医疗用大功率高电压脉冲电源系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于一种医疗用大功率高电压脉冲电源系统，包括高压直流电源电路（1）、电容矩阵（2）、程序控制电路（4）和数显表、操作面板（5），其特征在于高压直流电源电路（1）、电容矩阵（2）与程序控制电路（4）之间设脉冲发生器电路（3）；脉冲发生器电路（3）中的光电转换器U1和光电转换器U2的IN脚分别采用光纤与可编程逻辑分析器的CNT1和CNT2脚连通；该实用新型为骨癌治疗提供新的手段，医生通过超声波引导用一个细的针状电极插入肿瘤中间，电极通电将肿瘤加热到90℃，将其杀死，不伤害癌细胞周围任何组织。
【专利说明】医疗用大功率局电压脉冲电源系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电源，特别涉及一种治疗骨癌的医疗用大功率高电压脉冲电源系统。
【背景技术】
[0002]目前，癌病是人们的最大杀手，治疗效果不理想。美国奥多明尼昂大学和维吉尼亚医学院的科学家在《生物化学与生物的理学研究通讯》杂志网络版发表了文章称，他们利用高压脉电流成功地杀死了实验鼠体内的里孛瘤。
[0003]奥多明尼昂大学电子和计算机工程系副教授理查德罗奇泰勒介绍说，研究人员向实验鼠施加4000伏的脉冲高压，每次持续时间仅为百万分之一秒。由于这种短时间高压脉冲电流使癌细胞的供血时常受到阻断，癌细胞的细胞核因此缩减了 50%。在接受电疗的两到三周内，癌细胞大约要遭受数百次“电击”，肿瘤随之就会死亡。采用这种短时间高压脉冲电流治疗手段，没有一例实验鼠体内的肿瘤能够“幸免”。罗奇泰勒认为，这一治疗手段的原理在于高压电流严重摧毁了癌细胞中的DNA，从而使得癌细胞无法存活。不过，该方法不会留下任何伤疤，也不会伤及周围细胞。所有的实验鼠都成功存活，并且没有出现副作用或者不良反应。这种射频清融技术，采用电死癌细胞的方法，有可能成为一种治疗癌症的有效手段。但必须开展更多的人体实验。
[0004]基于以上情况，我公司与西安唐都医院开展了该项目的研究。根据医疗的要求，制定了严格的技术方案，实现了我国首台大功率高压脉冲电源的研制。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服上诉技术不足，提供一种用于治疗骨癌的医疗用大功率高电压脉冲电源系统。
[0006]本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是:一种医疗用大功率高电压脉冲电源系统，包括高压直流电源电路、电容矩阵、程序控制电路和数显表、操作面板，其特征在于高压直流电源电路、电容矩阵与程序控制电路之间设脉冲发生器电路；脉冲发生器电路由光电转换器U1、光电转换器U2、驱动模块IGBTl?IGBT6、脉冲发生器PIN1、PIN2、绝缘栅型晶体管Ql?Q12、电阻Rl?R24和压敏电阻MOVl?M0V24组成；脉冲发生器电路中的光电转换器Ul和光电转换器U2的IN脚分别采用光纤与可编程逻辑分析器的CNTl和CNT2脚连通；光电转换器Ul的OUTl、0UT2脚接驱动模块IGBTl的INl、IN2脚，0UT3、0UT4脚接驱动模块IGBT2的INl、IN2脚，0UT5、0UT6脚接驱动模块IGBT3的INl、IN2脚，VCC脚接A7，COM脚接地；光电转换器U2的OUTl、0UT2脚接驱动模块IGBT4的INl、IN2脚，0UT3、0UT4脚接驱动模块IGBT5的INl、IN2脚，0UT5、0UT6脚接驱动模块IGBT6的INl、IN2脚；驱动模块IGBTl的OUTl和0UT2脚分别接电阻Rl和R3的一端，VCC脚接Al，COM脚接地；驱动模块IGBT2的OUTl和0UT2脚分别接电阻R5和R7的一端，VCC脚接A2，COM脚接地；驱动模块IGBT3的OUTl和0UT2分别接电阻R9和RlI的一端，VCC脚接A3，COM脚接地；驱动模块IGBT4的OUTl和0UT2分别接电阻R13和R15的一端，VCC脚接A4，COM脚接地；驱动模块IGBT5的OUTl和0UT2分别接电阻R17和R19的一端，VCC脚接A5，COM脚接地；驱动模块IGBT6的OUTl和0UT2分别接电阻R21和R23的一端，VCC脚接A6, COM 脚接地；电阻 Rl、R3、R5、R7、R9、Rll、R13、R15、R17、R19、R21和R23的另一端分别接电阻R2和绝缘栅型晶体管Ql的I脚，电阻R4和绝缘栅型晶体管Q2的I脚，电阻R6和绝缘栅型晶体管Q3的I脚，电阻R8和绝缘栅型晶体管Q4的I脚，电阻RlO和绝缘栅型晶体管Q5的I脚，电阻R12和绝缘栅型晶体管Q6的I脚，电阻R14和绝缘栅型晶体管Q7的I脚，电阻R16和绝缘栅型晶体管Q8的I脚，电阻R18和绝缘栅型晶体管Q9的I脚，电阻R20和绝缘栅型晶体管QlO的I脚，电阻R22和绝缘栅型晶体管Qll的I脚，电阻R24和绝缘栅型晶体管Q12的I脚；电阻R2的另一端接绝缘栅型晶体管Ql的2脚、绝缘栅型晶体管Q2的4脚和压敏电阻M0V2和M0V3 —端；电阻R4的另一端接绝缘栅型晶体管Q2的2脚、绝缘栅型晶体管Q3的4脚和压敏电阻M0V4和M0V5 —端；电阻R6的另一端接绝缘栅型晶体管Q3的2脚、绝缘栅型晶体管Q4的4脚和压敏电阻M0V6和M0V7 一端；电阻R8的另一端接绝缘栅型晶体管Q5的4脚、绝缘栅型晶体管Q4的2脚和压敏电阻M0V9和M0V8的一端；电阻RlO的另一端接绝缘栅型晶体管Q5的2脚、绝缘栅型晶体管Q6的4脚和压敏电阻M0V10和MOVll的一端；电阻R12的另一端接绝缘栅型晶体管Q6的2脚、绝缘栅型晶体管Q7的4脚和压敏电阻M0V12和M0V13的一端，同时接脉冲发生器PINl ;电阻R16的另一端接绝缘栅型晶体管Q8的2脚、绝缘栅型晶体管Q9的4脚和压敏电阻M0V16和M0V17的一端；电阻R18的另一端接绝缘栅型晶体管Q9的2脚、绝缘栅型晶体管QlO的4脚和压敏电阻M0V18、M0V19的一端；电阻R20的另一端接绝缘栅型晶体管QlO的2脚、绝缘栅型晶体管Qll的4脚和压敏电阻M0V20、M0V21 —端；电阻R22的另一端接绝缘栅型晶体管Qll的2脚、绝缘栅型晶体管Q12的4脚和压敏电阻M0V22、M0V23的一端；电阻R24接绝缘栅型晶体管Q12的2脚和压敏电阻M0V24的一端并接地，同时接脉冲发生器PIN2 ;压敏电阻MOVl?M0V24相互间串联；压敏电阻MOVl与绝缘栅型晶体管Ql的4脚连接，并与电容阵列连接。
