热光源启动保护电路及其保护方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种热光源启动保护电路，用于在热光源启动过程中提供保护，包括电源和热光源，还包括MOS管及MOS管控制电路；所述MOS管控制电路连接所述MOS管的栅极，在所述电源启动且所述MOS管完全导通之前控制所述输入MOS管栅极的电压信号大小以控制所述MOS管的阻值，从而控制整个电路保持一较小的恒流为热光源加热；在所述MOS管完全导通后整个电路保持恒压为所述热光源继续加热直到所述热光源完全点亮。本发明专利技术实施例还公开了一种热光源启动保护方法。由于采用MOS管及其控制电路，经过较小恒流和恒压两个过程完成对热光源的启动，因此避免直接为热光源通大电流对热光源造成的损害；同时，由于通过MOS管代替所述继电器开关，克服了继电器因金属弹片结构造成机械寿命短的问题；并降低了对开关电源输出大电流的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热光源
，尤其涉及一种。
技术介绍
目前市场上使用的内窥镜的光源，由于对光照度有要求，普遍使用150W15V大功率规格的卤素灯。如图4所示，现有卤素灯的开启电路由开关电源输出的15V电压再串接继电器，然后串接卤素灯为卤素灯供电。通过控制继电器的闭合与断开，从而控制卤素灯的亮与灭。目前控制卤素灯开启的电路有如下三个缺点一、容易损坏齒素灯，或者降低灯的寿命。卤素灯的灯丝在没点亮前为冷状态，灯丝的阻值为100毫欧左右。当串接的继电器闭合，15V电压直接加于灯丝上，很大瞬间电流(电流等于15V除以100毫欧，约150A)流过灯丝，如考虑连接线与继电器闭合电阻，瞬间电流也会大于80A。很大瞬间电流导致灯丝在几个毫秒内迅速发热，很容易造成卤素灯损坏，或者降低卤素灯的寿命。二、继电器的寿命有限。继电器为金属弹片结构，释放与吸合，都有一定的机械寿命。三、对开关电源要求高。灯丝在点亮之后，电阻升为1. 5欧姆左右。开关电源只需IOA(电流等于15V除以1. 5欧姆)。卤素灯的灯丝在没点亮前为冷状态，15V电压直接加于灯丝上，很大瞬间电流会大于80A。要求开关电源要有短时间输出大于80A的能力。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术实施例提供了一种热光源启动保护电路及保护方法。由于采用MOS管及其控制电路，经过较小恒流和恒压两个过程完成对热光源的启动，因此避免直接为热光源通大电流对热光源造成的损害；同时，由于通过MOS管代替所述继电器开关，克服了继电器因金属弹片结构造成机械寿命短的问题；并降低了对开关电源输出大电流的要求。本专利技术提供一种热光源启动保护电路，用于在热光源启动过程中提供保护，包括电源和热光源，还包括MOS管及MOS管控制电路；所述MOS管控制电路连接所述MOS管的删极，在所述电源启动且所述MOS管完全导通之前控制所述输入MOS管栅极的电压信号大小以控制所述MOS管的阻值，从而控制整个电路保持一较小的恒流为热光源加热；在所述MOS管完全导通后整个电路保持恒压为所述热光源继续加热直到所述热光源完全点亮。本专利技术还提供一种热光源启动电路保护方法，包括如下步骤启动电源；以较小的恒流为所述热光源供电，直到所述热光源两端电压达到恒压；以恒压为所述热光源继续供电直到热光源完全点亮。从以上技术方案可以看出，本专利技术实施例具有以下优点由于热光源从启动到点亮并不是通过一个大电流直接加载到热光源上，而是通过一个相对较小的恒流(如15A启动卤素灯)及恒压过程逐渐实现的，因此避免了对热光源造成的损害；同时，由于通过MOS管代替所述继电器开关，克服了继电器因金属弹片结构造成机械寿命短的问题；同时，降低了原先对开关电源输出大电流的要求。附图说明图1为本专利技术实施例的热光源启动保护电路的整体电路结构框图2为本专利技术实施例的MOS管控制电路的结构框图3为本专利技术的另一实施例的MOS管控制电路的结构框图4为现有技术的有关医用齒素灯启动电路图5为本专利技术具体实施例的未显示MOS管控制电路的整体电路图6为本专利技术具体实施例的MOS管控制电路的电路图7为本专利技术的热光源启动保护方法的流程图。具体实施例方式下面将结合本专利技术中的说明书附图，对专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供了一种热光源启动保护电路，所述热光源在完全点亮之前，其电阻随热度的升高电阻逐渐增大，根据其这个规律，设计了一种热光源启动保护电路，本专利技术还介绍了热光源启动保护方法，以下将对其进行详细说明。具体实施例一、如图1所示，本专利技术介绍了一种热光源启动保护电路，用于为热光源启动提供保护，该启动电路具体包括电源10、热光源30、MOS管21、MOS管控制电路22。所述MOS管控制电路22连接所述MOS管21的栅极。所述MOS管Q3全称为金属氧化物半导体型场效应管，所述MOS管具有的特性为在完全导通之前，其漏极与源极之间的电阻会随着栅极控制电压的增大或减小而成相反的变化；而在导通后其电阻会非常小(可以达到几毫欧)，因此其在导通后相对整个启动电路可以忽略不计。