CN110446471B - 用于向医用器械输出高频交流电流的发电机 - Google Patents

用于向医用器械输出高频交流电流的发电机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于向医用器械输出高频交流电流的发电机。发电机具有电力供应单元、高频发电机初级单元(HF发电机初级单元)、应用单元和控制单元。在此，HF发电机初级单元连接至所述电力供应单元和应用单元并且设计成在工作中给该应用单元供应高频交流电力。该应用单元通过至少一个继电器可通断地电连接至用于连接医用器械的接线端。该控制单元与应用单元电隔离且设计成控制所述至少一个继电器和或许该应用单元。该控制单元通过中间控制电路连至该应用单元，其中该中间控制电路不仅与该控制单元、也与该应用单元电隔离。

Description

用于向医用器械输出高频交流电流的发电机
技术领域
本发明涉及用于向医用器械输出高频交流电流的发电机，例如用于生物组织的切割和/或凝结。发电机具有多个接线端，相应的器械可连接至接线端以便将该器械电连接至发电机并且在工作情况下向器械供应高频交流电流。发电机和器械共同形成高频外科装置。
背景技术
高频外科装置是早就由现有技术公开了。由HF外科装置产生的且在应用情况下输出的HF电能例如被用于人体上的切割或凝结。为了所述应用，一个借此将HF电能输入组织中的电外科器械被连接至发电机。在单极应用中，也还连接上一个单独的中性电极或回输电极，其用于将电能回输至HF外科装置。在双极应用中在器械上安装有回输电极。
对应于当前安全要求的现代的HF外科装置用发电机具有应用单元和与之电隔离的中间电路。电外科器械连接至发电机的应用单元。因此，应用单元在电外科应用中直接接触患者组织。该应用单元和中间电路为了患者和使用者的安全性而相互电隔离。这种HF外科装置的一个例子在DE102010025298A1中有描述。
发明内容
本发明的任务是提供一种改进的HF外科装置，其提供高水平的工作安全性。
根据本发明，该任务通过一种用于向医用器械输出高频交流电流的发电机来完成，该发电机包括电力供应单元、高频发电机初级单元(HF发电机初级单元)、应用单元和控制单元。根据本发明，该HF发电机初级单元连接至所述电力供应单元和应用单元并且设计成在工作中给该应用单元供应高频交流电流。该应用单元通过至少一个继电器以可通断的方式电连接至用于连接医用器械的接线端。该控制单元与该应用单元电隔离并且被设计成控制所述至少一个继电器和或许该应用单元。该控制单元通过中间控制电路连接至该应用单元，其中该中间控制电路不仅与该控制单元、也与该应用单元电隔离。
根据本发明的中间控制电路提供如下优点，由中间控制电路控制的继电器的继电器线圈以及回读触点被设计成具有低许多的绝缘间距。由此，例如可以实现结构更小的继电器。这导致了省地以及减重。可行的较小绝缘间距的起因是该中间控制电路可如此设计，当中间控制电路与发电机控制单元电隔离以致已在发电机中间电路和中间控制电路之间要存在一个较大的最大电势差时，应用单元和中间控制电路之间的最大电势差和进而继电器须据此设计的隔离电压可以低。在此接口处这种较高的最大电势差导致了用于获得相应高的隔离电压的较低成本。
HF初级单元和控制单元可以在一块电路板上实现并且形成初级供电和控制单元。该中间控制电路于是形成一个与之电隔离的次级控制单元，该次级控制单元控制并选取通断应用单元输出的继电器。
优选地，中间控制电路的电压供应通过设于中间控制电路和控制单元之间的转换器例如直流转换器(例如像DC/DC变换器)进行。
为了从控制单元至中间控制电路的信号传输，优选设有像光电耦合器这样的转换器。
该中间控制电路优选具有一个继电器控制单元例如控制器，其在一侧连接到所述至少一个继电器以便控制它并选取其回读触点。在另一侧，继电器控制单元通过转换器如光电耦合器连至该控制单元并且能通过这种方式与控制单元交换控制信号。
因为该继电器控制单元可被设计成控制器，故在中间控制电路和控制单元之间可以设置比控制继电器时更少的信号转换器如更少的光电耦合器，这是因为通过该信号转换器也能传输比较复杂的编码信号，其由继电器控制单元解码并且可被转换为用于多个继电器的继电器控制信号。
这也有助于在控制单元和中间控制电路之间只需设置少量的像光电耦合器或DC-DC变换器这样的耐高电压的元件。因此可以容易地在控制单元和中间控制电路之间实现超过2千伏、如超过4千伏的隔离电压。这在另一侧允许在中间控制电路和应用单元之间的隔离电压可被限制到最高1千伏，因此该继电器也只需针对该隔离电压来设计。
发电机的应用单元最好具有高频发电机电路，其与HF发电机初级单元一起形成高电压变压器，从而该应用单元也与HF发电机初级单元电隔离。这又允许所述HF发电机初级单元和控制单元在同一个电势级来运行，使得该控制单元和HF发电机初级单元不必相互电隔离。
附图说明
现在，应该结合实施例并参照附图来详述本发明，附图示出：
图1示出本发明的发电机的示意性电路框图，
图2示出本发明的发电机的另一示意图。
具体实施方式
如图1所示的发电机10具备电力供应单元12，其连接至发电机10的HF发电机初级单元14以及控制单元16并且向发电机的这些组成部件供应电能。例如HF发电机初级单元14和控制单元16可以通过变压器18连接至电力供应单元12。但电力供应单元12也可以是电池电源件或一种电流供应单元。
HF发电机初级单元14的一部分是高频变压器20的初级线圈，高频变压器次级侧部分是应用单元22的一部分。应用单元22具有高频发电机电路24，高频发电机电路设计用于产生高频高电压，该高频高电压例如可以被输出给在发电机10工作中与其相连的医用器械。为此，高频发电机电路24通过继电器26连接至用于连接一个或多个医用器械的接线端28。通过继电器26可以通断高频发电机电路24和接线端28之间的连接。
继电器26的控制以及其选择触点的选取通过一个具有继电器控制单元32的中间控制电路30进行。中间控制电路30一方面连接至控制单元16，确切说一方面通过DC/DC变换器34且另一方面通过光电耦合器36来连接。由此，中间控制电路30与控制单元16电隔离。DC/DC变换器34用于给中间控制电路30供应电能。光电耦合器36用于在控制单元16和中间控制电路30的继电器控制单元32之间传输控制信号。
继电器控制单元32被设计成在控制单元16侧通过光电耦合器36将所接收的控制信号转换为继电器控制信号，借此能单独控制该继电器26。此外，继电器控制单元32可以选取继电器26的回读触点并且产生相应的控制信号，继电器控制单元32可通过光电耦合器36将该控制信号传输至控制单元16。光电耦合器36以及DC/DC变换器34还有在中间控制电路30和控制单元16之间的相应距离被如此选择，即在控制单元16和中间控制电路30之间的隔离电压例如为4千伏。在另一侧，在中间控制电路30和应用单元22之间的隔离电压只需为例如1千伏，因此，继电器26针对1千伏隔离电压、而不是比如针对例如5千伏的发电机10最高输出电压来设定尺寸就行。
附图标记列表
10 发电机
12 电力供应单元
14 高频发电机初级单元(HF发电机初级单元)
16 控制单元
18 变压器
20 高频变压器
22 应用单元
24 高频发电机电路
26 继电器
28 接线端
30 中间控制电路
32 继电器控制单元
34 DC/DC变换器
36 光电耦合器

