制装置的构成图；
[0038] 图14为模糊控制隶属函数图。
【具体实施方式】
[0039] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。这些更详细的说明旨在帮助本领域 技术人员进一步地理解本发明，而非对本发明的限制。而在一些情况下，为了避免造成发明 内容淡化，对本领域的公知技术未做详细描述。
[0040] 参照图1，一些实施例的微波肿瘤消融仪包括：微波发生装置2、驱动微波发生装 置2工作的电源1、将微波能量导向消融组织（肿瘤）的消融针3、以及用于检测消融组织附 近温度的测温装置6,工作时，220V交流市电通过电源1变成2000V左右的直流高压和3. 3V 交流电压，驱动微波发生装置2产生2450MHz的微波，输出功率可通过调节手段进行控制， 产生的微波通过水冷微波消融针3送入到消融组织。测温装置6对消融组织附近温度进行 检测，以保证消融组织处的温度达到消融的要求，而正常组织处于安全状态。
[0041] 该微波肿瘤消融仪进一步还包括：阳极电流测量装置4和模糊PID控制装置5。阳 极电流测量装置4用于测量微波发生装置2的阳极电流值；模糊PID控制装置5用于根据 微波发生装置2的阳极电流值产生控制信号，控制电源1中的相控整流装置的相位角，使微 波发生装置2的阳极电流等于或接近设定值。即，根据阳极电流和磁控管输出功率之间的 线性关系，通过检测阳极电流的方法来检测微波功率，通过微控制器进行反馈控制，保证微 波肿瘤消融仪一直运行在设定的状态下。
[0042] 微波发生装置2采用了松下2M167B-Ml1型磁控管，该磁控管是一种低电压小功 率并且功率连续可调的磁控管。其输出口采用标准50欧姆、电缆接头规格L16的同轴输出 口。主要应用于微波医疗、美容和科研教学中，可连续输出0~200W的微波。
[0043] 图2示出了电源1中的相控整流装置11的电路。参照图2，相控整流装置11包括 降压变压器111、第一电压比较电路112、积分电路113和第二电压比较电路114。降压变压 器111同时起到降压和隔离作用，防止高压击穿，保证电路更加安全。220V市电首先通过降 压变压器111降压到9V，9V的交流电通过第一电压比较电路112与0V电压比较得到±12V 的矩形波。该矩形波通过积分电路113变成锯齿波，更具体地说，当电压为+12V时，三极管 2N3904开通，积分电路开始工作，电容两端电压线性上升，当电压为-12V时，三极管2N3904 关断，电容两端电压迅速放电，电压为〇,这样矩形波变成上升沿锯齿波，通过计算可保证在 0. 〇ls内锯齿波电压从0线性上升到5V。该锯齿波通过第二电压比较电路114与一个给定 的直流电平比较，输出一个相位可调的矩形波，该矩形波便可将工频正弦波、过零点和相位 触发点联系起来。所述的给定的直流电平根据模糊PID控制装置5产生的控制信号而生成， 随模糊PID控制装置5产生的控制信号的变化而变化，具体可以通过图3的一个D/A变换 电路实现，D/A变化芯片为AD5320,它通过IIC或者SPI通信方式与微控制器进行通信，微 控制器将模糊PID控制装置5产生的控制信号发送给AD5320,让AD5320产生需要的电压 (0~5V的直流电压）。电源1中的相控整流装置11的输出端与开关变压器副边的升压电 路（该升压电路用于产生2000V左右的直流高压）连接，用相控整流装置11输出的相位可 调的矩形波控制该升压电路。
