一种超声刀主机控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种超声刀主机控制装置，包括电源模块、触屏模块、控制模块、预放模块、输出模块、换能器和反馈模块，电源模块安装于主机板上端，输出模块安装于电源模块左侧，预放模块安装于电源模块下端，且位于输出模块右侧，反馈模块与控制模块安装于预放模块下端，且反馈模块位于输出模块右侧，控制模块位于反馈模块右侧，触屏模块、控制模块、预放模块、输出模块均与电源模块电连，触屏模块、控制模块、预放模块、输出模块、换能器、反馈模块、控制模块之间依次连接；控制模块中的MCU模块采用STM32F407ZET6作为主机的MCU，在保证性能要求的情况下，比MCU加DSP芯片的方案硬件结构更简单，成本更低，主机运行功耗更低。

【技术实现步骤摘要】
一种超声刀主机控制装置
本技术属于超声刀主机控制
，具体涉及一种超声刀主机控制装置。
技术介绍
超声刀是利用超声波极强的穿透力，使得组织细胞内水气化、蛋白氢键断裂、等来达到切割组织和止血的目的。由于超声刀具有对周围组织热损伤小，几乎无烟雾和焦痂产生，特别适合于腔镜手术应用，从而可最大限度减少并发症，因此超声刀被广泛应用于外科手术中的操作。目前临床使用的超声波手术刀需要配合超声波主机使用，而现在市场上的超声波主机，由于硬件采用模拟信号源与DSP控制技术，导致系统硬件复杂，功耗大，且零配件难以购买，导致主机的修复周期延长，严重影响机器的正常使用。
技术实现思路
本技术提出了一种超声刀主机控制装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。本技术的技术方案是这样实现的：一种超声刀主机控制装置，包括电源模块、触屏模块、控制模块、预放模块、输出模块、换能器和反馈模块，所述电源模块安装于主机板上端，所述输出模块安装于所述电源模块左侧，所述预放模块安装于所述电源模块下端，且位于所述输出模块右侧，所述反馈模块与控制模块安装于所述预放模块下端，且所述反馈模块位于所述输出模块右侧，所述控制模块位于所述反馈模块右侧，所述触屏模块、控制模块、预放模块、输出模块均与电源模块电连，所述触屏模块、控制模块、预放模块、输出模块、换能器、反馈模块、控制模块之间依次连接；所述电源模块用于产生系统正常工作所需的工作电压，包括5V电压、3.3V电压，所述电源模块内还包括输出电压可调的可调电源模块，调压范围为0~45V；所述触屏模块用于人机交互时显示系统信息和设备操作，采用7寸触摸屏，正常工作时可显示工作状态，也可以查看输出和检测换能器的数据，当需要设置时通过触屏操作完成；所述控制模块用于产生超声波信号、对反馈信号进行处理、系统复位、开关机控制和液晶显示数据的处理，对系统参数进行存放的处理，对液晶显示的图片进行存放的处理，对系统运行程序中的数据进行存储的处理，是系统运行的主要硬件；所述预放模块用于将所述控制模块输出的3.3V信号放大至5V，用来驱动所述输出模块的输出电路；所述输出模块，所述预放模块输出的控制信号控制推挽电路，输出功率由推挽电路的电源电压来调整，推挽变压器的输出电压经LC滤波之后输出给换能器，驱动换能器工作；所述换能器用于根据所述输出模块输出的电能转换为与所述电能对应的频率的机械振动，并将所述机械振动传递给所述反馈模块；所述反馈模块用于读取换能器工作时的电压、电流、手柄按键反馈信号和脚踏反馈信号。在本技术的超声刀主机控制装置中，所述控制模块包括MCU模块、FLASH模块、EEPROM模块和SRAM模块。在本技术的超声刀主机控制装置中，所述MCU模块采用型号为STM32F407ZET6的MCU。在本技术的超声刀主机控制装置中，所述输出模块的输出功率控制电路采用MOS管和续流二极管构成的BUCK电路，输出功率由PWM脉宽控制。在本技术的超声刀主机控制装置中，所述预放模块采用两个输入与输出逻辑完全相反的芯片，运用一个控制信号分别控制两个MOS管交替工作。