具有共模扼流圈的谐振逆变器制造技术

本公开涉及一种电外科发生器，其包括配置为输出能量的储能回路和配置为驱动该储能回路的H桥。该发生器还包括扼流圈。该扼流圈扼制由该H桥产生的共模电流，并且为该储能回路提供漏电感。

【技术实现步骤摘要】
具有共模扼流圈的谐振逆变器
本公开涉及使用相移全桥谐振逆变器的射频放大器。具体来说，本公开致力于降低谐振逆变器的成本和复杂性并且提高谐振逆变器的性能。
技术介绍
基于能量的组织治疗（Energy-basedtissuetreatment）是本领域中公知的。各种类型的能量（例如，电、超声、微波、低温、热、激光等）施加到组织以实现期望的结果。电外科包括将高射频电流施加到手术部位以切割，烧蚀，凝结或封闭组织。源电极或有源电极将射频能量从电外科发生器传送到组织，并且返回电极承载该电流返回到发生器。在单极电外科中，源电极通常是由外科医生手持的外科器械的一部分，并且施加到要治疗的组织，返回电极位置远离有源电极，以承载电流返回到发生器。在双极电外科中，手持器械的电极之一用作有源电极，另一个电极用作返回电极。图1是现有技术的电外科发生器的一个例子，其使用相移全桥谐振逆变器产生进行电外科过程所需的电外科能量。发生器100包括谐振逆变器电路102和脉冲宽度调制（PWM）控制器108。谐振逆变器电路102包括H桥104和LCLC储能回路（tank）106。然而，在电外科发生器100中，FETQ1、Q2、Q3和Q4的跃迁可以感生共模电流，该共模电流在谐振逆变器电路102中循环，引起电外科发生器100的电磁相容性（EMC）问题。
技术实现思路
本说明书会使用短语“在一个实施例中”、“在多个实施例中”、“在一些实施例中”或者“在其他实施例中”，它们每个表示根据本公开的相同或不同实施例中的一个或多个。在本说明书中，“A/B”形式的短语表示A或B。在本说明书中，“A和/或B”形式的短语表示“(A)、(B)或(A和B)”。在本说明书中，“A、B或C中的至少一个”形式的短语表示“(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或(A、B和C)”。术语“发生器”在本文中使用时可以指能够提供能量的装置。这种装置可以包括功率源和能够调整功率源输出的能量的电路，从而输出具有期望的强度、频率和/或波形的能量。本文描述的系统还使用一个或多个控制器来接收各种信息并且转换接收到的信息以产生输出。该控制器可以包括任何类型的计算装置、计算电路或者能够执行存储在存储器中的一系列指令的任何类型的处理器或处理电路。该控制器可以包括多个处理器和/或多核中央处理单元（CPU），并且可以包括任何类型的处理器，如微处理器、数字信号处理器、微控制器等。该控制器还可以包括存储器，用于存储数据和/或算法以执行一系列指令。本文描述的任何数据和/或算法可以包含在一个或多个机器可读的介质或存储器中。术语“存储器”可以包括提供（例如，存储和/或发送）处理器、计算机或数字处理器等机器可读取的形式的信息的机构。例如，存储器可以包括只读存储器（ROM）、随机访问存储器（RAM）、磁盘存储介质、光存储介质、闪存装置或者任何其他易失性或非易失性存储装置。包含在其中的代码或指令可以由载波信号、红外信号、数字信号或者由其他类似信号来体现。在本公开的一方面，一种电外科发生器包括配置为输出能量的储能回路和配置为驱动该储能回路的H桥。该发生器还包括扼流圈。该扼流圈配置为扼制由该H桥产生的共模电流，并且为该储能回路提供漏电感。该扼流圈包括具有中心构件的芯、缠绕该中心构件的初级绕组和缠绕该中心构件的次级绕组。初级绕组和次级绕组可以包括10至15匝。初级绕组以第一方向缠绕，而次级绕组以与第一方向相反的第二方向缠绕。初级绕组和次级绕组之间的距离确定扼流圈的漏电感。在本公开的另一方面，扼流圈包括具有第一中心构件的第一半芯和具有第二中心构件的第二半芯。围绕第一中心构件设置有第一线筒，围绕第二中心构件设置有第二线筒。围绕第一线筒设置有初级绕组，围绕第二线筒设置有次级绕组。初级绕组和次级绕组可以包括10至15匝。初级绕组以第一方向缠绕，而次级绕组以与第一方向相反的第二方向缠绕。初级绕组和次级绕组之间的距离确定扼流圈的漏电感。初级绕组和次级绕组之间的距离是可调的。在本公开的另一个实施例中，提供一种调节扼流圈的漏电感的方法。