一种超声设备制造技术

本发明专利技术公开了一种超声设备，用以解决现有技术中用于驱动超声探头的电压有纹波与噪声，降低成像质量。本发明专利技术实施例提供的超声设备，由于交替直流变换单元在控制单元的控制下，将直流电压交替生成正前级电压和负前级电压，即可以使产生的电流波形相互交替，电流峰值降低，从而可以降低发射电压的纹波与噪声，提高生成的图像的质量。

【技术实现步骤摘要】
一种超声设备
本专利技术涉及电力电子
，特别涉及一种超声设备。
技术介绍
在超声诊断仪中，超声探头(即阵元)的发射电压是关系成像质量的重要因素，低噪声、可灵活调节的发射电压能有效提高超声成像质量。发射电压包含一组正电压与负电压，幅值一般在±5至±75V之间可调。发射电压的常见生成方法是由直流低压通过DC/DC电压转换电路输出前级电压，前级电压再经过可调的线性调整电路得到后级电压，后级电压直接提供给专用的发射芯片。发射芯片控制正后级电压、负后级电压的输出相位，形成类似正弦波的激励信号驱动超声阵元，从而使阵元产生声波，声波经人体组织反射后再经阵元接收，通过一系列算法对接收到的数据信号处理后最终得到超声图像。后级电压的纹波与噪声可能会耦合到阵元上，使其发射或接收的信号夹杂了噪声信号，最后生成的图像失真或有严重噪声，影响诊断。
技术实现思路
本专利技术提供一种超声设备，用以解决现有技术中存在的用于解决现有技术中用于驱动超声探头的电压有纹波与噪声，降低成像质量问题。第一方面，本专利技术实施例提供一种超声设备，包括超声接口、控制单元、交替直流变换单元、电压调整单元以及发射单元：所述控制单元分别与所述超声接口、交替直流变换单元和电压调整单元连接，用于根据与所述超声接口连接的超声探头的属性信息和/或成像信息，控制所述交替直流变换单元交替生成正前级电压和负前级电压，以及控制所述电压调整单元生成正后级电压和负后级电压；所述交替直流单元与所述电压调整单元和直流电源连接，用于根据所述控制单元的控制，对输入的直流电压进行调节，交替生成所述正前级电压和所述负前级电压，并将所述正前级电压和所述负前级电压输出至所述电压调整单元；所述电压调整单元与所述发射单元连接，用于根据所述控制单元的控制，对所述正前级电压进行调整，生成正后级电压，以及对所述负前级电压进行调整，生成负后级电压，并将所述正后级电压和所述负后级电压输出至所述发射单元；所述发射单元，用于基于所述正后级电压和所述负后级电压，得到用于驱动超声探头的驱动电压，并将所述驱动电压发送给所述超声探头。在一种可能的实现方式中，所述交替直流变换单元包括双路交替反激变换电路和电压调节电路；所述双路交替反激变换电路具体用于，在第一控制信号和第二控制信号的控制下，交替生成第一正电压和第一负电压；所述电压调节电路具体用于，在调节信号的控制下，调节所述第一正电压，得到正前级电压，调节所述第一负电压，得到负前级电压；其中，所述第一控制信号和所述第二控制信号是所述控制单元根据触发条件生成的，所述调节信号是所述控制单元基于获取到的超声探头的属性信息和/或成像信息得到的。在一种可能的实现方式中，所述电压调整单元包括正电压调整电路和负电压调整电路；所述正电压调整电路包括第三开关管、第一运算放大器、第五电阻和第六电阻，其中：所述第三开关管的第一端与所述交替直流变换单元连接，用于输入正前级电压，所述第三开关管的第二端分别与所述第五电阻的一端和所述发射单元连接，用于输出正后级电压，所述第三开关管的控制端与所述第一运算放大器的输出端连接；所述第一运算放大器的正输入端与所述控制单元连接，所述第一运算放大器的负输入端与所述第五电阻的另一端和所述第六电阻的一端连接；所述第六电阻的另一端接地；所述正电压调整电路，用于基于正基准电压值和所述正前级电压，生成所述正后级电压；所述负电压调整电路包括第四开关管、第二运算放大器、第七电阻、第八电阻和第九电阻，其中：所述第四开关管的第一端与所述交替直流变换单元连接，所述第四开关管的第二端分别与所述第七电阻的一端和所述发射单元连接，所述第四开关管的控制端与所述第二运算放大器的输出端连接；所述第二运算放大器的负输入端分别与所述第八电阻的一端、所述第七电阻的另一端和所述控制单元连接，所述第二运算放大器的正输入端与所述第九电阻的一端连接；所述第九电阻的另一端和所述第八电阻连接，并接地；所述负电压调整电路，用于基于负基准电压值和所述负前级电压，生成所述负后级电压；其中，所述正基准电压值和所述负基准电压值为所述控制单元基于获取到的超声探头的属性信息和/或成像信息得到的。