恒流型功率自适应的驱动控制电路、方法及超声切割止血刀系统技术方案

一种恒流型功率自适应的驱动控制电路和方法，包括电压调节模块、波形发生器、变压器、采集超声负载电信号的信号采集处理模块和控制器。控制器根据信号采集处理模块输入的电压和电流信号，对超声负载进行实时监控，当超声负载阻抗变化导致电流信号变化时，控制器控制电压调节模块调节输出的电压，从而调节变压器初级的输入电压，变压器次级通过互感作用输出调节后的电压的超声激励电信号。一种具有恒流功率自适应的超声激励电信号驱动控制电路的超声切割止血刀系统，包括超声负载，其适应了在切割止血不同组织时输出的超声振幅不变，保证了超声组织切割和止血的有效性和高效率。证了超声组织切割和止血的有效性和高效率。证了超声组织切割和止血的有效性和高效率。

【技术实现步骤摘要】
恒流型功率自适应的驱动控制电路、方法及超声切割止血刀系统


[0001]本专利技术属于医疗器械
，涉及一种恒流型功率自适应的驱动控制电路；
[0002]还涉及一种恒流型功率自适应的驱动控制方法；
[0003]尤其涉及一种具有恒流型功率自适应的驱动控制电路的超声切割止血刀系统。

