CN113842200A - 一种脉冲消融仪及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种脉冲消融仪及其控制方法。脉冲消融仪包括电源电路、脉冲开关电路、采样电路和开关控制电路。电源电路用于给负载供电。脉冲开关电路与电源电路连接,以调控电源电路向负载输出的电流。采样电路用于采样流经负载的供电回路的电流并得到采样值。开关控制电路分别与采样电路和脉冲开关电路电连接,用于根据采样值输出控制脉冲开关电路工作的驱动信号,并在采样值大于门限值的情况下,降低驱动信号的占空比,以降低电源电路的输出电流。本申请的脉冲消融仪及其控制方法能够在流经负载和负载的供电回路的电流过大时,降低流经负载和负载的供电回路的电流,达到保护负载和供电回路中的开关器件的效果,避免开关器件和负载受到损害。
Description
技术领域
本申请涉及脉冲消融设备技术领域,特别涉及一种脉冲消融仪及其控制方法。
背景技术
脉冲消融仪可以通过整流逆变升压等模块电路将市电转换成高压直流电,再通过脉冲输出电路输出陡脉冲,利用电穿孔技术,实现对生物组织消融的目的。然而,脉冲输出电路的开关器件工作在高电压大电流的工作条件下,当负载短路或负载电流过大时,开关器件容易受到大电流冲击,从而受到损坏。
发明内容
本申请的目的在于提供一种脉冲消融仪及其控制方法,以解决现有技术中存在的技术问题:如何在负载短路或负载电流过大时,避免开关器件由于受到大电流冲击而被损坏。
为解决上述技术问题,本申请采用如下技术方案:
本申请实施方式提供一种脉冲消融仪,所述脉冲消融仪包括:电源电路,所述电源电路用于给负载供电;脉冲开关电路,与所述电源电路连接,以调控所述电源电路向所述负载输出的电流;采样电路,所述采样电路用于采样流经所述负载的供电回路的电流并得到采样值;开关控制电路,所述开关控制电路分别与所述采样电路和所述脉冲开关电路电连接,用于根据所述采样值输出控制所述脉冲开关电路工作的驱动信号,并在所述采样值大于门限值的情况下,降低所述驱动信号的占空比,以降低所述电源电路的输出电流。
在某些实施方式中,所述门限值包括第一门限值,在所述采样值大于所述第一门限值的情况下,所述开关控制电路逐周期地降低所述驱动信号的占空比直至所述采样值小于或等于所述第一门限值。
在某些实施方式中,所述门限值包括第二门限值,在所述采样值大于所述第二门限值的情况下,所述开关控制电路逐周期地降低所述驱动信号的占空比直至所述脉冲开关电路停止工作。
在某些实施方式中,所述门限值包括第一门限值和第二门限值,在所述采样值大于所述第一门限值的情况下,所述开关控制电路逐周期地降低所述驱动信号的占空比直至所述采样值小于或等于所述第一门限值;在所述采样值大于所述第二门限值的情况下,所述开关控制电路逐周期地降低所述驱动信号的占空比直至所述脉冲开关电路停止工作,其中,所述第二门限值大于所述第一门限值。
在某些实施方式中,所述开关控制电路包括:脉冲调控电路,用于产生脉冲信号,并根据所述采样值调节所述脉冲信号的占空比;驱动电路,所述驱动电路用于接收所述脉冲信号,并根据所述脉冲信号输出所述驱动信号,所述驱动信号的占空比随所述脉冲信号的占空比的变化而改变。
在某些实施方式中,所述脉冲调控电路包括:第一脉冲发生器,所述第一脉冲发生器用于产生脉冲信号;第一脉宽调节电路,与所述第一脉冲发生器、所述采样电路和所述驱动电路电连接,用于接收所述脉冲信号并根据所述采样值调节所述脉冲信号的占空比。
在某些实施方式中,所述第一脉宽调节电路包括:脉冲调控第一子电路,用于根据输入的所述采样值,判断所述采样值是否大于所述第一门限值,并且在所述采样值大于所述第一门限值的情况下,逐周期地降低所述脉冲信号的占空比直至所述采样值小于或等于所述第一门限值。
在某些实施方式中,所述第一脉宽调节电路还包括:比较器,所述比较器的同相输入端接入所述采样值,所述比较器的反相输入端接入所述第二门限值,在所述采样值大于所述第二门限值的情况下,所述比较器输出触发电平;触发器,所述触发器用于接收所述触发电平并持续输出控制信号;脉冲调控第二子电路,用于根据所述控制信号逐周期地降低所述脉冲信号的占空比直至所述脉冲信号的占空比降为零。
在某些实施方式中,所述脉冲消融仪还包括主控单元,所述主控单元在所述采样值大于所述第二门限值的情况下,控制报警单元进行报警;所述主控单元还用于根据外部复位指令发送复位信号至所述触发器以使得所述触发器复位并停止输出所述控制信号。
在某些实施方式中,所述脉冲调控电路包括:第二脉宽调节电路,与所述采样电路电连接,用于根据所述采样值产生占空比调控信号;第二脉冲发生器,与所述第二脉宽调节电路和所述驱动电路电连接,用于根据所述占空比调控信号产生脉冲信号,所述脉冲信号的占空比由所述占空比调控信号调节。
在某些实施方式中,所述电源电路包括第一直流电源;所述脉冲开关电路包括第一脉冲开关器件;所述第一脉冲开关器件的第一端与所述第一直流电源的正极连接,所述第一脉冲开关器件的第二端与所述负载的第一端连接,所述负载的第二端与所述第一直流电源的负极连接,所述第一脉冲开关器件的控制端与所述驱动电路的输出端连接。
在某些实施方式中,所述电源电路还包括第二直流电源,所述第二直流电源的正极与所述负载的第二端及所述第一直流电源的负极相接;所述脉冲开关电路还包括第二脉冲开关器件,所述第二脉冲开关器件的第一端与所述负载的第一端连接,所述第二脉冲开关器件的第二端与所述第二直流电源的负极连接,所述第二脉冲开关器件的控制端与所述驱动电路连接;所述脉冲调控电路用于产生第一脉冲信号和第二脉冲信号,所述驱动电路包括第一驱动电路和第二驱动电路;所述第一驱动电路的输出端与所述第一脉冲开关器件的控制端连接,所述第一驱动电路用于接收所述第一脉冲信号并输出第一驱动信号以驱动所述第一脉冲开关器件的工作;所述第二驱动电路的输出端与所述第二脉冲开关器件的控制端连接,所述第二驱动电路用于接收所述第二脉冲信号并输出第二驱动信号以驱动所述第二脉冲开关器件的工作。
