低温等离子手术系统恒功率电路技术方案

本实用新型专利技术公开一种低温等离子手术系统恒功率电路。该电路通过电流互感器采样输出电流，利用采样电阻将电流信号转换为电压信号，两路信号分别经过精密半波整流电路及滤波电路，得到一个直流电流信号及直流电压信号。将两路直流信号分别输入给单片机进行AD转换，单片机调节电压基准值，从而改变输出电压电流，使无论负载怎么变化，保证输出的功率的锁定。本实用新型专利技术在既有的低温等离子手术系统上，对输出信号进行优化完善，通过采样、反馈、算法运算、单片机控制等过程，使原本恒压的输出信号不受工作中负载的影响而发生功率的变化，提高手术效果，达到输出功率只受人为档位控制，不受工作环境影响，提高手术治疗的稳定性和安全性的目标。

【技术实现步骤摘要】
低温等离子手术系统恒功率电路
本技术属于高频
，具体涉及低温等离子手术系统恒功率电路。
技术介绍
由于消融技术在手术操作中具备安全、适应症广、微创性等特点，近年来，用于手术操作的低温等离子消融手术设备受到了临床医生和患者的普遍认可，同时也得到了越来越广泛的应用，人们对其稳定性和安全性也有了更多的要求。通常这一类设备都是通过高频发生器输出能量、刀头电极的尖端射频放电、作用于组织中的水分子产生等离子体，能量范围集中，进而实现低温消融与切割。由于不同手术对输出功率有不同的要求，低温等离子手术系统通常设定有很多档位来控制不同的输出功率，但这类设备通常为恒压输出，输出信号没有恒功率电路保护，设定的输出功率很容易受手术过程的环境干扰而产生巨大的变化，档位所设功率与实际功率很难一致。具体有以下几点：1.作用于不同人体组织部位时，由于输出阻抗不同，实际的输出功率波动较大，医生很难掌控。2.由于手术过程中组织水分的不断失去，阻抗增加，实际的输出功率会不断减少，影响手术效果，严重时会出现粘刀、结痂等问题。3.在手术过程中，同一组织，也会随着手术的进行而产生功率输出的急剧变化，这种变化往往短时间内产生，保证功率恒定很困难,增加了医生手术的难度。除此之外，传统的恒功率电路通常是直接在输出端对电流进行采样，计算出负载的功率反馈到控制电路，通过计算与设定功率的差值、从而调节脉宽重新控制输出功率。但由于等离子手术刀作用于人体组织时，输出负载实时变化且无法精准测量，这一类方法并不适用。针对这些问题，本技术以科技创新为目标，在已公开的专利——低温等离子消融手术系统(CN106491202A)的基础上，设计一个低温等离子手术系统专用的恒功率输出控制电路。同样，也适用于其他同类别的低温等离子手术系统。
技术实现思路
本技术的目的是针对由于低温消融等离子手术系统的输出信号通常为恒压输出，在运用于不同手术部位时，由于不同部位负载的影响，输出功率不是很稳定，影响手术质量，提供一种低温等离子手术系统的恒功率电路。本技术通过电流互感器采样输出电流，利用采样电阻将电流信号转换为电压信号，两路信号分别经过精密半波整流电路及滤波电路，得到一个直流电流信号及直流电压信号。将两路直流信号分别输入给单片机进行AD转换，单片机PID算法调节电压基准值，从而改变输出电压电流，使无论负载怎么变化，保证输出的功率的锁定。从而实现于不同的手术部位，针对同一手术部位的不同时间段，无需测量手术部位的人体组织负载值，就可使手术设备保持稳定的功率输出。本技术所述低温等离子手术系统的恒功率电路，包括型号为LM358AD的运算放大器U6、二极管D1-D4、电流互感器输入端P1、电路输出端P2、电流互感器U1、电阻R1-R15、电容R39-R48；其中电流互感器输入端P1的2脚作为本技术恒功率电路的一个输入端，接低温等离子消融手术系统(CN106491202A)的输出端(即推挽电路继电器K1的6脚)；电流互感器输入端P1的1脚接电阻R1的一端、电流互感器输出端P2的1脚；电阻R1的另一端接电阻R2的一端、电容C7的一端、电阻R10的一端；电阻R2的另一端作为本技术恒功率电路的另一