在一种可能的实现方式中，所述设备还包括电压检测单元；所述电压检测单元，用于采集正前级电压、负前级电压、正后级电压和负后级电压，并将所述正前级电压、所述负前级电压、所述正后级电压和所述负后级电压传输至所述控制单元；所述控制单元，用于根据所述超声探头的属性信息和/或成像信息，确定参考正后级电压和参考负后级电压；若所述参考正后级电压大于获取的正后级电压，则根据所述正基准电压值，对所述正前级电压进行调整后，根据所述调节信号，调节所述电位器的阻值；否则，根据所述调节信号，调节所述电位器的阻值后，根据所述正基准电压值，对所述正前级电压进行调整；若所述参考负后级电压大于获取的负后级电压，则根据所述负基准电压值，对所述负前级电压进行调整后，根据所述调节信号，调节所述电位器的阻值；否则，根据所述调节信号，调节所述电位器的阻值后，根据所述负基准电压值，对所述负前级电压进行调整。在一种可能的实现方式中，所述控制单元具体用于：根据所述超声探头的属性信息和/或成像信息，确定参考正前级电压；根据所述参考正前级电压、获取的正前级电压以及第一预设电压差值，确定调节次数n；根据所述调节信号，对所述电压调节电路调节n次，n为自然数。在一种可能的实现方式中，所述设备还包括电流检测单元；所述电流检测单元包括第十九电阻、第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第五运算放大器、第三电容，其中：所述第十九电阻的一端与所述第二十三电阻的一端连接，作为所述电流检测单元的输入端，所述第十九电阻的另一端与所述第二十电阻连接，作为所述电流检测单元的第一输出端；所述第二十电阻的另一端分别与所述第二十一电阻的一端和所述第五运算放大器的负输入端连接，所述第二十一电阻的另一端分别与所述第五运算放大器的输出端和所述第二十二电阻的一端连接；所述第二十二电阻的另一端与所述第三电容的一端连接，作为所述电流检测单元的第二输出端；所述第二十三电阻的另一端分别与所述第五运算放大器的正输入端和所述的二十四电阻的一端连接；所述第二十四电阻的另一端与所述第三电容的另一端连接，并接地；所述电流检测单元，用于将所述正后级电压转换成正低电压，将所述负后级电压转换成低负极电压，并将所述正低电压和所述负低电压传输至所述控制单元；所述控制单元，用于基于预设算法，将所述正低电压和所述负低电压转换成对应的电流值；根据所述电流值判断所述正后级电压和所述负后级电压是否正常。在一种可能的实现方式中，所述双路交替反激变换电路包括第一变压器、第二变压器、第一开关管、第二开关管、第一电阻、第二电阻、第一二极管、第二二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声设备，其特征在于，包括超声接口、控制单元、交替直流变换单元、电压调整单元以及发射单元：/n所述控制单元分别与所述超声接口、交替直流变换单元和电压调整单元连接，用于根据与所述超声接口连接的超声探头的属性信息和/或成像信息，控制所述交替直流变换单元交替生成正前级电压和负前级电压，以及控制所述电压调整单元生成正后级电压和负后级电压；/n所述交替直流单元与所述电压调整单元和直流电源连接，用于根据所述控制单元的控制，对输入的直流电压进行调节，交替生成所述正前级电压和所述负前级电压，并将所述正前级电压和所述负前级电压输出至所述电压调整单元；/n所述电压调整单元与所述发射单元连接，用于根据所述控制单元的控制，对所述正前级电压进行调整，生成正后级电压，以及对所述负前级电压进行调整，生成负后级电压，并将所述正后级电压和所述负后级电压输出至所述发射单元；/n所述发射单元，用于基于所述正后级电压和所述负后级电压，得到用于驱动超声探头的驱动电压，并将所述驱动电压发送给所述超声探头。/n