[0007]本实用新型的有益效果是:该实用新型为骨癌治疗提供新的手段，医生通过超声波引导用一个细的针状电极插入肿瘤中间，电极通电将肿瘤加热到90°C，将其杀死，不伤害癌细胞周围任何组织。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]以下结合附图，以实施例具体说明。
[0009]图1是医疗用大功率高电压脉冲电源系统的框图；
[0010]图2是图1的电气原理图。
[0011]图中:1_高压直流电源电路；2_电容矩阵；3_脉冲发生器电路；4_程序控制电路；5-数显表、操作面板；U1、U2-光电转换器；IGBTl?IGBT6-驱动模块；Q1?Q12-1GBT-绝缘栅型晶体管；PIN1、PIN2-脉冲发生器；CPLD-可编程逻辑分析器；M0V1?M0V24-压敏电阻；R1?R25-电阻。
【具体实施方式】[0012] 实施例，参照附图，一种医疗用大功率高电压脉冲电源系统，包括高压直流电源电路1、电容矩阵2、程序控制电路4和数显表、操作面板5，其特征在于高压直流电源电路1、电容矩阵2与程序控制电路4之间设脉冲发生器电路3 ;脉冲发生器电路3由光电转换器U1、光电转换器U2、驱动模块IGBTl?IGBT6、脉冲发生器PIN1、PIN2、绝缘栅型晶体管Ql?Q12、电阻Rl?R24和压敏电阻MOVl?M0V24组成；脉冲发生器电路3中的光电转换器Ul和光电转换器U2的IN脚分别采用光纤与可编程逻辑分析器的CNTl和CNT2脚连通；光电转换器Ul的OUTl、0UT2脚接驱动模块IGBTl的INl、IN2脚，0UT3、0UT4脚接驱动模块 IGBT2 的 INl、IN2 脚，0UT5、0UT6 脚接驱动模块 IGBT3 的 INl、IN2 脚，VCC 脚接 A7，COM脚接地；光电转换器U2的OUTl、0UT2脚接驱动模块IGBT4的INl、IN2脚，0UT3、0UT4脚接驱动模块IGBT5的INl、IN2脚，0UT5、0UT6脚接驱动模块IGBT6的INl、IN2脚；驱动模块IGBTl的OUTl和0UT2脚分别接电阻Rl和R3的一端，VCC脚接Al，COM脚接地；驱动模块IGBT2的OUTl和0UT2脚分别接电阻R5和R7的一端，VCC脚接A2，COM脚接地；驱动模块IGBT3的OUTl和0UT2分别接电阻R9和Rll的一端，VCC脚接A3，COM脚接地；驱动模块IGBT4的OUTl和0UT2分别接电阻R13和R15的一端，VCC脚接A4，COM脚接地；驱动模块IGBT5的OUTl和0UT2分别接电阻R17和R19的一端，VCC脚接A5，COM脚接地；驱动模块IGBT6的OUTl和0UT2分别接电阻R21和R23的一端，VCC脚接A6，COM脚接地；电阻 Rl、R3、R5、R7、R9、Rll、R13、R15、R17、R19、R21 和 R23 的另一端分别接电阻R2和绝缘栅型晶体管Ql的I脚，电阻R4和绝缘栅型晶体管Q2的I脚，电阻R6和绝缘栅型晶体管Q3的I脚，电阻R8和绝缘栅型晶体管Q4的I脚，电阻RlO和绝缘栅型晶体管Q5的I脚，电阻R12和绝缘栅型晶体管Q6的I脚，电阻R14和绝缘栅型晶体管Q7的I脚，电阻R16和绝缘栅型晶体管Q8的I脚，电阻R18和绝缘栅型晶体管Q9的I脚，电阻R20和绝缘栅型晶体管QlO的I脚，电阻R22和绝缘栅型晶体管Qll的I脚，电阻R24和绝缘栅型晶体管Q12的I脚；电阻R2的另一端接绝缘栅型晶体管Ql的2脚、绝缘栅型晶体管Q2的4脚和压敏电阻M0V2和M0V3 —端；电阻R4的另一端接绝缘栅型晶体管Q2的2脚、绝缘栅型晶体管Q3的4脚和压敏电阻M0V4和M0V5 —端；电阻R6的另一端接绝缘栅型晶体管Q3的2脚、绝缘栅型晶体管Q4的4脚和压敏电阻M0V6和M0V7 一端；电阻R8的另一端接绝缘栅型晶体管Q5的4脚、绝缘栅型晶体管Q4的2脚和压敏电阻M0V9和M0V8的一端；电阻RlO的另一端接绝缘栅型晶体管Q5的2脚、绝缘栅型晶体管Q6的4脚和压敏电阻M0V10和MOVll的一端；电阻R12的另一端接绝缘栅型晶体管Q6的2脚、绝缘栅型晶体管Q7的4脚和压敏电阻M0V12和M0V13的一端，同时接脉冲发生器PINl ;电阻R16的另一端接绝缘栅型晶体管Q8的2脚、绝缘栅型晶体管Q9的4脚和压敏电阻M0V16和M0V17的一端；电阻R18的另一端接绝缘栅型晶体管Q9的2脚、绝缘栅型晶体管QlO的4脚和压敏电阻M0V18、MOV19的一端；电阻R20的另一端接绝缘栅型晶体管QlO的2脚、绝缘栅型晶体管Qll的4脚和压敏电阻M0V20、M0V21 一端；电阻R22的另一端接绝缘栅型晶体管Qll的2脚、绝缘栅型晶体管Q12的4脚和压敏电阻M0V22、M0V23的一端；电阻R24接绝缘栅型晶体管Q12的2脚和压敏电阻M0V24的一端并接地，同时接脉冲发生器PIN2 ;压敏电阻MOVl?M0V24相互间串联；压敏电阻MOVl与绝缘栅型晶体管Ql的4脚连接，并与电容阵列2连接。高压直流电路I由10KV/5KW高压电流和电阻R25组成，电阻R5与电容矩阵2连接。程序控制电路4由单片机和CPLD可编程逻辑分析器组成，VCC脚接AS，COM脚接地，IN脚与单片机OUT脚连接，单片机的VCC脚接A7，COM脚接地，IN与数显表，操作面板5的OUT脚连接。
[0013]该实用新型由高压电源产生10KV/5KW的电压和功率，经过后极的电容矩阵2，使能量聚集在电容中，然后通过程序控制和光线隔离，把驱动信号送给绝缘栅型晶体管的驱动端子，控制其开通和关断。使输出脉冲电压为10KV，脉冲电流可达到200A，且通过程序控制，可以使输出的脉冲个数和宽度可调，由此为骨癌治疗的数据分析提供便利条件。
【权利要求】
1.一种医疗用大功率高电压脉冲电源系统，包括高压直流电源电路(I)、电容矩阵(2)、程序控制电路(4)和数显表、操作面板(5)，其特征在于高压直流电源电路(I)、电容矩阵(2)与程序控制电路(4)之间设脉冲发生器电路(3);脉冲发生器电路(3)由光电转换器U1、光电转换器U2、驱动模块IGBTl?IGBT6、脉冲发生器PIN1、PIN2、绝缘栅型晶体管Ql?Q12、电阻Rl?R24和压敏电阻MOVl?M0V24组成；脉冲发生器电路(3)中的光电转换器Ul和光电转换器U2的IN脚分别采用光纤与可编程逻辑分析器的CNTl和CNT2脚连通；光电转换器Ul的OUTl、0UT2脚接驱动模块IGBTl的INl、IN2脚，0UT3、0UT4脚接驱动模块IGBT2的INl、IN2脚，0UT5、0UT6脚接驱动模块IGBT3的INl、IN2脚，VCC脚接A7，COM脚接地；光电转换器U2的OUTl、0UT2脚接驱动模块IGBT4的INl、IN2脚，0UT3、0UT4脚接驱动模块IGBT5的INl、IN2脚，0UT5、0UT