专利名称：：一种多普勒超声成像系统发射电源控制装置的制作方法
技术领域：
：本发明涉及超声成像
技术领域：
，具体涉及一种多普勒超声成像系统发射电源控制装置。
背景技术：
：在超声系统中，通过向压电材料构成超声探头施加一定的电压，从而将电能转换为超声波；该超声波在人体内传播时，会在体内组织间的不均匀面上产生反射，通过接收这些反射回波可以探测人体内的情况。在通常的B模式超声系统中，施加超声探头的电压为一固定值；但在多普勒超声成像系统中，通常要求该电压是可以调节变化的。现有技术的多普勒超声成像系统发射电源在电源调节变化的过程中，当高电压向低电压变化时，由于容性负载的影响，通常会有比较慢的响应时间，这样容易造成系统的损坏。同时现有技术的多普勒超声成像系统也容易受发射电源的电源噪声干扰。
发明内容本发明要解决的技术问题是提供一种多普勒超声成像系统发射电源控制装置，克月l现有技术的多普勒超声成像系统发射电源在电压调节时响应较慢以及电源噪声无法隔离的缺陷。本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为一种多普勒超声成像系统发射电源控制装置，包括主控制器、光电隔离继电器、线性电压调节器和电阻采样网络，所述主控制器、所述光电隔离继电器和所述电阻采样网络依次相连，所述线性电压调节器与所述电阻采样网络相连，所述主控制器用于输出通断控制信号，所述光电隔离继电器用于才艮才居所述通断控制信号实现关断或导通，所述电阻采样网络用于在所述光电隔离继电器关断或导通时产生不同的电阻值，所述的电压。所述的多普勒超声成像系统发射电源控制装置，其中所述主控制器设为微处理器MCU。所述的多普勒超声成像系统发射电源控制装置，其中所述线性电压调节器设为正极性线性电压调节器或者负极性线性电压调节器。所述的多普勒超声成像系统发射电源控制装置，其中当所述通断控制信号为高电平时，所述光电隔离继电器导通，当所述通断控制信号为低电平时，所述光电隔离继电器关断。所述的多普勒超声成像系统发射电源控制装置，其中在所述主控制器和所述线性电压调节器之间设置限流电阻。所述的多普勒超^成像系统发射电源控制装置，其中所述电阻采样网络包括第一电阻、第二电阻和第三电阻，第一电阻、第二电阻和第三电阻共极，其共极端与所述线性电压调节器相连，第一电阻连接所述线性电压调节器的输出端，笫三电阻与所述光电隔离继电器串联后与第二电阻并^关。，所述的多普勒超声成像系统发射电源控制装置，其中第三电阻设为可调电阻。所述的多普勒超声成像系统发射电源控制装置，其中所述线性电压调节器的输出端连接有源负载。一种多普勒超声成像系统发射电源控制装置，包括主控制器、光电隔离继电器、正极性线性电压调节器、负极性线性电压调节器和电阻采样网络，所述主控制器、所述光电隔离继电器和所述电阻采样网络依次相连，所述正极性线性电压调节器与所述电阻采样网络相连，所述负极性线性电压调节器与所述电阻采样网络相连，所述主控制器用于输出通断控制信号，所述光电隔离继电器用于根据所述通断控制信号实现关断或导通，所述电阻采样网络用于在所述光电隔离继电器关断或导通时产生不同的电阻值，所述正极性线性电压调节器用于随所述电阻采样网络的电阻值改变输出线性变化的正电压，所述负极性线性电压调节器用于随所述电阻采样网络的电阻值改变输出线性变化的负电压。所述的多普勒超声成像系统发射电源控制装置，其中所述正极性线本发明的有益效果为本发明多普勒超声成像系统发射电源控制装置利用微处理器对光电隔离继电器进行控制，进而对电阻采样网络的阻值进行选择，线性电压调节器随电阻采样网络的电阻值改变输出线性变化的电压，大大降低了输入性噪声对发射电源的干扰，同时在线性电压调节器输出端连接有源负载，大大减少了发射电源的相应时间，提高了发射电源的安全性和稳定性。附图i兌明本发明包括如下附图图1为现有技术线性电压调节器随负载电阻改变对输出电压进行线性调节的示意图2为本发明发射电源控制装置示意图3为本发明发射电源控制装置电阻采用网络的具体实施方式示意图4为本发明发射电源控制装置连接有源负载的示意图；图5为本发明发射电源控制装置的优化实施方案示意图。