个输入端，接电流互感器输出端P2的2脚、低温等离子消融手术系统(CN106491202A)的输出端(即推挽电路变压器U11的7脚)；电流互感器U1的2脚接电阻R3的一端、电阻R4的一端、电容C1的一端；电流互感器U1的1脚接电阻R3的另一端、电容C1的另一端、电阻R5的另一端、电阻R7的一端、运算放大器U6的4脚、电容C5的一端、电容C6的一端、电容C7的另一端、电阻R11的一端、电阻R13的一端、电容C9的一端、电容C10的一端、电阻R15的一端、电容C3的一端、电容C4的一端、电阻R9的一端接地；运算放大器U6的1脚接二极管D1的负极、二极管D2的正极；运算放大器U6的2脚接电阻R4的另一端、电阻R5的另一端、二极管D1的正极、电阻R5的一端、电容C2的一端；运算放大器U6的3脚接电阻R7的另一端；运算放大器U6的5脚接电阻R13的另一端；运算放大器U6的6脚接电阻R10的另一端、电阻R11的另一端、二极管D3的正极、电阻R12的一端、电容C8的一端；运算放大器U6的7脚接二极管D3的负极、二极管D4的正极；运算放大器U6的8脚、电容C3的另一端、电容C4的另一端接5V电压；电容C2的另一端接电阻R6的另一端、二极管D2的负极、电容C5的另一端、电容C6的另一端、电阻R8的一端；电容C8的另一端接电阻R12的一端、二极管D4的负极、电容C9的另一端、电容C10的另一端、电阻R14的一端；电阻R8的另一端与电阻R9的另一端连接后作为电流反馈，输出给低温等离子消融手术系统(CN106491202A)的单片机IO口；电阻R14的另一端与电阻R15的另一端连接后作为电压反馈，输出给低温等离子消融手术系统(CN106491202A)的单片机IO口；电路输出端P2的1、2脚为最终的输出端，可连接消融电刀使用。本技术的有益效果：本技术在既有的低温等离子手术系统(CN106491202A)上，对输出信号进行优化完善，通过采样、反馈、算法运算、单片机控制等过程，使原本恒压的输出信号不受工作中负载的影响而发生功率的变化，提高手术效果，达到输出功率只受人为档位控制，不受工作环境影响，提高手术治疗的稳定性和安全性的目标。附图说明图1为本技术低温等离子手术系统恒功率设计示意图具体实施方式下面结合附图对本技术做具体的说明。本技术所述低温等离子手术系统的恒功率电路，包括型号为LM358AD的运算放大器U6、二极管D1-D4、电流互感器输入端P1、电路输出端P2、电流互感器U1、电阻R1-R15、电容R39-R48；其中电流互感器输入端P1的2脚作为本技术恒功率电路的一个输入端，接低温等离子消融手术系统(CN106491202A)的输出端(即推挽电路继电器K1的6脚)；电流互感器输入端P1的1脚接电阻R1的一端、电流互感器输出端P2的1脚；电阻R1的另一端接电阻R2的一端、电容C7的一端、电阻R10的一端；电阻R2的另一端作为本技术恒功率电路的另一个输入端，接电流互感器输出端P2的2脚、低温等离子消融手术系统(CN106491202A)的输出端(即推挽电路变压器U11的7脚)；电流互感器U1的2脚接电阻R3的一端、电阻R4的一端、电容C1的一端；电流互感器U1的1脚接电阻R3的另一端、电容C1的另一端、电阻R5的另一端、电阻R7的一端、运算放大器U6的4脚、电容C5的一端、电容C6的一端、电容C7的另一端、电阻R11的一端、电阻R13的一端、电容C9的一端、电容C10的一端、电阻R15的一端、电容C3的一端、电容C4的一端、电阻R9的一端接地；运算放大器U6的1脚接二极管D1的负极、二极管D2的正极；运算放大器U6的2脚接电阻R4的另一端、电阻R5的另一端、二极管D1的正极、电阻R5的一端、电容C2的一端；运算放大器U6的3脚接电阻R7的另一端；运算放大器U6的5脚接电阻R13的另一端；运算放大器U6的6脚接电阻R10的另一端、电阻R11的另一端、二极管D3的正本文档来自技高网...