在某些实施方式中,所述第一脉冲开关器件和所述第二脉冲开关器件均为IGBT晶体管。
在某些实施方式中,所述第一脉冲开关器件和所述第二脉冲开关器件均为MOS晶体管。
在某些实施方式中,所述采样电路包括一个或多个电流互感器,所述电流互感器包括一次侧绕组和二次侧绕组;所述一次侧绕组串联在所述负载的所述供电回路中,所述二次侧绕组与所述开关控制电路电连接,所述二次侧绕组用于输出所述采样值。
在某些实施方式中,所述采样电路还包括分压电路,所述分压电路包括串联在所述电流互感器的二次侧绕组的输出端与接地端之间的第一电阻和第二电阻,所述第一电阻与第二电阻的连接端输出所述采样值。
本申请实施方式还提供一种脉冲消融仪控制方法,所述脉冲消融仪控制方法包括:采样流经负载的供电回路的电流并得到采样值;在所述采样值大于门限值的情况下,降低控制脉冲开关电路工作的驱动信号的占空比,以降低向所述负载输出的电流。
在某些实施方式中,所述门限值包括第一门限值,所述在所述采样值大于门限值的情况下,降低控制脉冲开关电路工作的驱动信号的占空比包括:在所述采样值大于所述第一门限值的情况下,逐周期地降低所述驱动信号的占空比直至所述采样值小于或等于所述第一门限值。
在某些实施方式中,所述门限值包括第二门限值,所述在所述采样值大于门限值的情况下,降低控制脉冲开关电路工作的驱动信号的占空比包括:在所述采样值大于所述第二门限值的情况下,逐周期地降低所述驱动信号的占空比直至所述脉冲开关电路停止工作。
在某些实施方式中,所述门限值包括第一门限值和第二门限值,所述在所述采样值大于门限值的情况下,降低控制脉冲开关电路工作的驱动信号的占空比包括:在所述采样值大于所述第一门限值的情况下,逐周期地降低所述驱动信号的占空比直至所述采样值小于或等于所述第一门限值;在所述采样值大于所述第二门限值的情况下,逐周期地降低所述驱动信号的占空比直至所述脉冲开关电路停止工作,其中,所述第二门限值大于所述第一门限值。
由上述技术方案可知,本申请至少具有如下优点和积极效果:
本申请实施方式的脉冲消融仪及其控制方法通过设置采样电路对流经负载和负载的供电回路的电流采样得到采样值,并且在采样值大于门限值时降低脉冲信号的占空比以降低电源电路的输出电流,从而能实现在流经负载和负载的供电回路的电流过大时,实时地降低流经负载和负载的供电回路的电流,达到保护负载的供电回路中的脉冲开关电路的开关器件的效果,避免脉冲开关电路的开关器件由于受到持续的大电流冲击而被损坏。并且,本申请实施方式的脉冲消融仪及其控制方法还可以避免负载处于长时间的大电流下,从而能够避免对负载造成危害。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请某个实施例的脉冲消融仪的电路示意图;
图2为本申请某个实施例的脉冲消融仪的电路示意图;
图3为本申请某个实施例的脉冲消融仪的电路图;
图4为本申请某个实施例的脉冲波形和采样值的波形随着时间的变化示意图;
图5为本申请另一个实施例的脉冲消融仪的电路示意图;
图6为本申请某个实施例的脉冲消融仪控制方法的流程示意图;
图7为本申请某个实施例的脉冲消融仪控制方法的具体流程示意图;
图8为本申请某个实施例的脉冲消融仪控制方法的流程示意图;
图9为本申请另一实施例的脉冲消融仪控制方法的流程示意图;
图10为本申请再一实施例的脉冲消融仪控制方法的流程示意图。
附图标记说明如下:
100、脉冲消融仪;
1、电源电路; 11、第一直流电源;
12、第二直流电源;
2、脉冲开关电路;
21、第一脉冲开关器件; 211、第一脉冲开关器件的第一端;
212、第一脉冲开关器件的第二端; 213、第一脉冲开关器件的控制端;
22、第二脉冲开关器件; 221、第二脉冲开关器件的第一端;
222、第二脉冲开关器件的第二端; 223、第二脉冲开关器件的控制端;
3、采样电路; 31、电流互感器;
311、一次侧绕组; 312、二次侧绕组;
33、分压电路;
331、第一电阻; 332、第二电阻;
4、开关控制电路;
41、脉冲调控电路;
411、第一脉冲发生器;
412、第一脉宽调节电路; 4121、脉冲调控第一子电路;
4122、比较器; 4123、触发器;
4124、脉冲调控第二子电路;
413、第二脉宽调节电路;
414、第二脉冲发生器;
43、驱动电路;
431、第一驱动电路; 4311、第一驱动电路输出端;
432、第二驱动电路; 4321、第二驱动电路输出端;
5、主控单元;
6、报警单元;
101、负载;
1011、负载的第一端; 1012、负载的第二端;
102、供电回路。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“连通”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
相关技术中,脉冲消融仪在负载的供电回路中串联保护电阻来保护脉冲消融仪的内部电路和负载。但该方案存在以下缺陷:当脉冲消融仪的负载阻抗较低时,串联在脉冲输出电路中的保护电阻会对输出脉冲电压产生分压,导致负载上的脉冲电压值与直流高压相差较大,达不到电穿孔技术要求的脉冲电压等级,从而减小消融效果。如何在避免脉冲消融仪的内部电路的开关器件等由于受到持续的大电流冲击而被损坏的同时,不降低负载两端的输出电压,也是一个待解决的问题。
请参阅图1,本申请实施方式的脉冲消融仪100包括电源电路1、脉冲开关电路2、采样电路3和开关控制电路4。
其中,电源电路1用于给负载101供电。脉冲开关电路2与电源电路1连接,以调控电源电路1向负载101输出的电流。采样电路3用于采样流经负载的供电回路102的电流并得到采样值。开关控制电路4分别与采样电路3和脉冲开关电路2电连接,用于根据采样值输出控制脉冲开关电路2工作的驱动信号,并在采样值大于门限值的情况下,降低驱动信号的占空比,以降低电源电路1的输出电流。