[0044] 图4示出了电源1中的阳极高压电路12的拓扑结构。参照图4,阳极高压电路12 采用全桥变换结构和串联谐振软开关电路。在开关回路中串联有由晶闸管121和大电阻 122并联构成的并联支路，晶闸管121与开关变压器的一个绕阻连接以控制电源启动时晶 闸管121处于关断状态电流通过大电阻122流动、而电源工作稳定后晶闸管121处于导通 状态电流通过晶闸管121流动。由于在电源开机时刻变压器副边侧电压为0,这样使得主 电路电流较大，在上述电路中通过晶闸管121的选通性让电流流经大电阻122,通过大电阻 122降低开通时的启动电流，待电路工作稳定后，变压器侧电压增大，此时晶闸管121导通， 电流通过晶闸管121流动，这样就可以保证启动时各电子器件的安全。
[0045] 图5示出了阳极高压电路的驱动控制电路13。参照图5,阳极高压电路采用芯 片SG3525驱动控制，芯片SG3525的第2脚与微控制器连接以调节PWM波的占空比，芯片 SG3525的第7脚和第8脚之间连接由电阻和电容构成的充放电电路以调节PWM波的频率。 芯片SG3525是一种在全桥开关电源变换器中使用广泛的芯片，其性能良好稳定，使用方 便。在本电路中，PWM波的占空比可由芯片SG3525的第1脚和第2脚决定，当第1脚处的 电压值高于第2脚，PWM占空比增加，反之则减少。这样通过微控制器改变第2脚的电压值 便可以调节PWM波的占空比，即做到调压的效果。
[0046] 图6示出了低压灯丝控制电路。参照图6,灯丝控制电路14采用芯片L6599,在芯 片L6599输出的两个PWM波之间插入了 一个固定大小的死区时间，PWM波的占空比和死区 时间固定，根据反馈信号改变PWM波的频率使输出电压稳定在3. 3V。芯片L6599常用于谐 振半桥电路中，它提供50%的占空比：在同一时间高端和低端180度反相。通过在两个PWM 波之间插入一个固定大小的死区时间，可以防止开关管贯穿而造成上下导通。在占空比和 死区时间固定的情况下，通过改变频率，也可以达到调压的目的，频率变高，则电压有效值 减小，反之则增大。本电路正是根据此原理，通过反馈控制，保证即使220V市电在180V到 260V范围内波动，灯丝电压也可以稳定在3. 3V。
[0047] 芯片L6599内部有一个可承受高电压的浮动结构，故而芯片L6599产生的PWM波 可直接作用于主电路中，但芯片SG3525产生的PWM却仍需通过隔离变压器隔离，并通过放 大和整形后才可作用于芯片IGBT。图7示出了一些实施例中采用的PWM驱动隔离电路。
[0048] 测温装置6采用了MAXIM公司的芯片MAX6675及配套的K型热电偶。芯片MAX6675 是MAX頂公司开发的专门适用于K型热电偶的一种串行模数转换器，它不需要设计专门的 信号放大滤波、线性化处理、A/D转换以及冷端补偿电路，节省了大量工作的同时还能提供 较高的精度。它可将热电偶输出的电势转换为12位的数字信号，分辨率可达到0. 25°C，温 度补偿范围在-20°C~80°C之间，测量温度数据通过SPI端口输给微控制器，省去了传统温 度检测的外围电路和软件程序设计，简化了电路。其实现电路如图8所示，通过SPI通信， 微控制器便可以给芯片MAX6675发送控制指令，同时芯片MAX6675也可以通过SPI通信将 测量数据发送给微控制器。
[0049] 阳极电流测量装置4的作用是在高压系统中测量电流值并送入微控制器进行测 量，由于是将强电部分的数据送入弱电中，若不对测量环路进行隔离，会导致高压电路加在 微控制器两端造成微控制器被击穿。现在普遍采用的隔离电路有两种：一种是采用诸如霍 尔元器件构成的磁耦合电路；另一种是采用光耦构成的光耦合电路。一些实施例中，采用由 光耦芯片L0C211和两个运放芯片LM358构成的隔离电路，具体电路如图9所示，阳极电流 通过电阻变成电压信号，电压信号通过放大器和光耦组成的放大电路变成线性电流信