一种射频发生器及利用该射频器产生射频能量的方法_4

文档序号:9735345阅读:来源:国知局
标组织的切割、凝血,在不同功率设定下,输出功率随负载变化曲线图。其中APo表示在100 %功率设定下,输出功率随负载变化的曲线,BPo表示在50 %功率设定下,输出功率随负载变化的曲线,CPo表示在10 %功率设定下,输出功率随负载变化的曲线。
[0079]此外,在不超出本发明范围的前提下,可以用于本发明的各种其它用途、目的。硬件电路稍加改动,可以用于本发明以外的其他领域。譬如,将信号发送与驱动单元60改为超声波频段,将超声波换能器作为负载,则本发明就变成了功率可调的大功率超声波发生器或超声波治疗设备。将信号发送与驱动单元60改为工频波频段,则本发明就变成了一个输出功率、或电压、电流可调的高性能逆变电源。将信号发送与驱动单元60改为音频波频段,则本发明就变成了一个输出功率可调的大功率音频放大器。因此,本发明在其他领域的用途并不被限制。
[0080]一种利用上述射频发生器产生射频能量的方法,包括具体以下步骤:
[0081]Sll:通过智能电源单元为功率放大器提供直流电源,并对智能电源单元的实际输出电压和实际输出电流进行采集,得到智能电源单元的实际输出电压和实际输出电流;[0082 ] S12:根据P2Q = V* I计算得出智能电源单元的实际输出功率;根据R2Q = V/1计算得出智能电源单元的实际阻抗;
[0083]S13:根据负载单元获得的实际功率Po = P2q—(功率放大器损耗+输出单元损耗),而功率放大器和输出单元的损耗是可知的,且很小,由智能电源单元的实际输出功率计算得出负载单元获得的实际功率。
[0084]S14:根据输出单元中的高频隔离变压器的初级、次级绕组比例关系,由智能电源单元的实际阻抗计算得出负载单元的实际阻抗。
[0085]S2:将智能电源单元20的实际输出功率与预设功率进行比较,当智能电源单元20的实际输出功率大于预设功率时,减小占空比;当智能电源单元20的实际输出功率小于预设功率时,增大占空比;使智能电源单元20的实际输出功率保持与预设功率一致。
[0086]进一步地,步骤S3具体操作如下:
[0087]S3:比较负载单元的实际阻抗与预设阻抗的阈值大小,当负载单元的实际阻抗大于等于预设阻抗的下限阈值且小于等于预设阻抗的上限阈值时,继续射频输出;当负载单元的实际阻抗小于预设阻抗的下限阈值时,则智能电源的占空比变为零,停止射频输出;当负载单元的实际阻抗大于预设阻抗的上限阈值时,则智能电源的占空比变为零或最小,停止射频输出或降低射频输出。
【主权项】
1.一种射频发生器,其特征在于,包括依次连接的输入电压单元、智能电源单元、电压采集单元、功率放大器单元、输出单元和负载单元;所述电压采集单元与所述智能电源单元之间连接有处理器单元;所述功率放大器单元与所述处理器单元之间设有电流采集单元;其中, 输入电压单元,用于为智能电源单元提供直流电压; 智能电源单元,用于为功率放大器单元提供可变的直流电压; 电压采集单元,用于采集所述智能电源单元的实际输出电压; 电流采集单元,用于采集所述智能电源单元的实际输出电流; 处理器单元,用于根据采集到的所述实际输出电压和实际输出电流得出智能电源单元的实际输出功率和实际阻抗,并计算出负载单元的实际阻抗和获得的实际功率,将智能电源单元的实际输出功率和负载单元的实际阻抗与预设值分别进行,并根据比较结果调节所述智能电源单元的输出电压或输出功率,使所述智能电源单元的实际输出功率与预设功率保持一致,以使负载单元获得预期的射频能量;以及 信号发送与驱动单元,与所述功率放大器单元的驱动端连接,用于产生高频驱动信号驱动功率放大器单元工作。2.根据权利要求1所述的射频发生器,其特征在于,所述智能电源单元的输出电压值、输出电流值和输出功率值不是固定的,而是根据外部的不同需要,可以自由调节的。3.根据权利要求2所述的射频发生器,其特征在于,所述智能电源单元为开关电源变换器,其包括依次并联连接的第一电容C21、第一晶体管Q21、第二电感L22、第三电容C23;所述第一电容C21的正极性端与所述第一晶体管Q21的漏极之间串联有第一电感L21,且所述第一电感L21的同名端与所述第一电容C21的正极性端连接;所述第一晶体管Q21的栅极与所述处理器单元的PWM端连接;所述第二电感L22的异名端与所述第三电容C23之间依次串联有第二电容C22和二极管D21,且所述二极管D21的阴极与所述第三电容C23的正极性端连接,所述第二电容C22的正极性端与所述第二电感L22的异名端连接。