该扼流圈包括具有第一中心构件的第一半芯、具有第二中心构件的第二半芯、围绕第一中心构件设置的第一线筒、围绕第二中心构件设置的第二线筒、围绕第一线筒设置的初级绕组和围绕第二线筒设置的次级绕组。在该方法中，改变初级绕组和次级绕组之间的距离以调节漏电感。可以通过相对于第二线筒移动第一线筒来改变该距离。附图说明通过以下结合附图的详细描述，本公开的上述和其他方面、特征及优点将变得更加明显，其中：图1是现有技术的电外科发生器的示意图；图2是根据本公开一实施例的电外科发生器的示意图；图3是根据本公开一实施例的共模扼流圈的视图；以及图4是根据本公开另一实施例的共模扼流圈的视图。具体实施方式下面参照附图描述本公开的具体实施例；然而，应当理解，所公开的实施例仅是本公开的例子，并且可以用各种形式来体现。不具体描述公知的功能或构造以免本公开被不必要的细节遮盖。因此，在此公开的特定结构和功能的细节不应被解释为限制性的，而仅应被解释为权利要求的基础和用于教导本领域的技术人员以任何适当的具体结构不同地利用本公开的代表性基础。在所有对附图的描述中相同的附图标记可以表示类似或相同的要素。本公开涉及一种采用具有LCLC储能回路拓扑结构和H桥的相移全桥谐振逆变器的电外科发生器。在本公开一实施例中，该谐振逆变器使用共模（CM）扼流圈作为谐振部件。该CM扼流圈扼制由H桥产生的CM电流。该CM扼流圈还充当能量存储元件，以减少该电外科发生器中部件的数目。参考图2，根据本专利技术一实施例的电外科发生器被一般性地示出为200。发生器200包括适当的输入控制件（例如，按钮、启动器、开关、触摸屏等），用于控制发生器200。另外，发生器200可包括一个或多个显示屏（未示出），用于向用户提供各种输出信息（例如，强度设置、治疗完成指示等）。这些控制件允许用户调节RF能量的功率、波形以及最大允许电弧能量水平，以根据期望的组织效果和其他参数进行改变，从而实现适合于具体任务（例如，凝结、组织封闭、强度设置等）的期望波形。可连接到发生器200的器械（未示出）还可以包括与发生器200的某些输入控制件重复的多个输入控制件。将这些输入控制件置于器械处可以在外科过程期间更容易且更快速地调整RF能量参数而不需要与发生器200互动。发生器200可以包括多个连接器以适应各种类型的电外科器械。此外，通过包括切换机构（例如，继电器）以在连接器之间切换RF能量的供应，发生器200可以以单极模式或双极模式工作。发生器200包括谐振逆变器电路202和脉冲宽度调制（PWM）控制器204。谐振逆变器电路202包括具有FETQ1、Q2、Q3和Q4的H桥206和储能回路208。PWM控制器204包括处理器210和存储器212。在谐振逆变器电路202中，H桥206被施加正的高电压直流（+HVDC）。由有源FET开关Q1、Q2、Q3和Q4驱动全桥结构中的储能回路208。如图2中所示，PWM控制器208向FET开关Q1、Q2、Q3和Q4提供相移PWM定时信号。FETQ1和Q2向储能回路208提供电压VS1，FETQ3和Q4向储能回路208提供电压VS2。储能回路208经由有源端子214向器械（本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电外科发生器，包括：储能回路，被配置为输出能量；H桥，被配置为驱动所述储能回路；以及扼流圈，被配置为扼制由所述H桥产生的共模电流，并且为所述储能回路提供漏电感。

【技术特征摘要】
2013.10.29 US 61/897,107;2014.02.26 US 14/190,8301.一种电外科发生器，包括：储能回路，被配置为输出能量；H桥，被配置为驱动所述储能回路；以及扼流圈，被配置为扼制由所述H桥产生的共模电流，并且为所述储能回路提供漏电感，其中所述扼流圈包括：具有第一中心构件的第一半芯；具有第二中心构件的第二半芯；围绕所述第一中心构件设置的第一线筒；围绕所述第二中心构件设置的第二线筒；围绕所述第一线筒设置的初级绕组；以及围绕所述第二线筒设置的次级绕组，其中所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·H·约翰逊，J·A·吉尔伯特，
申请(专利权)人：柯惠有限合伙公司，
类型：发明
国别省市：美国;US