具体实施例方式下面#>据附图和实施例对本发明作进一步详细iJt明如图1所示，线性电压调节器(LinearRegulator)是工作在调节晶体管的饱和区(Saturation),因而在电压的调节过程中是线性变化的。这就不会像开关电源那样在系统中产生开关噪声。在图1中，Ql为NPN型调节晶体管，OPA为误差放大器，齐纳二极管产生参考电压Vref,Rl、R2组成电压采样网络。因此Vout=Vref(1+R2/R1)(式1)根据式l,可以通过调节电阻R2的电阻值，来调节电压的输出。如图2所示，本发明发射电源控制装置包括主控制器、光电隔离继电器、线性电压调节器和电阻采样网络，主控制器、光电隔离继电器和电阻采样网络依次相连，线性电压调节器与电阻采样网络相连，主控制器用于输出通断控制信号，光电隔离继电器根据所述通断控制信号实现关断或导通，电阻采样网络在所述光电隔离继电器关断或导通时产生不同的电阻值，线性电压调节器随所述电阻采样网络的电阻值改变输出线性变化的电压。图3是本发明的一个具体实施方式示意图，如图3所示，Radj为调节电阻，与R2并联；对于光电隔离继电器(PhotoMOS),当其左侧的光电二极管有电流流过时，右侧的MOS开关导通；R为串联电阻，起限流作用，控制光电二极管的电流在5mA左右；樣t处理器MCU为主控制器，通过控制光电隔离继电器PhotoMOS的通断来改变调节电阻的值。当MCU输出信号CP为低电平时，PhotoMOS处于关断状态，Radj同地断路，那么输出电压由R2的值决定，Vout=Vref(1+R2/R1)。当MCU输出信号CP为高电平时，PhotoMOS处于导通状态，Radj同地短路，那么输出电压由R2和Radj的并4关值决定，Vout-Vref[1+(R2//Radj)/Rl]。显然，可以通过MCU输出高低电平来得到不同输出电压。为获得多种不同的电压输出，可以增加不同阻值的调节电阻Radj和光电隔离继电器PhotoMOS串联，再同R2并4关，这样可以通过MCU选择导通不同的光电隔离继电器PhotoMOS来控制多种电压的输出。如图4所示，多普勒超声系统在脉沖多普勒(PW)工作模式向连续波多普勒(CW)工作模式切换时，通常要求发射电压从近百伏变化为5伏左右。由于超声探头为容性负载，如此大的电压变化幅度需要相当长放电时间。为了保证系统的正常工作，本发明中利用一个有源负载来为电荷提供一个泻放路径。C为超声探头等效容性负载；D为单向导通二极管，防止电荷回流到线性调整器中损坏电路；RU)AD为负载电阻；Rs为下^立电阻，防止N-MOS被误触发；Ml为N-MOS管，同Ru)ad串联组成有源负载(ActiveLoad);MCU通过控斜N-MOS的通断来控制容性负载的放电时间。其工作机理为当MCU输出信号CL为低电平时，有源负载当处于关断状态。当线性调整器输出由高电压向低电压变化时，让MCU的输出CL保持一段时间(T)的高电平，使N-MOS导通。这时等效容性负载C上的电荷通过RLOAD和Ml构成的回路(如箭头所示方向声文电j是高电源输出的响应速度。通常放电时间T由探头等效电容C和负载电阻RLOAD决定，通常T=5*(Ru)adC);但具体值通常需要通过电路实际测试获得。在多普勒超声成像系统中，通常的需要双极性的发射电源。如图5所示，本发明中，使用对称的两组电路，来分别实现对正负电压的控制。MCU为主控制器，控制正负电压的输出以及有源负载的导通时间。图中使用了两组线性电压调节器(RP和RN),RP调节正电压，RN调节负电压。RN的结构和RP类似(如图1)，不同的是RN应使用PNP型的调节晶体管。Ral,Ra2,Ra3,Ra4为调节电阻，通常为了获得正负对称的输出，Ral=Ra3，Ra2=Ra4。对于典型的多普勒超声成像系统在B模式下，其MCU控制电源输出的方式如下<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>注1为高一i平，o为低电平通常B模式需要电压为士100V左右，而PW为士50V左右，当输出电压由高向低变化过程中需要打开有源负载放电，由MCU控制放电时间为T。所以PW才莫式时MCU对电源输出的控制方式为<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>注1为高^i平，o为〗氐电平同样，当由B模式或PW模式变为CW模式(土5V左右)时，也需要打开有源负载放电，由MCU控制放电时间T。