在本技术的超声刀主机控制装置中，所述可调电源模块通过调压方式对所述输出模块的输出功率进行调节。在本技术的超声刀主机控制装置中，所述MCU模块通过检测反馈的信号就可以得出换能器当前的工作电压、电流、功率、阻抗和频率，再根据这些参数来调整超声波的频率和输出功率，从而使换能器工作在最佳状态。实施本技术的这种超声刀主机控制装置，具有以下有益效果：（1）MCU模块采用STM32F407ZET6作为主机的MCU，在保证性能要求的情况下，比MCU加DSP芯片的方案硬件结构更简单，成本更低，主机运行功耗更低；（2）输出模块的输出功率控制电路采用MOS管和续流二极管构成的BUCK电路，输出功率由PWM脉宽控制，对电路起到良好稳压、滤波、抗干扰的效果；（3）预放模块采用两个输入与输出逻辑完全相反的芯片，这样可以利用一个控制信号分别控制两个MOS管交替工作，使软硬件都更加简单。附图说明图1为本技术的超声刀主机控制装置电路结构图；图2为本技术的超声刀主机控制装置工作系统图；图3为本技术的控制模块工作系统图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。如图1至3所示的一种超声刀主机控制装置中，其包括电源模块1、触屏模块、控制模块2、预放模块3、输出模块4、换能器和反馈模块5，电源模块1安装于主机板上端，输出模块4安装于电源模块1左侧，预放模块3安装于电源模块1下端，且位于输出模块4右侧，反馈模块5与控制模块2安装于预放模块3下端，且反馈模块5位于输出模块4右侧，控制模块2位于反馈模块5右侧，触屏模块、控制模块2、预放模块3、输出模块4均与电源模块1电连，触屏模块、控制模块2、预放模块3、输出模块4、换能器、反馈模块5、控制模块3之间依次连接；电源模块1用于产生系统正常工作所需的工作电压，包括5V电压、3.3V电压，电源模块1内还包括输出电压可调的可调电源模块1，调压范围为0~45V，可调电源模块1通过调压方式对输出模块4的输出功率进行调节；触屏模块用于人机交互时显示系统信息和设备操作，采用7寸触摸屏，正常工作时可显示工作状态，也可以查看输出和检测换能器的数据，当需要设置时通过触屏操作完成；控制模块2用于产生超声波信号、对反馈信号进行处理、系统复位、开关机控制和液晶显示数据的处理，是系统运行的主要硬件，EEPROM用于存放系统的参数，FLASH用于存放液晶显示的图片，SRAM是系统运过程序中的数据存储器，所述控制模块（2）包括MCU模块21、FLASH模块22、EEPROM模块23和SRAM模块24，MCU模块21采用型号为STM32F407ZET6的MCU。在保证性能要求的情况下，比MCU加DSP芯片方案的硬件更简单，成本更低；预放模块3用于将控制模块2输出的3.3V信号放大至5V，用来驱动输出模块4的输出电路，预放模块3采用两个输入与输出逻辑完全相反的芯片，运用一个控制信号分别控制两个MOS管交替工作，使软硬件都更为简单；输出模块4，预放模块3输出的控制信号控制推挽电路，输出功率由推挽电路的电源电压来调整，推挽变压器的输出电压经LC滤波之后输出给换能器，驱动换能器工作；输出模块4的输出功率控制电路采用MOS管和续流二极管构成的BUCK电路，输出功率由PWM脉宽控制；换能器用于根据输出模块4输出的电能转换为与电能对应的频率的机械振动，并将机械振动传递给反馈模块5；反馈模块5用于读取换能器工作时的电压、电流、手柄按键反馈信号和脚踏反馈信号，MCU模块21通过检测反馈的信号就可以得出换能器当前的工作电压、电流、功率、阻抗和频率，再根据这些参数来调整超声波的频率和输出功率，从而使换能器工作在最佳状态。