本申请实施方式的脉冲消融仪通过设置采样电路对流经负载和负载的供电回路的电流采样得到采样值,并且在采样值大于门限值时,通过开关控制电路降低脉冲信号的占空比以降低电源电路的输出电流,从而能实现在流经负载和负载的供电回路的电流过大时,实时地降低流经负载和脉冲开关器件的电流,达到保护脉冲开关电路中的开关器件的效果,避免开关器件由于受到持续的大电流冲击而被损坏。并且,本申请实施方式的脉冲消融仪及其控制方法还可以避免负载处于长时间的大电流下,从而能够避免对负载造成危害。
脉冲消融仪通过脉冲开关电路2控制电源电路1直接向负载供电,可以避免现有的串联在电源电路中的保护电阻等对输出脉冲电压产生分压而导致负载上的脉冲电压值与直流高压相差较大,从而可以提高消融效果。
下面结合附图作进一步说明。
请参阅图2和图3,脉冲消融仪100包括电源电路1、脉冲开关电路2、采样电路3、开关控制电路4。电源电路1用于给负载供电。负载可以为生物组织等。电源电路1包括直流电源。该直流电源可以由市电经过逆变电路和整流滤波电路输出直流电存储在储能电容中而形成。电源电路可以由一个或多个高压直流电源组成,可以对负载输出高压脉冲。该高压脉冲的电压达到电穿孔技术要求的脉冲电压等级,能够实现较好的消融效果。电源电路中的高压直流电源可以输出500V~4000V的高压电,例如,高压直流电源可以用于输出500V、1000V、2500V、3000V、4000V的高压电,针对不同的负载类型选用高压直流电源不同的输出电压,可以提高消融效果,并且有利于保护负载和脉冲消融仪的内部电路。脉冲开关电路2,与电源电路1连接,以调控电源电路1向负载101输出的电流。电源电路1和脉冲开关电路2组成了负载101的供电回路102。
在一些实施例中,电源电路1与脉冲开关电路2用于对负载输出单极性的脉冲电流。电源电路1包括第一直流电源11;脉冲开关电路2包括第一脉冲开关器件21。第一脉冲开关器件21的第一端211与第一直流电源11的正极连接,第一脉冲开关器件21的第二端212与负载101的第一端1011连接,负载101的第二端1012与第一直流电源11的负极连接,第一脉冲开关器件21的控制端213与驱动电路43的输出端连接,具体地,第一脉冲开关器件21的控制端213与第一驱动电路431的输出端4311连接。第一驱动电路431输出的第一驱动信号控制第一脉冲开关器件21的通断从而使得电源电路1对负载输出单极性脉冲。由此,脉冲消融仪100可以对负载输出单极性的脉冲电流,电路结构简单,有利于提高脉冲消融仪100的电路运行的稳定性。
在另一些实施例中,电源电路1与脉冲开关电路2用于对负载101输出双极性的脉冲电流。电源电路1包括第一直流电源11和第二直流电源12;脉冲开关电路2包括第一脉冲开关器件21和第二脉冲开关器件22。第一脉冲开关器件21的第一端211与第一直流电源11的正极连接,第一脉冲开关器件21的第二端212与负载101的第一端1011连接,负载101的第二端1012与第一直流电源11的负极连接,第一脉冲开关器件21的控制端213与第一驱动电路431的输出端4311连接。第二直流电源12的正极与负载101的第二端1012及第一直流电源11的负极相接,第二脉冲开关器件22的第一端221与负载101的第一端1011连接,第二脉冲开关器件22的第二端222与第二直流电源12的负极连接,第二脉冲开关器件22的控制端223与驱动电路43连接,具体地,第二脉冲开关器件22的控制端223与第二驱动电路432的输出端4321连接。第一驱动电路431输出的第一驱动信号控制第一脉冲开关器件21的通断,第二驱动电路432输出的第二驱动信号控制第二脉冲开关器件22的通断,从而使得第一脉冲开关器件21和二脉冲开关器件22交替地接通并且交替地断开,进而使得电源电路1对负载输出双极性脉冲。由此,脉冲消融仪100可以对负载输出双极性的脉冲电流。本实施例提供双极性的脉冲电流消融可以使电场分布更均匀,从而能够减少使用脉冲消融仪的过程中导致的肌肉收缩问题,进而使得脉冲消融仪能够具有更好的消融效果,同时能提高对生物组织的消融过程的安全性。
具体地,第一脉冲开关器件21和第二脉冲开关器件22均为IGBT晶体管。进一步地,第一脉冲开关器件21和第二脉冲开关器件22为耐电压1200V和电流30A的IGBT晶体管。或者,第一脉冲开关器件21和第二脉冲开关器件22均为MOS晶体管。由此,驱动信号能够通过第一脉冲开关器件21的控制端213驱动第一脉冲开关器件21,并且通过第二脉冲开关器件22的控制端223驱动第二脉冲开关器件22,以控制流经负载101和脉冲开关器件2的电流。
请参阅图2和图3,采样电路3用于采样流经负载101的供电回路102的电流并得到采样值。
采样电路3包括一个或多个电流互感器31。电流互感器31可以包括但不限于变比为1:50、1:80、1:100或1:200等变比的电流互感器,从而可以使得在采样电流也即流经负载101的供电回路102的电流较大的情况下,感应而得的采样值也不会过高,有利于避免采样电路在采样电流太大时候受到损害,有利于维持脉冲消融仪的电路的稳定运行。电流互感器31包括一次侧绕组311和二次侧绕组312;一次侧绕组311串联在负载101的供电回路102中,二次侧绕组312与开关控制电路4电连接,二次侧绕组312用于输出采样值。通过电流互感器31对负载101的供电回路102的电流进行采样,可以将负载侧的高压电路与采样电路侧的较低压电路有效地进行隔离,避免负载侧的高压电路对采样电路3造成破坏。