【技术特征摘要】
1.一种超声设备，其特征在于，包括超声接口、控制单元、交替直流变换单元、电压调整单元以及发射单元：
所述控制单元分别与所述超声接口、交替直流变换单元和电压调整单元连接，用于根据与所述超声接口连接的超声探头的属性信息和/或成像信息，控制所述交替直流变换单元交替生成正前级电压和负前级电压，以及控制所述电压调整单元生成正后级电压和负后级电压；
所述交替直流单元与所述电压调整单元和直流电源连接，用于根据所述控制单元的控制，对输入的直流电压进行调节，交替生成所述正前级电压和所述负前级电压，并将所述正前级电压和所述负前级电压输出至所述电压调整单元；
所述电压调整单元与所述发射单元连接，用于根据所述控制单元的控制，对所述正前级电压进行调整，生成正后级电压，以及对所述负前级电压进行调整，生成负后级电压，并将所述正后级电压和所述负后级电压输出至所述发射单元；
所述发射单元，用于基于所述正后级电压和所述负后级电压，得到用于驱动超声探头的驱动电压，并将所述驱动电压发送给所述超声探头。


2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述交替直流变换单元包括双路交替反激变换电路和电压调节电路；
所述双路交替反激变换电路具体用于，在第一控制信号和第二控制信号的控制下，交替生成第一正电压和第一负电压；
所述电压调节电路具体用于，在调节信号的控制下，调节所述第一正电压，得到正前级电压，调节所述第一负电压，得到负前级电压；
其中，所述第一控制信号和所述第二控制信号是所述控制单元根据触发条件生成的，所述调节信号是所述控制单元基于获取到的超声探头的属性信息和/或成像信息得到的。


3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述电压调整单元包括正电压调整电路和负电压调整电路；
所述正电压调整电路包括第三开关管、第一运算放大器、第五电阻和第六电阻，其中：
所述第三开关管的第一端与所述交替直流变换单元连接，用于输入正前级电压，所述第三开关管的第二端分别与所述第五电阻的一端和所述发射单元连接，用于输出正后级电压，所述第三开关管的控制端与所述第一运算放大器的输出端连接；
所述第一运算放大器的正输入端与所述控制单元连接，所述第一运算放大器的负输入端与所述第五电阻的另一端和所述第六电阻的一端连接；
所述第六电阻的另一端接地；
所述正电压调整电路，用于基于正基准电压值和所述正前级电压，生成所述正后级电压；
所述负电压调整电路包括第四开关管、第二运算放大器、第七电阻、第八电阻和第九电阻，其中：
所述第四开关管的第一端与所述交替直流变换单元连接，所述第四开关管的第二端分别与所述第七电阻的一端和所述发射单元连接，所述第四开关管的控制端与所述第二运算放大器的输出端连接；
所述第二运算放大器的负输入端分别与所述第八电阻的一端、所述第七电阻的另一端和所述控制单元连接，所述第二运算放大器的正输入端与所述第九电阻的一端连接；
所述第九电阻的另一端和所述第八电阻连接，并接地；
所述负电压调整电路，用于基于负基准电压值和所述负前级电压，生成所述负后级电压；
其中，所述正基准电压值和所述负基准电压值为所述控制单元基于获取到的超声探头的属性信息和/或成像信息得到的。


4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括电压检测单元；
所述电压检测单元，用于采集正前级电压、负前级电压、正后级电压和负后级电压，并将所述正前级电压、所述负前级电压、所述正后级电压和所述负后级电压传输至所述控制单元；
所述控制单元，用于根据所述超声探头的属性信息和/或成像信息，确定参考正后级电压和参考负后级电压；
若所述参考正后级电压大于获取的正后级电压，则根据所述正基准电压值，对所述正前级电压进行调整后，根据所述调节信号，调节所述电位器的阻值；
否则，根据所述调节信号，调节所述电位器的阻值后，根据所述正基准电压值，对所述正前级电压进行调整；
若所述参考负后级电压大于获取的负后级电压，则根据所述负基准电压值，对所述负前级电压进行调整后，根据所述调节信号，调节所述电位器的阻值；
否则，根据所述调节信号，调节所述电位器的阻值后，根据所述负基准电压值，对所述负前级电压进行调整。


5.如权利要求4所述的设备，其特征在于，所述控制单元具体用于：
根据所述超声探头的属性信息和/或成像信息，确定参考正前级电压；
根据所述参考正前级电压、获取的正前级电压以及第一预设电压差值，确定调节次数n；
根据所述调节信号，对所述电压调节电路调节n次，n为自然数。


6.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括电流检测单元；
所述电流检测单元包括第十九电阻、第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第五运算放大器、第三电容，其中：
所述第十九电阻的一端与所述第二十三电阻的一端连接，作为所述电流检测单元的输入端，所述第十九电阻的另一端与所述第二十电阻连接，作为所述电流检测单元的第一输出端；
所述第二十电阻的另一端分别与所述第二十一电阻的一端和所述第五运算放大器的负输入端连接，所述第二十一电阻的另一端分别与所述第五运算放大器的输出端和所述第二十二电阻的一端连接；
所述第二十二电阻的另一端与所述第三电容的一端连接，作为所述电流检测单元的第二输出端；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄南海，亓科，马林斌，
申请(专利权)人：青岛海信医疗设备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37