6脚接驱动模块IGBT6的INl、IN2脚；驱动模块IGBTl的OUTl和0UT2脚分别接电阻Rl和R3的一端，VCC脚接Al，COM脚接地；驱动模块IGBT2的OUTl和0UT2脚分别接电阻R5和R7的一端，VCC脚接A2，COM脚接地；驱动模块IGBT3的OUTl和0UT2分别接电阻R9和RlI的一端，VCC脚接A3，COM脚接地；驱动模块IGBT4的OUTl和0UT2分别接电阻R13和R15的一端，VCC脚接A4，COM脚接地；驱动模块IGBT5的OUTl和0UT2分别接电阻R17和R19的一端，VCC脚接A5，COM脚接地；驱动模块IGBT6的OUTl和0UT2分别接电阻R21和R23的一端，VCC脚接A6，COM脚接地；电阻 Rl、R3、R5、R7、R9、Rll、R13、R15、R17、R19、R21 和 R23 的另一端分别接电阻R2和绝缘栅型晶体管Ql的I脚，电阻R4和绝缘栅型晶体管Q2的I脚，电阻R6和绝缘栅型晶体管Q3的I脚，电阻R8和绝缘栅型晶体管Q4的I脚，电阻RlO和绝缘栅型晶体管Q5的I脚，电阻R12和绝缘栅型晶体管Q6的I脚，电阻R14和绝缘栅型晶体管Q7的I脚，电阻R16和绝缘栅型晶体管Q8的I脚，电阻R18和绝缘栅型晶体管Q9的I脚，电阻R20和绝缘栅型晶体管QlO的I脚，电阻R22和绝缘栅型晶体管Qll的I脚，电阻R24和绝缘栅型晶体管Q12的I脚；电阻R2的另一端接绝缘栅型晶体管Ql的2脚、绝缘栅型晶体管Q2的4脚和压敏电阻M0V2和M0V3 —端；电阻R4的另一端接绝缘栅型晶体管Q2的2脚、绝缘栅型晶体管Q3的4脚和压敏电阻M0V4和M0V5 —端；电阻R6的另一端接绝缘栅型晶体管Q3的2脚、绝缘栅型晶体管Q4的4脚和压敏电阻M0V6和M0V7 一端；电阻R8的另一端接绝缘栅型晶体管Q5的4脚、绝缘栅型晶体管Q4的2脚和压敏电阻M0V9和M0V8的一端；电阻RlO的另一端接绝缘栅型晶体管Q5的2脚、绝缘栅型晶体管Q6的4脚和压敏电阻M0V10和MOVll的一端；电阻R12的另一端接绝缘栅型晶体管Q6的2脚、绝缘栅型晶体管Q7的4脚和压敏电阻M0V12和M0V13的一端，同时接脉冲发生器PINl ;电阻R16的另一端接绝缘栅型晶体管Q8的2脚、绝缘栅型晶体管Q9的4脚和压敏电阻M0V16和M0V17的一端；电阻R18的另一端接绝缘栅型晶体管Q9的2脚、绝缘栅型晶体管QlO的4脚和压敏电阻M0V18、M0V19的一端；电阻R20的另一端接绝缘栅型晶体管QlO的2脚、绝缘栅型晶体管Qll的4脚和压敏电阻M0V20、M0V21 —端；电阻R22的另一端接绝缘栅型晶体管Qll的2脚、绝缘栅型晶体管Q12的4脚和压敏电阻M0V22、M0V23的一端；电阻R24接绝缘栅型晶体管Q12的2脚和压敏电阻M0V24的一端并接地，同时接脉冲发生器PIN2 ;压敏电阻MOVl?M0V24相互间串联；压敏电阻MOVl与绝缘栅型晶体管Ql的4脚连接，并与电容阵列(2)连接。
【文档编号】H02M9/04GK203445801SQ201320548958
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年9月5日 优先权日:2013年9月5日
【发明者】耿美如, 张辰, 王冲, 樊印海 申请人:大连捷众科技有限公司