进一步地,采样电路3还包括分压电路33,分压电路33包括串联在电流互感器31的二次侧绕组312的输出端与接地端之间的第一电阻331和第二电阻332之间,第一电阻331与第二电阻332的连接端输出采样值。当采样电路3包括多个电流互感器31时,采样电路3可以包括多个电流互感器31对应的分压电路33。例如,如图3的实施例所示,采样电路3包括两个电流互感器31和每个电流互感器31对应的分压电路33。其中,电流互感器L1对应由第一电阻R7和第二电阻R6组成的分压电路33;电流互感器L2对应由第一电阻R13和第二电阻R12组成的分压电路33。相比于直接将电流互感器31感应所得的感应电压作为采样值,分压电路33对电流互感器31感应所得的感应电压进行分压之后,再将第一电阻331与第二电阻332的连接端输出的电压值作为采样值,有利于降低采样电路输出的采样值的电压,从而有利于保护脉冲消融仪的内部电路。
请继续参阅图3,采样电路3输出的采样值可以进一步地通过限流电阻输出至开关控制电路4,从而能够避免过大的电流流入开关控制电路4,有利于保护开关控制电路4的内部电路。具体地,采样电路3输出的采样值通过限流电阻R8和R11输出至开关控制电路4,采样电路3输出的采样值通过限流电阻R7和R15输出至开关控制电路4。
开关控制电路4分别与采样电路3和脉冲开关电路2电连接,用于根据采样值输出控制脉冲开关电路2工作的驱动信号,并在采样值大于门限值的情况下,降低驱动信号的占空比,以降低电源电路的输出电流,从而达到保护脉冲开关电路2的效果,能够避免脉冲开关电路2被过大电流损坏;同时,还可以避免负载处于长时间的大电流下,从而能够避免对负载造成危害。
在某些实施方式中,门限值包括第一门限值,该第一门限值可以对应负载电流过大时采样值超过的阈值。在采样值大于第一门限值的情况下,开关控制电路4逐周期地降低驱动信号的占空比直至采样值小于或等于第一门限值。由此,开关控制电路4实现在流经负载和脉冲开关电路的电流过大时,降低流经负载和脉冲开关电路的电流,也即降低电源电路的输出电流,直至流经负载和脉冲开关电路的电流恢复正常,实现对负载和脉冲开关电路所在电路的过流保护,也即对负载的供电回路的过流保护。
在某些实施方式中,门限值包括第二门限值,该第二门限值大于第一门限值,第二门限值可以对应负载短路时采样值超过的阈值。在采样值大于第二门限值的情况下,开关控制电路4逐周期地降低驱动信号的占空比直至脉冲开关电路停止工作。由此,开关控制电路4实现在负载短路时,逐周期地降低驱动信号的占空比直至脉冲开关电路停止工作,能够使得电源电路的输出电流被逐渐地降低,以“软着陆”的方式关闭脉冲开关器件,可以避免大的电流瞬时变化导致感应电压尖峰,有利于提高负载短路时关闭脉冲开关电路的过程的电路安全性,实现对负载和脉冲开关电路所在电路的短路保护,也即对负载的供电回路的短路保护。
在某些实施方式中,门限值包括第一门限值和第二门限值。在采样值大于第一门限值的情况下,开关控制电路4逐周期地降低驱动信号的占空比直至采样值小于或等于第一门限值。在采样值大于第二门限值的情况下,开关控制电路4逐周期地降低驱动信号的占空比直至脉冲开关电路停止工作,其中,第二门限值大于第一门限值。在具体例子中,第一门限值可根据实际情况修改调整,可以包括但不限于为430mV~550mV之间的值,如430mV、440mV、450mV、460mV、470mV、480mV、490mV、500mV、510mV、520mV、530mV、540mV、550mV等值。第二门限值可根据实际情况修改调整,可以包括但不限于为1.0V~2.0V之间的值,如1.0V、1.1V、1.2V、1.3V、1.4V、1.5V、1.6V、1.7V、1.8V、1.9V、2.0V等。由此,开关控制电路4能够同时实现对负载和脉冲开关电路所在电路的过流保护和短路保护,并且第二门限值大于第一门限值,可以将触发过流保护时采样值需要达到的第一门限值和触发短路保护时采样值需要达到的第二门限值区分开来,从而在同一个控制逻辑同时实现对负载和脉冲开关电路所在电路的过流保护和短路保护。
具体地,请继续参阅图2和图3,开关控制电路4包括脉冲调控电路41和驱动电路43。脉冲调控电路41用于产生脉冲信号,并根据采样值调节脉冲信号的占空比。驱动电路43用于接收脉冲信号,并根据脉冲信号输出驱动信号,驱动信号的占空比随脉冲信号的占空比的变化而改变。
脉冲调控电路41用于产生第一脉冲信号和第二脉冲信号。第一脉冲信号和第二脉冲信号可以为一对频率和占空比相同、相位相差180度的脉冲信号。
驱动电路43包括第一驱动电路431和第二驱动电路432。
第一驱动电路431的输出端4311与第一脉冲开关器件21的控制端213连接,第一驱动电路用于接收第一脉冲信号并输出第一驱动信号以驱动第一脉冲开关器件21的工作。
第二驱动电路432的输出端4321与第二脉冲开关器件22的控制端223连接,第二驱动电路432用于接收第二脉冲信号并输出第二驱动信号以驱动第二脉冲开关器件22的工作。
在某些实施例中,请参阅图3,脉冲调控电路41包括第一脉冲发生器411和第一脉宽调节电路412。第一脉冲发生器411用于产生脉冲信号,具体地,第一脉冲发生器411可以用于输出占空比固定的脉冲信号。当电源电路1与脉冲开关电路2用于对负载输出单极性的脉冲电流时,第一脉冲发生器411可以产生一个占空比固定的脉冲信号。当电源电路1与脉冲开关电路2用于对负载101输出双极性的脉冲电流时,第一脉冲发生器411可以为互补对称PWM波形发生器,能同时产生并输出一对频率和占空比相同、相位相差180度的脉冲信号。第一脉宽调节电路412与第一脉冲发生器411、采样电路3和驱动电路43电连接,用于接收该脉冲信号并根据采样值调节脉冲信号的占空比。第一脉宽调节电路412包括脉冲调控第一子电路4121。如图3所示,脉冲调控第一子电路4121,也即图3所示的脉冲调控第一子电路U3和脉冲调控第一子电路U5,通过CIN引脚接收采样值,并根据输入的采样值,判断采样值是否大于第一门限值,该第一门限值可根据实际情况修改调整,适用范围更广。