在所述MOS管21完全导通之前通过控制所述输入MOS管21栅极的电压信号控制所述MOS管21的阻值大小，并结合热光源在完全点亮之前，其电阻随热度的升高电阻逐渐增大的规律，从而控制整个电路保持一较小的恒流为热光源加热；并在MOS管21完全导通后保持恒压为所述热光源继续加热直到所述热光源完全点亮。通过上述方法，由于热光源从启动到点亮并不是通过一个大电流直接加载到热光源上，而是通过一个相对较小的恒流及恒压过程逐渐实现的，因此避免了对热光源造成的损害；同时，由于通过MOS管代替所述继电器开关，克服了继电器因金属弹片结构造成机械寿命短的问题；同时，降低了原先对开关电源输出大电流的要求。如图2所示，所述MOS管控制电路具体包括一电流采样电路221、一信号放大电路222、一比较放大电路223、一驱动电路224。所述电流采样电路221对整个热光源启动电路内的电流进行采样，经过信号放大电路222对电流信号进行放大，再经过比较放大电路223进行比较放大，然后通过驱动电路224驱动所述MOS管。如图3所示，在一些具体实施例中，所述MOS管还包括一开关控制模块225，所述开关控制模块位于所述比较放大电路和所述驱动电路之间，当所述开关模块处于开关不同的位置时，决定热光源是点亮，还是熄灭。具体实施例二、为方便对本技术方案的理解，本具体实施例以热光源中的医用卤素灯为例再次进行详细说明如图5所示，整个卤素灯启动电路由电源J1、卤素灯DS1、MOS管Q3串联构成一回路，所述MOS管Q3通过漏极与源极接入整个回路中，其栅极连接对其进行控制的控制电路(图6中示出)。所述卤素灯DSl的电阻在冷状态时为100毫欧，在完全点亮之前，其电阻随热度的升高逐渐增大，当完全点亮时电阻为1. 5欧，为配合所述卤素灯，所述电源Jl 一般采用15V。所述MOS管具有的特性参见具体实施例一的相关描述，在此不再赘述。在本具体实施例中根据电路设计，优选导通电压在IOV的MOS管，本具体实施例优选MOS管Q3的型号为 IRFP4368Pbf。如图5所示，所述电流采样电路为一采样电阻R7，其串联在整个卤素灯启动回路中，用来检测卤素灯的灯丝从冷状态到点亮稳定后，流过灯丝的电流，其阻值为符合电路设计要求取值为I毫欧，其可以将采样得到的电流信号转换为电压信号，由于其阻值很小为I毫欧，因此其产生的压降也很小为毫伏级，对整个电路不造成影响。如图6所示，所述信号放大电路主要包括一第一运算放大器U3，用于对采样电阻R7采样得到的毫伏级电压值进行放大。本具体实施例根据整个电路设计需要放大100倍，优选0P37型号的运算放大器。如图6所示，所述比较放大电路主要包括一第二运算放大器U1A，其反向输入端连接所述第一运算放大器U3的输出端，将经所述第一运算放大器U3放大后的信号电压幅值与其同向输入端的基准电压做比较，进行比较放大。即当信号电压幅值>基准电压值时，则输出的电压相比输入信号电压降低；当信号电压幅值<基准本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热光源启动保护电路，用于在热光源启动过程中提供保护，包括电源和热光源，其特征在于，还包括?MOS管及MOS管控制电路；所述MOS管控制电路连接所述MOS管的栅极，在所述电源启动且所述MOS管完全导通之前控制所述输入MOS管栅极的电压信号大小以控制所述MOS管的阻值，从而控制整个电路保持一较小的恒流为热光源加热；在所述MOS管完全导通后整个电路保持恒压为所述热光源继续加热直到所述热光源完全点亮。

【技术特征摘要】
1.一种热光源启动保护电路，用于在热光源启动过程中提供保护，包括电源和热光源，其特征在于，还包括MOS管及MOS管控制电路； 所述MOS管控制电路连接所述MOS管的栅极，在所述电源启动且所述MOS管完全导通之前控制所述输入MOS管栅极的电压信号大小以控制所述MOS管的阻值，从而控制整个电路保持一较小的恒流为热光源加热；在所述MOS管完全导通后整个电路保持恒压为所述热光源继续加热直到所述热光源完全点亮。2.根据权利要求1所述的热光源启动保护电路，其特征在于，所述MOS管控制电路包括一电流米样电路、一信号放大电路、一比较放大电路、一驱动电路； 所述电流采样电路对整个启动保护电路内的电流进行采样，经过所述信号放大电路对电流信号进行放大，再经过所述比较放大电路进行比较放大，然后通过所述驱动电路驱动所述MOS管。3.根据权利要求1或2所述的热光源启动保护电路，其特征在于，所述MOS管控制电路还包括一开关控制模块，所述开关控制模块位于所述比较放大电路和所述驱动电路之间，当所述开关模块处于断开状态时，卤素灯不亮；当所述开关模块处于闭合状态时，卤素灯点売。4.根据权利要求2所述的热光源启动保护电路，其特征在于，所述电流采样电路为一采样电阻。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐国红，赵传东，
申请(专利权)人：深圳市开立科技有限公司，
类型：发明
国别省市：