huán)裝置即人工心肺機(jī)，是尤為重要的醫(yī)療器械。它完成從靜脈系統(tǒng)引出靜脈血，并在體外氧合，再經(jīng)血泵將氧合血輸回動(dòng)脈系統(tǒng)的全過(guò)程，用于心臟手術(shù)的體外循環(huán)、肺移植的輔助呼吸、急性呼吸衰竭的輔助治療等，可以說(shuō)是手術(shù)患者的生命線(xiàn)。在現(xiàn)有技術(shù)中，為保證裝置的安全運(yùn)行，在裝置泵體及氧合器、濾器上，安裝了諸如電磁傳感和超聲多普勒等多種監(jiān)測(cè)傳感器，然而，在裝置的整體電源箱散熱上，仍采取的是常規(guī)PC機(jī)式的風(fēng)扇散熱，在應(yīng)用中，不僅不具備智能可調(diào)性，從而加劇電能損耗，不利于裝置使用時(shí)間的延長(zhǎng)，還有可能因?yàn)樯嵴{(diào)節(jié)不及時(shí)，而發(fā)生故障，導(dǎo)致醫(yī)療事故的發(fā)生。
[0003]申請(qǐng)?zhí)枮?01120013073.6的專(zhuān)利提供了一種人工心肺機(jī)熱交換水箱超溫報(bào)警保護(hù)裝置，在人土心肺機(jī)熱交換水箱內(nèi)獨(dú)立設(shè)置溫度探頭，溫度探頭連接控溫器，控溫器連接交流接觸器；交流接觸器連接報(bào)警揚(yáng)聲器；人工心肺機(jī)熱交換水箱中的加熱器通過(guò)交流接觸器連接加熱電源。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):采用本結(jié)構(gòu)后，在原有的保護(hù)裝置外又增加了一道獨(dú)立的超溫報(bào)警保護(hù)，無(wú)論控制電路，主控板發(fā)生任何故障導(dǎo)致第一報(bào)警線(xiàn)溫度控制失靈時(shí)電加熱器未被停止土作，本實(shí)用新型溫控裝置會(huì)立即切斷電加熱器電源以保護(hù)患者安全。這一冗余配置可以自動(dòng)作為后備，以增加系統(tǒng)的安全可靠性。
[0004]申請(qǐng)?zhí)枮?01110108131.8的專(zhuān)利提供了一種機(jī)箱散熱裝置，其用于給機(jī)箱散熱，所述機(jī)箱具有散熱窗口 ；所述機(jī)箱散熱裝置包括風(fēng)扇、兩個(gè)擋板、兩個(gè)電機(jī)及主控制器，所述風(fēng)扇固設(shè)于所述機(jī)箱上，且正對(duì)所述機(jī)箱的散熱窗口，兩個(gè)所述電機(jī)固定連接于所述風(fēng)扇兩側(cè)，兩個(gè)所述電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與所述風(fēng)扇的轉(zhuǎn)軸平行，兩個(gè)所述擋板分別轉(zhuǎn)動(dòng)連接于兩個(gè)所述電機(jī)上，兩個(gè)所述擋板沿對(duì)應(yīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸軸向相差至少一個(gè)擋板厚度的距離，所述主控制器電連接于所述風(fēng)扇及兩個(gè)所述電機(jī)，所述主控制器接收所述風(fēng)扇的通電或斷電的電信號(hào)，以控制所述兩個(gè)電機(jī)帶動(dòng)對(duì)應(yīng)的擋板轉(zhuǎn)動(dòng)以露出或遮擋所述散熱窗口。所述機(jī)箱散熱裝置能夠在風(fēng)扇斷電時(shí)通過(guò)擋板遮蔽散熱窗口，防止灰塵進(jìn)入計(jì)算機(jī)內(nèi)部。
[0005]然而，常規(guī)散熱調(diào)節(jié)方法，核心依然是控制風(fēng)扇的直流無(wú)極調(diào)速方法，該方法不僅引入了專(zhuān)門(mén)控制器與電器元件，又僅以柜內(nèi)溫度作為開(kāi)環(huán)調(diào)節(jié)量進(jìn)行控制，不僅成本較高，調(diào)試效果也比較單一，并不能起到很好效果，甚至還會(huì)有一些敏感信號(hào)經(jīng)常受散熱裝置的噪聲干擾影響，形成對(duì)信號(hào)的誤報(bào)，會(huì)造成極大的隱患。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的是提供一種體外循環(huán)裝置電源箱散熱調(diào)節(jié)器，它使用方便，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，不僅能夠達(dá)到有效的散熱目的，提高生產(chǎn)手術(shù)的可靠性，還能節(jié)約能耗，延長(zhǎng)體外循環(huán)裝置的電池使用壽命。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:一種體外循環(huán)裝置電源箱散熱調(diào)節(jié)器，包括主控模塊以及分別與其通過(guò)屏蔽信號(hào)線(xiàn)連接的檢測(cè)模塊、動(dòng)作模塊；所述主控模塊包括控制芯片、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與驅(qū)動(dòng)模塊，所述檢測(cè)模塊包括溫度檢測(cè)表與功率檢測(cè)表，所述動(dòng)作模塊包括變頻電機(jī)與風(fēng)扇。