脉冲调控第一子电路4121在采样值大于第一门限值的情况下,逐周期地降低脉冲信号的占空比直至采样值小于或等于第一门限值。也就是说,在脉冲调控第一子电路4121的CIN引脚接收到的采样值大于第一门限值的情况下,脉冲调控第一子电路4121降低脉冲信号的占空比并输出该降低占空比之后的脉冲信号,当脉冲信号的下一个周期来临时,如果CIN引脚接收的采样值还是大于第一门限值,则继续减小脉冲信号的当前周期的占空比并输出脉冲信号,直至CIN引脚接收到的采样值小于或等于第一门限值。脉冲调控第一子电路中可以集成有逐脉宽调节电路,可以实现逐周期地降低脉冲信号的占空比。在某些实施方式中,逐周期地降低输出的脉冲信号的占空比可以包括但不限于按照以下两种方式减小:(1)如原占空比为30%,按照占空比递减29%、28%、27%、26%......;(2)按照占空比的比例缩减,如原占空比为30%,每个周期令占空比乘以一个小于1的系数实现占空比缩减,例如30%、30%*0.9、30%*0.9*0.9、30%*0.9*0.9*0.9......或其根据实际情况选择其他更大或更小比例的减小方式。由此,开关控制电路4可以通过第一脉宽调节电路412实现对负载和脉冲开关电路所在电路的过流保护。
请参阅图4,图4的A区显示出负载101的供电电路102的电流处于正常范围(也即VCIN小于第一门限值VCINTH+的情况,后文与之相同)时第一脉冲发生器411产生的脉冲信号V1、第一脉宽调节电路412根据采样值调节脉冲信号V1的占空比之后输出的脉冲信号V2、和脉冲调控第一子电路U3或脉冲调控第一子电路U5的CIN引脚接收的信号VCIN,VCIN也即采样值随着时间变化的信号。其中,VCINTH+为第一门限值。A区中,负载101的供电电路102的电流处于正常范围时,第一脉宽调节电路412输出占空比与脉冲信号V1保持一致的脉冲信号V2。负载101的供电电路102的电流发生过流(也即脉冲调控第一子电路接收的信号VCIN达到或超过第一门限值VCINTH+的情况,后文与之相同)时,如图4的B区所示,脉冲调控第一子电路4121逐周期地降低输出的脉冲信号V2的占空比,直到VCIN小于第一门限值VCINTH+后,保持输出的脉冲信号V2当前的占空比不变,直到过流的情况消失或者脉冲消融仪复位。如图4的C区所示,当接收到外部复位指令,第一脉宽调节电路412恢复正常输出,即输出占空比与脉冲信号V1保持一致的脉冲信号V2。若此时VCIN达到或超过第一门限值VCINTH+的情况不再出现,则第一脉宽调节电路412继续保持输出占空比与脉冲信号V1保持一致的脉冲信号V2。
在本申请另一些实施例中,负载101的供电电路102的电流处于正常范围时,第一脉宽调节电路412输出占空比与脉冲信号V1的占空比保持固定的比例关系的脉冲信号V2,可以便于对输出的脉冲信号V2的调控,产生脉冲消融仪当前档位适用的脉冲信号V2。例如,第一脉宽调节电路412输出占空比为脉冲信号V1的占空比的0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6倍的脉冲信号V2。
进一步地,第一脉宽调节电路412还可以包括比较器4122、触发器4123和脉冲调控第二子电路4124。其中,比较器4122的同相输入端接入采样值,比较器4122的反相输入端接入第二门限值。在采样值大于第二门限值的情况下,比较器4122输出触发电平。具体地,比较器的型号可以为LM193。比较器的第二门限值可以为参考电压。参考电压可以由串联连接的定值电阻和可调电阻的连接端输出。该定值电阻一端与可调电阻连接,一端接电源VCC。该可调电阻一端与该定值电阻连接,一端接地。图3所示的可调电阻为R1和R18,定值电阻为R4和R16,通过调节可调电阻R1和R18,可以根据实际情况实现第二门限值的修改调整,适用范围更广。触发器4123用于接收触发电平并持续输出控制信号到脉冲调控第二子电路4124的CIN引脚中。
在一些例子,如图3所示,脉冲调控第一子电路4121和脉冲调控第二子电路4124为同一芯片,则脉冲调控第一子电路4121的CIN引脚和脉冲调控第二子电路4124的CIN引脚为同一引脚,对负载和脉冲开关电路所在电路的过流保护和短路保护在第一脉宽调节电路412中通过同一个CIN引脚实现。
具体地,触发器4123可以是D触发器或者RS触发器等。图3给出的实施例中的触发器4123为D触发器,更具体地,该D触发器的型号可以为CD4013。当触发器4123为RS触发器等其他触发器时,需要对图3给出的实施例中的触发器4123的配套电路作对应的修改以符合电平控制逻辑。脉冲调控第二子电路4124用于根据控制信号逐周期地降低脉冲信号的占空比直至脉冲信号的占空比降为零。也就是说,在脉冲调控第二子电路4124接收到比较器4122输出的触发电平即采样值大于第二门限值的情况下,脉冲调控第二子电路4124降低脉冲信号的占空比并输出该降低占空比之后的脉冲信号,当脉冲信号的下一个周期来临时,脉冲调控第二子电路4124继续减小脉冲信号的当前周期的占空比并输出脉冲信号,直至脉冲信号的当前周期的占空比降为零,以缓慢地将脉冲开关电路2切断,实现断电“软着陆”的效果,从而实现了对脉冲消融仪和负载的保护。
进一步地,在脉冲调控第二子电路4124接收到比较器4122输出的触发电平即采样值大于第二门限值的情况下,脉冲调控第二子电路4124降低脉冲信号的占空比的速率会快于在脉冲调控第一子电路4121接收到的采样值大于第一门限值的情况,从而可以提升负载的供电回路的短路情况发生时的脉冲消融仪的电路安全性。由此,开关控制电路4可以通过第一脉宽调节电路412实现对负载和脉冲开关电路所在电路的短路保护。