技术介绍

[0004]超声手术刀具备迅速止血，热损伤小的特点，在各类胸腹腔外科手术，尤其是微创手术中得到了广泛的应用。
[0005]但由于切割止血组织类型和血管大小的不同，导致超声负载时刻处于动态变化，此时若不能使超声换能器的电流和电压根据动态变化的负载进行实时调整，可能造成超声输出能量过高或过低，导致组织严重热损伤，或降低血管切割闭合止血的效果和效率。
[0006]针对现有技术中存在的缺陷，亟需设计一种在超声负载变化的状态下输出恒流的电路，以保证超声手术刀在切割不同类型组织和血管时，所产生的效率都能够达到预期，从而缩短手术时间，提高手术质量。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种恒流型功率自适应的驱动控制电路、方法及超声切割止血刀系统，其适应了在切割、止血不同组织时功率自适应调节，均具有相同的超声切割止血效率。
[0008]本专利技术是这样实现的，一种恒流型功率自适应的驱动控制电路，包括：
[0009]电压调节模块，用于调节输入至变压器的电压；
[0010]波形发生器，用于生成波形驱动信号并输入至变压器；
[0011]变压器，用于通过互感作用输出调节后的驱动电压；
[0012]信号采集处理模块，用于采集超声负载的电压信号和电流信号并将电压信号和电流信号转换为数字信号反馈给控制器；
[0013]控制器，根据所述信号采集处理模块输入的电压和电流信号，用于对超声负载进行实时监控，当超声负载变化导致电流信号变化时，所述控制器控制所述电压调节模块调节输出的电压，从而调节所述变压器初级的输入电压，所述变压器次级通过互感作用输出调节后的电压的超声激励电信号。
[0014]本专利技术还提供了一种功率自适应的恒流型超声激励电信号的驱动控制方法，包括如下步骤：
[0015]S1.获取电压反馈值；
[0016]S2.根据电压反馈值与电压预设值的结果分析调整电压PWM控制信号，以获得预设电压；
[0017]S3.获取电流反馈值；
[0018]S4.根据电流反馈值与恒流预设值的比较结果分析运算调整电压调节模块输出的电压值，用于在负载变化的状态下输出恒流。
[0019]本专利技术提供的一种恒流型功率自适应的驱动控制电路和方法，包括电压调节模块、波形发生器、变压器、采集超声负载电信号的信号采集处理模块和控制器。控制器根据信号采集处理模块输入的电压和电流信号，对超声负载进行实时监控，当超声负载阻抗变化导致电流信号变化时，控制器控制电压调节模块调节输出的电压，从而调节变压器初级的输入电压，变压器次级通过互感作用输出调节后的电压的超声激励电信号。
[0020]本专利技术还提供了一种具有恒流型功率自适应的驱动控制电路的超声切割止血刀系统，包括超声负载，其适应了在切割止血不同组织时输出的超声振幅不变，保证了超声组织切割和止血的有效性和高效率。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1是本专利技术实施例提供的具有恒流型功率自适应的驱动控制电路的超声切割止血刀系统的结构图。
[0023]图2是本专利技术实施例提供的恒流型功率自适应的驱动控制电路中电压调节模块的结构图。
[0024]图3是本专利技术实施例提供的恒流型功率自适应的驱动控制电路中波形发生器的结构图。
[0025]图4是本专利技术实施例提供的恒流型功率自适应的驱动控制电路中波形发生器的波形放大跟随单元的结构图。
[0026]图5是本专利技术实施例提供的恒流型功率自适应的驱动控制电路中波形发生器的波形驱动单元的结构图。
[0027]图6是本专利技术实施例提供的恒流型功率自适应的驱动控制电路中信号采集处理模块的结构图。
[0028]图7是本专利技术实施例提供的恒流型功率自适应的驱动控制电路中信号处理模块的结构图。
[0029]图8是本专利技术实施例提供的功率自适应的恒流型超声激励电信号的驱动控制方法的流程示意图。
具体实施方式
[0030]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0031]如图1所示，本专利技术实施例提供的一种恒流型功率自适应的驱动控制电路，包括：
[0032]电压调节模块1，其输出端与变压器2初级的中心抽头连接，用于调节输入至变压器2的电压；
[0033]波形发生器3，分别与变压器2初级两端连接，用于生成波形驱动信号并输入至变
压器2；
[0034]变压器2，用于通过互感作用输出调节后的驱动电压；
[0035]信号采集处理模块4，与变压器2的次级连接，变压器的次级还与超声负载5连接，信号采集处理模块4用于采集超声负载5的电压信号和电流信号并将电压信号和电流信号转换为数字信号反馈给控制器6；
[0036]控制器6，其输入端与信号采集处理模块4连接、其输出端分别与电压调节模块1和波形发生器3连接，控制器6根据信号采集处理模块4输入的电压和电流信号，对超声负载5进行实时监控，当超声负载5变化导致电流信号变化时，控制器6控制电压调节模块1调节输出的电压，从而调节变压器2初级的输入电压，变压器2次级通过互感作用输出调节后的电压的超声激励电信号。
[0037]本实施例中的恒流型功率自适应的驱动控制电路工作在谐振频率状态下。
[0038]如图2所示，本专利技术实施例提供的电压调节模块1采用直流供电，包括：
[0039]输出单元11，其输出端与变压器2初级连接，用于输出电压信号给变压器2；
[0040]第一驱动单元12，其输入端与控制器6连接、其输出端直接或间接与输出端元11连接，第一驱动单元12为方波驱动，第一驱动单元12根据控制器6输出的PWM驱动信号以驱动输出单元11；
[0041]反馈单元13，其输入端与输出单元11的输出端连接、其输出端与控制器的输入端连接，用于将输出单元11输出的电压信号反馈给控制器6，控制器6根据反馈单元13馈送的电压信号，以调节输入至第一驱动单元12中的PWM驱动信号的占空比，从而调节输出单元11输出的电压。
[0042]具体地，输出单元11包括：
[0043]第一上桥MOS管，具有导通和关闭功能；
[0044]第一下桥MOS管，具有导通和关闭功能；第一上桥MOS管和第二上桥MOS管并联设置，二者的输入端分别与第一驱动单元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种恒流型功率自适应的驱动控制电路，其特征在于，包括：电压调节模块，用于调节输入至变压器的电压；波形发生器，用于生成波形驱动信号并输入至变压器；变压器，用于通过互感作用输出调节后的驱动电压；信号采集处理模块，用于采集超声负载的电压信号和电流信号并将电压信号和电流信号转换为数字信号反馈给控制器；控制器，根据所述信号采集处理模块输入的电压和电流信号，用于对超声负载进行实时监控，当超声负载变化导致电流信号变化时，所述控制器控制所述电压调节模块调节输出的电压，从而调节所述变压器初级的输入电压，所述变压器次级通过互感作用输出调节后的电压的超声激励电信号。2.根据权利要求1所述的恒流型功率自适应的驱动控制电路，其特征在于，所述电压调节模块包括：输出单元，用于输出调节后的电压；第一驱动单元，根据控制器输出的PWM驱动信号驱动所述输出单元；反馈单元，用于将所述输出单元输出的电压信号反馈给控制器，控制器根据所述反馈单元馈送的电压信号，调节输入至所述第一驱动单元中的PWM驱动信号的占空比，从而调节所述输出单元输出的电压。3.根据权利要求2所述的恒流型功率自适应的驱动控制电路，其特征在于，所述输出单元包括：第一上桥MOS管，具有导通和关闭功能；第一下桥MOS管，具有导通和关闭功能；储能单元，所述储能单元分别与所述第一上桥MOS管和所述第一下桥MOS管连接，用于充放电。4.根据权利要求3所述的恒流型功率自适应的驱动控制电路，其特征在于，所述第一驱动单元包括：第一驱动芯片，用于将所述控制器输入的一路PWM驱动信号转为两路互补的高电平PWM驱动信号和低电平PWM驱动信号；第二驱动芯片，用于接收所述第一驱动芯片输出的两路PWM驱动信号并分别驱动第一上桥MOS管和第一下桥MOS管导通或关闭的时间，从而改变所述储能单元的充放电时间，进而调节所述储能单元输出的电压；放电单元，其输入端与所述第二驱动芯片的输出端连接、其输出端分别与所述第一上桥MOS管和所述第一下桥MOS管连接，所述放电单元用于分别关断第一上桥MOS管或第一下桥MOS管。5.根据权利要求1所述的恒流型功率自适应的驱动控制电路，其特征在于，所述波形发生器包括：波形发生单元，用于输出两路频率相同、幅值相等且互补的正弦波；波形放大跟随单元，用于将正弦波信号按比例放大并提高负载能力以增强抗干扰能力；波形驱动单元，用于控制输出至所述变压器初级的电流大小。
6.根据权利要求5所述的恒流型功率自适应的驱动控制电路，其特征在于，所述波形放大跟随单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈广锞，陈伟彬，
申请(专利权)人：深圳成川医疗有限公司，
类型：发明
国别省市：