4.根据权利要求3所述的射频发生器,其特征在于,所述电压采集单元包括串联后并联连接在所述第三电容C23的两端的第一电阻R31和第二电阻R32,所述第一电阻R31和第二电阻R32的连接节点连接至所述处理器单元的电压采集端口。5.根据权利要求3所述的射频发生器,其特征在于,所述电流采集单元包括与所述功率放大器单元连接的第三电阻R41,所述第三电阻R41与所述功率放大器单元的连接节点连接至所述处理器单元的电流采集端口。6.根据权利要求1所述的射频发生器,其特征在于,所述输出单元包括高频隔离变压器、辅助电极和治疗电极监测、控制单元。7.根据权利要求1所述的射频发生器,其特征在于,所述射频发生器还包括与所述处理器单元连接的用于输入控制命令的输入控制单元。8.—种利用权利要求1-7任一所述的射频发生器产生射频能量的方法,其特征在于,包括以下步骤: S1:通过智能电源单元为功率放大器提供直流电源,并对智能电源单元的实际输出电压和实际输出电流进行采集,根据采集到的信息得出智能电源单元的实际输出功率和实时等效阻抗,以及计算出负载单元的实际阻抗和获得的实际功率; S2:将所述智能电源单元的实际输出功率与预设功率进行比较,根据比较结果调节智能电源单元的占空比,使智能电源单元的输出功率恒定于预设功率; S3:比较负载单元的实际阻抗与预设阻抗的阈值大小,根据比较结果,自动控制射频能量继续输出或停止输出。9.根据权利要求8所述的射频能量的产生方法,其特征在于,所述步骤SI具体包括以下步骤: Sll:通过智能电源单元为功率放大器提供直流电源,并对智能电源单元的实际输出电压和实际输出电流进行采集,得到智能电源单元的实际输出电压和实际输出电流; SI 2:根据P2Q = V*I计算得出智能电源单元的实际输出功率;根据R2Q = V/I计算得出智能电源单元的实际阻抗; S13:根据负载单元获得的实际功率Po = P2q — (功率放大器损耗+输出单元损耗),而功率放大器和输出单元的损耗是可知的,且很小,由智能电源单元的实际输出功率计算得出负载单元获得的实际功率。 S14:根据输出单元中的高频隔离变压器的初级、次级绕组比例关系,由智能电源单元的实际阻抗计算得出负载单元的实际阻抗。10.根据权利要求8所述的射频能量的产生方法,其特征在于,所述步骤S2具体操作如下: S2:将所述智能电源单元的实际输出功率与预设功率进行比较,当智能电源单元的实际输出功率大于所述预设功率时,减小占空比;当智能电源单元的实际输出功率小于所述预设功率时,增大占空比;使智能电源单元的实际输出功率保持与预设功率一致。11.根据权利要求8所述的射频能量的产生方法,其特征在于,所述步骤S3具体操作如下: S3:比较负载单元的实际阻抗与预设阻抗的阈值大小,当负载单元的实际阻抗大于等于预设阻抗的下限阈值且小于等于预设阻抗的上限阈值时,继续射频输出;当负载单元的实际阻抗小于预设阻抗的下限阈值时,则智能电源的占空比变为零,停止射频输出;当负载单元的实际阻抗大于预设阻抗的上限阈值时,则智能电源的占空比变为零或最小,停止射频输出或降低射频输出。
【专利摘要】本发明公开了一种射频发生器,包括输入电压单元、智能电源单元、电压采集单元、功率放大器单元、输出单元、负载单元、电流采集单元、处理器单元,信号发送与驱动单元和输入控制单元。本申请结合高频电刀和射频消融设备的优点,既可以作用于目标组织的切割和凝血,又可以作用于目标组织的消融或治疗。这种新颖的射频发生器,通用性强,可以作为标准零部件来生产、制造。不同的医用射频厂商,只需通过改变少量的外围电路或软件,即可生产、制造出属于自己的产品,以满足不同客户、不同科室的临床需求。
【IPC分类】A61B18/12
【公开号】CN105496549
【申请号】CN201510930219
【发明人】马富, 经翔, 张伟, 董刚, 杜锡林, 黄学全, 梅浙川
【申请人】绵阳立德电子股份有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月15日
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