其中,脉冲调控第一子电路4121和脉冲调控第二子电路4124可以为同一个集成电路,例如,脉冲调控第一子电路4121和脉冲调控第二子电路4124的逐周期地降低脉冲信号的占空比的功能可以由同一个型号为FAN3181的芯片实现。或者,脉冲调控第一子电路4121和脉冲调控第二子电路4124也可以为两个相同的集成电路,例如,脉冲调控第一子电路4121和脉冲调控第二子电路4124可以为两个相同的FAN3181芯片。或者,脉冲调控第一子电路4121和脉冲调控第二子电路4124也可以为两个不同的集成电路,该两个不同的集成电路逐周期地降低脉冲信号的占空比可以不相同,脉冲调控第二子电路4124对应的集成电路逐周期地降低脉冲信号的占空比的速率可以快于脉冲调控第一子电路4121对应的集成电路逐周期地降低脉冲信号的占空比的速率。例如脉冲调控第一子电路4121可以为FAN3181芯片,脉冲调控第二子电路4124可以为其他集成电路。
脉冲消融仪100还可以包括主控单元5和报警单元6。请参阅图3,触发器4123在采样值大于第二门限值的情况下,还将控制信号经过二极管D1和二极管D2发送至主控单元5,然后,主控单元5控制报警单元6进行报警,报警形式可以为声光报警。主控单元5还可以根据外部复位指令发送复位信号至触发器4123以使得触发器4123复位并停止输出控制信号。控制信号经过二极管发送至主控单元5,可以避免主控单元5的内部电压对控制信号的造成影响,进而可以防止控制信号受影响进而影响到脉冲调控第二子电路4124逐周期地降低所述脉冲信号的占空比直至所述脉冲信号的占空比降为零的过程,有利于提高脉冲调控第二子电路的短路保护的功能运行稳定性。在具体应用场景中,当短路状况发生时,采样电路3获取的采样值会大于第二门限值,使得触发器4123将控制信号经过二极管D1和二极管D2发送至主控单元5,从而使得主控单元5控制报警单元6进行报警。当操作人员听到警报声响或者警报器亮后,检测脉冲消融仪100和负载101的短路情况,并且排除了短路故障后,可以按下脉冲消融仪100的复位按键、或者以其他方式对主控单元5发出外部复位指令,从而能对触发器4123进行复位,进而使得脉冲消融仪的内部电路重新正常工作。
在另一些实施例中,请参阅图5,脉冲调控电路41包括第二脉宽调节电路413和第二脉冲发生器414。第二脉宽调节电路413与采样电路3电连接,用于根据采样值产生占空比调控信号。第二脉冲发生器414与第二脉宽调节电路413和驱动电路43电连接,用于根据占空比调控信号产生脉冲信号,脉冲信号的占空比由占空比调控信号调节,占空比调控信号直径控制第二脉冲发生器414产生占空比受控的脉冲信号。
第二脉宽调节电路413可以包括微处理器。第二脉宽调节电路413的微处理器可以接收采样值,并且根据采样值通过微处理器的内部处理输出占空比调控信号。具体地,在采样值大于第一门限值的情况下,第二脉宽调节电路413可以输出占空比调控信号以逐周期地降低第二脉冲发生器414输出的脉冲信号的占空比,从而逐周期地降低驱动电路43输出的驱动信号的占空比,直至采样值小于或等于第一门限值。在采样值大于第二门限值的情况下,第二脉宽调节电路413可以输出占空比调控信号以逐周期地降低脉冲信号的占空比,从而逐周期地降低驱动信号的占空比直至脉冲开关电路停止工作。其中,第二门限值大于第一门限值。由此,开关控制电路4可以通过第二脉宽调节电路413同时实现对负载和脉冲开关电路所在电路的过流保护和短路保护。
也就是说,在微处理器接收到的采样值大于第一门限值的情况下,第二脉宽调节电路413的微处理器根据预设降低输出的脉冲信号的占空比方式,通过占空比调控信号直接控制第二脉冲发生器414降低输出的脉冲信号的占空比。而当脉冲信号的下一个周期来临时,如果微处理器接收到的采样值还是大于第一门限值,第二脉宽调节电路413的微处理器则继续控制第二脉冲发生器414降低输出的脉冲信号的占空比,直至微处理器接收到的采样值小于或等于第一门限值。在微处理器接收到的采样值大于第二门限值的情况下,第二脉宽调节电路413的微处理器根据预设降低输出的脉冲信号的占空比方式,通过占空比调控信号直接控制第二脉冲发生器414降低输出的脉冲信号的占空比。而当脉冲信号的下一个周期来临时,如果脉冲信号的占空比未降为零,第二脉宽调节电路413的微处理器则继续控制第二脉冲发生器414降低输出的脉冲信号的占空比,直至脉冲开关电路停止工作。
当电源电路1与脉冲开关电路2用于对负载输出单极性的脉冲电流时,第二脉冲发生器414可以用于产生一个占空比固定的脉冲信号。当电源电路1与脉冲开关电路2用于对负载101输出双极性的脉冲电流时,第二脉冲发生器414可以为互补对称PWM波形发生器,能同时产生并输出一对频率和占空比相同、相位相差180度的脉冲信号。
请参阅图6,本申请实施方式的脉冲消融仪控制方法包括:
S01:采样流经负载的供电回路的电流并得到采样值;
S02:在采样值大于门限值的情况下,降低控制脉冲开关电路工作的驱动信号的占空比,以降低向负载输出的电流。
本申请实施方式的脉冲消融仪控制方法通过采样流经负载和负载的供电回路的电流得到采样值,并且在采样值大于门限值时,降低脉冲信号的占空比,以降低向负载输出的电流,从而能实现在流经负载和负载的供电回路的电流过大时,实时地降低流经负载和负载的供电回路的电流,达到保护脉冲开关电路中的开关器件的效果,避免开关器件由于受到持续的大电流冲击而被损坏。并且,本申请实施方式的脉冲消融仪控制方法还可以避免负载处于长时间的大电流下,从而能够避免对负载造成危害。
具体地,脉冲消融仪控制方法可以由处理器控制而实现。请参阅图7,脉冲消融仪控制方法中,处理器可以先读取脉冲参数预设值,脉冲参数预设值可以包括占空比预设值和频率预设值等。然后,处理器再根据脉冲参数预设值控制脉冲发生器输出脉冲波形。接着,采样电路采样流经负载的供电回路的电流并得到采样值并将采样值发送到处理器,处理器接收、读取并判断采样值是否超过门限值。在采样值达到或超过门限值的情况下,处理器减小脉冲参数预设值中的占空比预设值并修改寄存器,该寄存器用于存储脉冲参数预设值,然后,处理器重新读取修改后的脉冲参数预设值并根据该修改后的脉冲参数预设值控制脉冲发生器输出脉冲波形。在采样值未达到并且未超过门限值的情况下,处理器回到接收并读取采样值的步骤,持续监测采样值是否达到或超过门限值。由此,脉冲消融仪控制方法能够以软件控制的方式,实现在流经负载的电流过大的情况下,实时地降低流经负载和负载所在的供电回路的电流,达到保护供电回路的效果,避免供电回路受到大电流冲击而被损坏。并且,还可以避免负载处于长时间的大电流下,从而能够避免对负载造成危害。