所以CW模式时MCU对电源输出的控制方式为<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>注l为高^i平，o为低电平显然，当输出电压由低向高变化时，并不需要通过有源负载放电，所以这时CLP和CLN的输出信号应为低电平。本领域技术人员不脱离本发明的实质和精神，可以有多种变形方案实现本发明，以上所迷仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变化，均包含于本发明的权利范围之内。权利要求1、一种多普勒超声成像系统发射电源控制装置，其特征在于包括主控制器、光电隔离继电器、线性电压调节器和电阻采样网络，所述主控制器、所述光电隔离继电器和所述电阻采样网络依次相连，所述线性电压调节器与所述电阻采样网络相连，所述主控制器用于输出通断控制信号，所述光电隔离继电器用于根据所述通断控制信号实现关断或导通，所述电阻采样网络用于在所述光电隔离继电器关断或导通时产生不同的电阻值，所述线性电压调节器用于随所述电阻采样网络的电阻值改变输出线性变化的电压。2、根据权利要求1所述的多普勒超声成像系统发射电源控制装置，其特征在于所述主控制器设为微处理器MCU。3、根据权利要求2所述的多普勒超声成像系统发射电源控制装置，其特征在于所述线性电压调节器设为正极性线性电压调节器或者负极性线性电压调节器。4、根据权利要求3所述的多普勒超声成像系统发射电源控制装置，其特征在于当所述通断控制信号为高电平时，所述光电隔离继电器导通，当所述通断控制信号为低电平时,所述光电隔离继电器关断。5、根据权利要求3所述的多普勒超声成像系统发射电源控制装置，其特征在于在所述主控制器和所述线性电压调节器之间设置限流电阻。—6、根据权利要求5所述的多普勒超声成像系统发射电源控制装置，其特征在于所述电阻采样网络包括第一电阻、第二电阻和第三电阻，第一电阻、第二电阻和第三电阻共极，其共极端与所述线性电压调节器相连，第一电阻连接所述线性电压调节器的输出端，第三电阻与所述光电隔离继电器串联后与第二电阻并联。7、根据权利要求6所述的多普勒超声成像系统发射电源控制装置，其特征在于第三电阻设为可调电阻。8、根据权利要求7所述的多普勒超声成像系统发射电源控制装置，其特征在于所述线性电压调节器的输出端连《|妄有源负载。9、一种多普勒超声成像系统发射电源控制装置，其特征在于包括主控制器、光电隔离继电器、正极性线性电压调节器、负极性线性电压调节器和电阻采样网络，所述主控制器、所述光电隔离继电器和所述电阻釆样网络依次相连，所述正极性线性电压调节器与所述电阻采样网络相连，所述负^l性线性电压调节器与所述电阻采样网络相连，所述主控制器用于输出通断控制信号，所述光电隔离继电器用于根据所述通断控制信号实现关断或导通，所述电阻采样网络用于在所述光电隔离继电器关断或导通时产生不同的电阻值，所述正极性线性电压调节器用于随所述电阻采样网络的电阻值改变输出线性变化的正电压，所述负极性线性电压调节器用于随所述电阻采样网络的电阻值改变输出线性变化的负电压。10、根据权利要求9所述的多普勒超声成像系统发射电源控制装置，其特征在于所述正极性线性电压调节器和所述负;f及性线性电压调节器的输出端连接有源负栽。全文摘要本发明公开了一种多普勒超声成像系统发射电源控制装置，包括主控制器、光电隔离继电器、线性电压调节器和电阻采样网络，所述主控制器、所述光电隔离继电器和所述电阻采样网络依次相连，所述线性电压调节器与所述电阻采样网络相连，所述主控制器用于输出通断控制信号，所述光电隔离继电器用于根据所述通断控制信号实现关断或导通，所述电阻采样网络用于在所述光电隔离继电器关断或导通时产生不同的电阻值，所述线性电压调节器用于随所述电阻采样网络的电阻值改变输出线性变化的电压。文档编号A61B8/00GK101347344SQ200810141809公开日2009年1月21日申请日期2008年9月2日优先权日2008年9月2日发明者海兰,李春彬,蒋颂平,黄嘉熙申请人:深圳市蓝韵实业有限公司