【技术保护点】
低温等离子手术系统恒功率电路，其特征在于包括型号为LM358AD的运算放大器U6、二极管D1‑D4、电流互感器输入端P1、电路输出端P2、电流互感器U1、电阻R1‑R15、电容R39‑R48；电流互感器输入端P1的2脚作为恒功率电路的一个输入端，接低温等离子消融手术系统的输出端；电流互感器输入端P1的1脚接电阻R1的一端、电流互感器输出端P2的1脚；电阻R1的另一端接电阻R2的一端、电容C7的一端、电阻R10的一端；电阻R2的另一端作为恒功率电路的另一个输入端，接电流互感器输出端P2的2脚、低温等离子消融手术系统的输出端；电流互感器U1的2脚接电阻R3的一端、电阻R4的一端、电容C1的一端；电流互感器U1的1脚接电阻R3的另一端、电容C1的另一端、电阻R5的另一端、电阻R7的一端、运算放大器U6的4脚、电容C5的一端、电容C6的一端、电容C7的另一端、电阻R11的一端、电阻R13的一端、电容C9的一端、电容C10的一端、电阻R15的一端、电容C3的一端、电容C4的一端、电阻R9的一端接地；运算放大器U6的1脚接二极管D1的负极、二极管D2的正极；运算放大器U6的2脚接电阻R4的另一端、电阻R5的另一端、二极管D1的正极、电阻R5的一端、电容C2的一端；运算放大器U6的3脚接电阻R7的另一端；运算放大器U6的5脚接电阻R13的另一端；运算放大器U6的6脚接电阻R10的另一端、电阻R11的另一端、二极管D3的正极、电阻R12的一端、电容C8的一端；运算放大器U6的7脚接二极管D3的负极、二极管D4的正极；运算放大器U6的8脚、电容C3的另一端、电容C4的另一端接5V电压；电容C2的另一端接电阻R6的另一端、二极管D2的负极、电容C5的另一端、电容C6的另一端、电阻R8的一端；电容C8的另一端接电阻R12的一端、二极管D4的负极、电容C9的另一端、电容C10的另一端、电阻R14的一端；电阻R8的另一端与电阻R9的另一端连接后作为电流反馈，输出给低温等离子消融手术系统的单片机IO口；电阻R14的另一端与电阻R15的另一端连接后作为电压反馈，输出给低温等离子消融手术系统的单片机IO口；电路输出端P2的1、2脚为最终的输出端。...

【技术特征摘要】
1.低温等离子手术系统恒功率电路，其特征在于包括型号为LM358AD的运算放大器U6、二极管D1-D4、电流互感器输入端P1、电路输出端P2、电流互感器U1、电阻R1-R15、电容R39-R48；电流互感器输入端P1的2脚作为恒功率电路的一个输入端，接低温等离子消融手术系统的输出端；电流互感器输入端P1的1脚接电阻R1的一端、电流互感器输出端P2的1脚；电阻R1的另一端接电阻R2的一端、电容C7的一端、电阻R10的一端；电阻R2的另一端作为恒功率电路的另一个输入端，接电流互感器输出端P2的2脚、低温等离子消融手术系统的输出端；电流互感器U1的2脚接电阻R3的一端、电阻R4的一端、电容C1的一端；电流互感器U1的1脚接电阻R3的另一端、电容C1的另一端、电阻R5的另一端、电阻R7的一端、运算放大器U6的4脚、电容C5的一端、电容C6的一端、电容C7的另一端、电阻R11的一端、电阻R13的一端、电容C9的一端、电容C10的一端、电阻R15的一端、电容C3的一端、电容C4的一端、电阻R9的一端接地；运算放大器U6的1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘诗琴，潘松，郝珠珠，杨勇，赵伟杰，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：新型
国别省市：浙江,33