[0008]所述驅(qū)動(dòng)模塊包括驅(qū)動(dòng)發(fā)生器和調(diào)壓電路，所述驅(qū)動(dòng)發(fā)生器為PWM波形發(fā)生器，所述調(diào)壓電路為降壓式變換電路。
[0009]所述控制芯片為DSP芯片或單片機(jī)芯片。
[0010]本調(diào)節(jié)器由電源箱供源，在使用時(shí)，調(diào)節(jié)器有溫度模式與負(fù)載模式兩種工作狀態(tài)，先由檢測(cè)模塊采樣當(dāng)前電源箱的溫度值，并由控制芯片調(diào)取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的溫度臨界值，進(jìn)行比對(duì)，如果達(dá)到臨界值，則實(shí)行溫度模式，即散熱風(fēng)扇全速運(yùn)轉(zhuǎn)，反之，進(jìn)入負(fù)載模式。
[0011]負(fù)載模式的調(diào)節(jié)依靠負(fù)載占空比參數(shù)，由檢測(cè)模塊的功率檢測(cè)表得出當(dāng)前功率值，由控制芯片調(diào)取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的額定功率值，兩者之比即為功率占空比，隨后根據(jù)功率占空比得到驅(qū)動(dòng)電壓調(diào)節(jié)參數(shù)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)模塊不斷調(diào)節(jié)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速狀態(tài)，達(dá)到節(jié)能高效控制的目的。
[0012]通過(guò)該裝置的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電源箱散熱的多態(tài)調(diào)節(jié)，不再單一根據(jù)溫度調(diào)節(jié)，而是引入負(fù)載概念，并據(jù)此靈活確定散熱風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)智能化控制，有效延長(zhǎng)設(shè)備及散熱器的壽命，還可以節(jié)約能耗，在成本和可靠性方面均有很大優(yōu)勢(shì)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是本實(shí)用新型驅(qū)動(dòng)模塊的調(diào)壓電路圖。
[0015]圖3是本實(shí)用新型的調(diào)節(jié)流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1所示，一種體外循環(huán)裝置電源箱散熱調(diào)節(jié)器，包括主控模塊I以及分別與其通過(guò)屏蔽信號(hào)線(xiàn)連接的檢測(cè)模塊2、動(dòng)作模塊3 ;主控模塊包括控制芯片4、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器5與驅(qū)動(dòng)模塊6，檢測(cè)模塊包括溫度檢測(cè)表7與功率檢測(cè)表8，動(dòng)作模塊包括變頻電機(jī)9與風(fēng)扇10 ;驅(qū)動(dòng)模塊6包括驅(qū)動(dòng)發(fā)生器11和調(diào)壓電路12，驅(qū)動(dòng)發(fā)生器11為PWM波形發(fā)生器，調(diào)壓電路12為降壓式變換電路；控制芯片4為DSP芯片或單片機(jī)芯片。
[0017]本調(diào)節(jié)器是通過(guò)對(duì)電源箱運(yùn)行狀態(tài)的判斷，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)扇的智能調(diào)節(jié)控制，在輸出電壓給定基礎(chǔ)上，采集當(dāng)前的溫度T與負(fù)載功率信息D，通過(guò)模式判定，確定散熱風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的最佳控制模式，以?xún)?nèi)部算法實(shí)現(xiàn)散熱調(diào)節(jié)。
[0018]具體工作流程如圖3所示:采樣當(dāng)前電源箱溫度與負(fù)載的基本狀態(tài)信息，以便于確定在不同調(diào)速模式時(shí)，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速能根據(jù)基本狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)；基本狀態(tài)參數(shù)包括溫度參數(shù)與負(fù)載參數(shù)，系統(tǒng)運(yùn)行之后，首先檢測(cè)溫度T與檢測(cè)模塊的功率檢測(cè)表得出當(dāng)前功率值D。