该超声刀主机控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声刀主机控制装置，其特征在于，包括电源模块(1)、触屏模块、控制模块(2)、预放模块(3)、输出模块(4)、换能器和反馈模块(5)，所述电源模块(1)安装于主机板上端，所述输出模块(4)安装于所述电源模块(1)左侧，所述预放模块(3)安装于所述电源模块(1)下端，且位于所述输出模块(4)右侧，所述反馈模块(5)与控制模块(2)安装于所述预放模块(3)下端，且所述反馈模块(5)位于所述输出模块(4)右侧，所述控制模块(2)位于所述反馈模块(5)右侧，所述触屏模块、控制模块(2)、预放模块(3)、输出模块(4)均与电源模块(1)电连，所述触屏模块、控制模块(2)、预放模块(3)、输出模块(4)、换能器、反馈模块(5)、控制模块(2)之间依次连接；/n所述电源模块(1)用于产生系统正常工作所需的工作电压，包括5V电压、3.3V电压，所述电源模块(1)内还包括输出电压可调的可调电源模块(1)，调压范围为0～45V；/n所述触屏模块用于人机交互时显示系统信息和设备操作，采用7寸触摸屏，正常工作时可显示工作状态，也可以查看输出和检测换能器的数据，当需要设置时通过触屏操作完成；/n所述控制模块(2)用于产生超声波信号、对反馈信号进行处理、系统复位、开关机控制和液晶显示数据的处理，对系统参数进行存放的处理，对液晶显示的图片进行存放的处理，对系统运行程序中的数据进行存储的处理，是系统运行的主要硬件；/n所述预放模块(3)用于将所述控制模块(2)输出的3.3V信号放大至5V，用来驱动所述输出模块(4)的输出电路；/n所述输出模块(4)，所述预放模块(3)输出的控制信号控制推挽电路，输出功率由推挽电路的电源电压来调整，推挽变压器的输出电压经LC滤波之后输出给换能器，驱动换能器工作；/n所述换能器用于根据所述输出模块(4)输出的电能转换为与所述电能对应的频率的机械振动，并将所述机械振动传递给所述反馈模块(5)；/n所述反馈模块(5)用于读取换能器工作时的电压、电流、手柄按键反馈信号和脚踏反馈信号。/n...

【技术特征摘要】
1.一种超声刀主机控制装置，其特征在于，包括电源模块(1)、触屏模块、控制模块(2)、预放模块(3)、输出模块(4)、换能器和反馈模块(5)，所述电源模块(1)安装于主机板上端，所述输出模块(4)安装于所述电源模块(1)左侧，所述预放模块(3)安装于所述电源模块(1)下端，且位于所述输出模块(4)右侧，所述反馈模块(5)与控制模块(2)安装于所述预放模块(3)下端，且所述反馈模块(5)位于所述输出模块(4)右侧，所述控制模块(2)位于所述反馈模块(5)右侧，所述触屏模块、控制模块(2)、预放模块(3)、输出模块(4)均与电源模块(1)电连，所述触屏模块、控制模块(2)、预放模块(3)、输出模块(4)、换能器、反馈模块(5)、控制模块(2)之间依次连接；
所述电源模块(1)用于产生系统正常工作所需的工作电压，包括5V电压、3.3V电压，所述电源模块(1)内还包括输出电压可调的可调电源模块(1)，调压范围为0～45V；
所述触屏模块用于人机交互时显示系统信息和设备操作，采用7寸触摸屏，正常工作时可显示工作状态，也可以查看输出和检测换能器的数据，当需要设置时通过触屏操作完成；
所述控制模块(2)用于产生超声波信号、对反馈信号进行处理、系统复位、开关机控制和液晶显示数据的处理，对系统参数进行存放的处理，对液晶显示的图片进行存放的处理，对系统运行程序中的数据进行存储的处理，是系统运行的主要硬件；
所述预放模块(3)用于将所述控制模块(2)输出的3.3V信号放大至5V，用来驱动所述输出模块(4)的输出电路；
所述输出模块(4)，所述预放模块(3)输出的控制信号控制推挽电路，输出功率由推...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤俊伟，马辉，李文伟，
申请(专利权)人：南昌元合泽众科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江西;36