当处理器接收到外部的复位指令后,脉冲参数预设值重置为处理器预设的初始值并修改寄存器。从而当脉冲消融仪控制方法对脉冲消融仪进行复位后,可以根据处理器预设的初始值控制脉冲发生器输出脉冲波形。
请参阅图8,在某些实施方式的脉冲消融仪控制方法中,门限值包括第一门限值,在采样值大于门限值的情况下,降低控制脉冲开关电路工作的驱动信号的占空比(S02)包括:
S021:在采样值大于第一门限值的情况下,逐周期地降低驱动信号的占空比直至采样值小于或等于第一门限值。
其中,第一门限值可以对应负载电流过大时采样值超过的阈值,其具体取值可以参照上文,此处不再重复说明。上述逐周期地降低驱动信号的占空比直至采样值小于或等于第一门限值的步骤包括不断地判断当前周期的采样值是否小于或等于第一门限值,如果是,则停止降低驱动信号的占空比;如果否,则下个周期继续降低驱动信号的占空比,直至采样值小于或等于第一门限值。由此,脉冲消融仪控制方法实现在流经负载的供电回路的电流过大时,降低驱动信号的占空比,降低向负载输出的电流,直至流经负载的供电回路的电流恢复正常,实现对负载和负载的供电回路的过流保护。
请参阅图9,在某些实施方式的脉冲消融仪控制方法中,门限值包括第一门限值和第二门限值,在采样值大于门限值的情况下,降低控制脉冲开关电路工作的驱动信号的占空比(S02)包括:
S022:在采样值大于第二门限值的情况下,逐周期地降低驱动信号的占空比直至脉冲开关电路停止工作。其中,第二门限值大于第一门限值。
其中,第一门限值可以对应负载电流过大时采样值超过的阈值,第二门限值可以对应负载短路时采样值超过的阈值。第一门限值和第二门限值的具体取值可以参照上文,此处不再重复说明。上述逐周期地降低驱动信号的占空比直至脉冲开关电路停止工作的步骤包括不断的判断当前周期的脉冲信号的占空比是否降为零,如果是,则停止降低驱动信号的占空比;如果否,则下个周期继续降低驱动信号的占空比,直至脉冲开关电路停止工作。由此,在负载的供电回路短路的状态下,脉冲消融仪控制方法能够使得向负载输出的电流被逐渐地降低,以“软着陆”的方式关闭开关器件,可以避免大的电流瞬时变化导致感应电压尖峰,有利于提高负载短路时关闭脉冲开关电路的过程的电路安全性,实现对负载和负载的供电回路的短路保护。
请参阅图10,在某些实施方式的脉冲消融仪控制方法中,门限值包括第一门限值和第二门限值,在采样值大于门限值的情况下,降低控制脉冲开关电路工作的驱动信号的占空比(S02)包括:
S021:在采样值大于第一门限值的情况下,逐周期地降低驱动信号的占空比直至采样值小于或等于第一门限值;和
S022:在采样值大于第二门限值的情况下,逐周期地降低驱动信号的占空比直至脉冲开关电路停止工作。其中,第二门限值大于第一门限值。
其中,第一门限值可以对应负载电流过大时采样值超过的阈值,第二门限值可以对应负载短路时采样值超过的阈值。第一门限值和第二门限值的具体取值可以参照上文,此处不再重复说明。上述逐周期地降低驱动信号的占空比直至采样值小于或等于第一门限值的步骤包括不断的判断当前周期的采样值是否小于或等于第一门限值,如果是,则停止降低驱动信号的占空比;如果否,则下个周期继续降低驱动信号的占空比,直至采样值小于或等于第一门限值。上述逐周期地降低驱动信号的占空比直至脉冲开关电路停止工作的步骤包括不断的判断当前周期的脉冲信号的占空比是否降为零,如果是,则停止降低驱动信号的占空比;如果否,则下个周期继续降低驱动信号的占空比,直至脉冲开关电路停止工作。由此,脉冲消融仪控制方法实现在流经负载的供电回路的电流过大时,降低驱动信号的占空比,降低向负载输出的电流,直至流经负载的供电回路的电流恢复正常,实现对负载和负载的供电回路的过流保护。并且,在负载的供电回路短路的状态下,脉冲消融仪控制方法能够使得向负载输出的电流被逐渐地降低,以“软着陆”的方式关闭开关器件,可以避免大的电流瞬时变化导致感应电压尖峰,有利于提高负载短路时关闭脉冲开关电路的过程的电路安全性,实现对负载和负载的供电回路的短路保护。
综上,本申请实施方式的脉冲消融仪及其控制方法通过设置采样电路对流经负载和负载的供电回路的电流采样得到采样值,并且在采样值大于门限值时,通过开关控制电路降低脉冲信号的占空比以降低电源电路的输出电流,从而能实现在流经负载和负载的供电回路的电流过大时,实时地降低流经负载和负载的供电回路的电流,达到保护脉冲开关电路中的开关器件的效果,避免开关器件由于受到持续的大电流冲击而被损坏。并且,本申请实施方式的脉冲消融仪及其控制方法还可以避免负载处于长时间的大电流下,从而能够避免对负载造成危害。
在本申请的实施方式的描述中,流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理模块的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(控制方法),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解,本申请的实施方式的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
以上仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (15)
1.一种脉冲消融仪,其特征在于,所述脉冲消融仪包括:
电源电路,所述电源电路用于给负载供电;
脉冲开关电路,与所述电源电路连接,以调控所述电源电路向所述负载输出的电流;
采样电路,所述采样电路用于采样流经所述负载的供电回路的电流并得到采样值;