[0019]當(dāng)溫度檢測(cè)表所檢測(cè)溫度T達(dá)到或超過(guò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的臨界狀態(tài)溫度Ttl時(shí)，應(yīng)用溫度運(yùn)行模式，此時(shí)程序可以跳過(guò)內(nèi)置算法，使風(fēng)扇全速運(yùn)行，以達(dá)到快速散熱冷卻的效果。當(dāng)所檢測(cè)溫度T未達(dá)到臨界狀態(tài)Ttl時(shí)，即應(yīng)用負(fù)載模式。
[0020]將采集到的當(dāng)前功率值D，傳送至主控模塊中的數(shù)字信號(hào)處理器芯片或單片機(jī)芯片，模塊根據(jù)檢測(cè)到的相關(guān)系統(tǒng)參數(shù)，結(jié)合數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)置的額定功率負(fù)載信息Dtl,計(jì)算得到負(fù)載占空比D’，即D’= D/D0，進(jìn)而計(jì)算得出風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的數(shù)字控制量k，數(shù)字控制量k由算法根據(jù)負(fù)載占空比算出，即kzkfD’zkfD/D。，其中Ic1為一可調(diào)常數(shù)；驅(qū)動(dòng)發(fā)生器會(huì)根據(jù)上述數(shù)字控制量發(fā)出PWM波形，用于硬件調(diào)壓電路的驅(qū)動(dòng)，通過(guò)調(diào)壓電路改變輸出電壓，從而調(diào)節(jié)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。
[0021]圖2為風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)單元電路示意圖，為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的BUCK降壓式變換電路，將+12VDC的電壓經(jīng)過(guò)降壓并濾波后加到直流風(fēng)扇上，以控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，其中輸出電壓u由給定輸出電壓Utl與數(shù)字控制量k綜合控制。
[0022]通過(guò)該裝置的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電源箱散熱的多態(tài)調(diào)節(jié)，不再單一根據(jù)溫度調(diào)節(jié)，而是引入負(fù)載概念，并據(jù)此靈活確定散熱風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)智能化控制，有效延長(zhǎng)設(shè)備及散熱器的壽命，還可以節(jié)約能耗，在成本和可靠性方面均有很大優(yōu)勢(shì)。
【權(quán)利要求】
1.一種體外循環(huán)裝置電源箱散熱調(diào)節(jié)器，其特征在于:包括主控模塊以及分別與其通過(guò)屏蔽信號(hào)線(xiàn)連接的檢測(cè)模塊、動(dòng)作模塊；所述主控模塊包括控制芯片、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與驅(qū)動(dòng)模塊，所述檢測(cè)模塊包括溫度檢測(cè)表與功率檢測(cè)表，所述動(dòng)作模塊包括變頻電機(jī)與風(fēng)扇。
2.如權(quán)利要求1所述的體外循環(huán)裝置電源箱散熱調(diào)節(jié)器，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)模塊包括驅(qū)動(dòng)發(fā)生器和調(diào)壓電路，所述驅(qū)動(dòng)發(fā)生器為PWM波形發(fā)生器，所述調(diào)壓電路為降壓式變換電路。
3.如權(quán)利要求1所述的體外循環(huán)裝置電源箱散熱調(diào)節(jié)器，其特征在于:所述控制芯片為DSP芯片或單片機(jī)芯片。
【文檔編號(hào)】G05D23/19GK204166406SQ201420620114
【公開(kāi)日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月25日
【發(fā)明者】聶先鋒 申請(qǐng)人:南陽(yáng)醫(yī)學(xué)高等專(zhuān)科學(xué)校第一附屬醫(yī)院