Claims (5)

1.一种用于向医用器械输出高频交流电流的发电机(10)，该发电机具有电力供应单元(12)、HF发电机初级单元(14)、应用单元(22)和控制单元(16)，其中的所述HF发电机初级单元(14)被连接至所述电力供应单元(12)和所述应用单元(22)，并且所述HF发电机初级单元被设计成在工作中向所述应用单元(22)供应高频交流电流，其中所述应用单元(22)通过至少一个继电器(26)以可通断的方式被电连接至用于连接医用器械的接线端(28)，并且所述控制单元(16)与所述应用单元(22)电隔离开并且被设计成控制所述至少一个继电器(26)，其特征是，所述控制单元(16)通过中间控制电路(30)连接至所述应用单元(22)，其中所述中间控制电路(30)不仅与所述控制单元(16)电隔离开，也与所述应用单元(22)电隔离开，并且其中，所述中间控制电路(30)被设计成在所述发电机(10)的工作中接收来自所述控制单元(16)的控制信号并根据所述控制信号形成继电器控制信号并向所述应用单元(22)的所述至少一个继电器(26)输出。
2.根据权利要求1所述的发电机(10)，其特征是，所述中间控制电路(30)通过至少一个光电耦合器(36)被连接至所述控制单元(16)，其中所述光电耦合器(36)被设计成将控制信号从所述控制单元(16)传输至所述中间控制电路(30)，并且所述中间控制电路(30)具有继电器控制单元(32)，所述继电器控制单元被设计成处理自所述控制单元(16)接收的控制信号并根据所接收的控制信号产生继电器控制信号。
3.根据权利要求2所述的发电机(10)，其特征是，所述应用单元(22)具有多个继电器(26)，并且在控制单元(16)和中间控制电路(30)之间的所述光电耦合器(36)的数量小于所述继电器(26)的数量。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的发电机(10)，其特征是，在控制单元(16)和中间控制电路(30)之间的隔离电压高于2千伏，而在中间控制电路(30)和应用单元(22)之间的隔离电压最高为1千伏。
5.根据权利要求1所述的发电机(10)，其特征是，所述应用单元(22)具有高频发电机电路(24)，该高频发电机电路连接至所述HF发电机初级单元(14)且被设计成在工作中向所连接的医用器械输出高频高电压，其中所述高频发电机电路(24)通过所述至少一个继电器(26)以可通断的方式被电连接至用于连接医用器械的所述接线端(28)。
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