开关控制电路,所述开关控制电路分别与所述采样电路和所述脉冲开关电路电连接,用于根据所述采样值输出控制所述脉冲开关电路工作的驱动信号,并在所述采样值大于门限值的情况下,降低所述驱动信号的占空比,以降低所述电源电路的输出电流。
2.根据权利要求1所述的脉冲消融仪,其特征在于,所述门限值包括第一门限值和第二门限值:
在所述采样值大于所述第一门限值的情况下,所述开关控制电路逐周期地降低所述驱动信号的占空比直至所述采样值小于或等于所述第一门限值;和/或
在所述采样值大于所述第二门限值的情况下,所述开关控制电路逐周期地降低所述驱动信号的占空比直至所述脉冲开关电路停止工作,其中,所述第二门限值大于所述第一门限值。
3.根据权利要求2所述的脉冲消融仪,其特征在于,所述开关控制电路包括:
脉冲调控电路,用于产生脉冲信号,并根据所述采样值调节所述脉冲信号的占空比;
驱动电路,所述驱动电路用于接收所述脉冲信号,并根据所述脉冲信号输出所述驱动信号,所述驱动信号的占空比随所述脉冲信号的占空比的变化而改变。
4.根据权利要求3所述的脉冲消融仪,其特征在于,所述脉冲调控电路包括:
第一脉冲发生器,所述第一脉冲发生器用于产生脉冲信号;
第一脉宽调节电路,与所述第一脉冲发生器、所述采样电路和所述驱动电路电连接,用于接收所述脉冲信号并根据所述采样值调节所述脉冲信号的占空比。
5.根据权利要求4所述的脉冲消融仪,其特征在于,所述第一脉宽调节电路包括:
脉冲调控第一子电路,用于根据输入的所述采样值,判断所述采样值是否大于所述第一门限值,并且在所述采样值大于所述第一门限值的情况下,逐周期地降低所述脉冲信号的占空比直至所述采样值小于或等于所述第一门限值。
6.根据权利要求4所述的脉冲消融仪,其特征在于,所述第一脉宽调节电路包括:
比较器,所述比较器的同相输入端接入所述采样值,所述比较器的反相输入端接入所述第二门限值,在所述采样值大于所述第二门限值的情况下,所述比较器输出触发电平;
触发器,所述触发器用于接收所述触发电平并持续输出控制信号;
脉冲调控第二子电路,用于根据所述控制信号逐周期地降低所述脉冲信号的占空比直至所述脉冲信号的占空比降为零。
7.根据权利要求6所述的脉冲消融仪,其特征在于,所述脉冲消融仪还包括主控单元,所述主控单元在所述采样值大于所述第二门限值的情况下,控制报警单元进行报警;所述主控单元还用于根据外部复位指令发送复位信号至所述触发器以使得所述触发器复位并停止输出所述控制信号。
8.根据权利要求3所述的脉冲消融仪,其特征在于,所述脉冲调控电路包括:
第二脉宽调节电路,与所述采样电路电连接,用于根据所述采样值产生占空比调控信号;
第二脉冲发生器,与所述第二脉宽调节电路和所述驱动电路电连接,用于根据所述占空比调控信号产生脉冲信号,所述脉冲信号的占空比由所述占空比调控信号调节。
9.根据权利要求3所述的脉冲消融仪,其特征在于,所述电源电路包括第一直流电源;所述脉冲开关电路包括第一脉冲开关器件;
所述第一脉冲开关器件的第一端与所述第一直流电源的正极连接,所述第一脉冲开关器件的第二端与所述负载的第一端连接,所述负载的第二端与所述第一直流电源的负极连接,所述第一脉冲开关器件的控制端与所述驱动电路的输出端连接。
10.根据权利要求9所述的脉冲消融仪,其特征在于,所述电源电路还包括第二直流电源,所述第二直流电源的正极与所述负载的第二端及所述第一直流电源的负极相接;
所述脉冲开关电路还包括第二脉冲开关器件,所述第二脉冲开关器件的第一端与所述负载的第一端连接,所述第二脉冲开关器件的第二端与所述第二直流电源的负极连接,所述第二脉冲开关器件的控制端与所述驱动电路连接;
所述脉冲调控电路用于产生第一脉冲信号和第二脉冲信号,所述驱动电路包括第一驱动电路和第二驱动电路;
所述第一驱动电路的输出端与所述第一脉冲开关器件的控制端连接,所述第一驱动电路用于接收所述第一脉冲信号并输出第一驱动信号以驱动所述第一脉冲开关器件的工作;
所述第二驱动电路的输出端与所述第二脉冲开关器件的控制端连接,所述第二驱动电路用于接收所述第二脉冲信号并输出第二驱动信号以驱动所述第二脉冲开关器件的工作。
11.根据权利要求10所述的脉冲消融仪,其特征在于:
所述第一脉冲开关器件和所述第二脉冲开关器件均为IGBT晶体管;或
所述第一脉冲开关器件和所述第二脉冲开关器件均为MOS晶体管。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的脉冲消融仪,其特征在于,所述采样电路包括一个或多个电流互感器,所述电流互感器包括一次侧绕组和二次侧绕组;所述一次侧绕组串联在所述负载的所述供电回路中,所述二次侧绕组与所述开关控制电路电连接,所述二次侧绕组用于输出所述采样值。
13.根据权利要求12所述的脉冲消融仪,其特征在于,所述采样电路还包括分压电路,所述分压电路包括串联在所述电流互感器的二次侧绕组的输出端与接地端之间的第一电阻和第二电阻,所述第一电阻与第二电阻的连接端输出所述采样值。
14.一种脉冲消融仪控制方法,其特征在于,所述脉冲消融仪控制方法包括:
采样流经负载的供电回路的电流并得到采样值;
在所述采样值大于门限值的情况下,降低控制脉冲开关电路工作的驱动信号的占空比,以降低向所述负载输出的电流。
15.根据权利要求14所述的脉冲消融仪控制方法,其特征在于,所述门限值包括第一门限值和第二门限值,所述在所述采样值大于门限值的情况下,降低控制脉冲开关电路工作的驱动信号的占空比包括:
在所述采样值大于所述第一门限值的情况下,逐周期地降低所述驱动信号的占空比直至所述采样值小于或等于所述第一门限值;和/或
在所述采样值大于所述第二门限值的情况下,逐周期地降低所述驱动信号的占空比直至所述脉冲开关电路停止工作,其中,所述第二门限值大于所述第一门限值。
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