CN215584298U - 恒流型功率自适应的驱动控制电路及超声切割止血刀系统 - Google Patents
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Abstract
一种恒流型功率自适应的驱动控制电路,包括电压调节模块、波形发生器、变压器、采集超声负载电信号的信号采集处理模块和控制器。控制器根据信号采集处理模块输入的电压和电流信号,对超声负载进行实时监控,当超声负载阻抗变化导致电流信号变化时,控制器控制电压调节模块调节输出的电压,从而调节变压器初级的输入电压,变压器次级通过互感作用输出调节后的电压的超声激励电信号。一种具有恒流功率自适应的超声激励电信号驱动控制电路的超声切割止血刀系统,包括超声负载,其适应了在切割止血不同组织时输出的超声振幅不变,保证了超声组织切割和止血的有效性和高效率。
Description
技术领域
本实用新型属于医疗器械技术领域,涉及一种恒流型功率自适应的驱动控制电路;
还涉及一种具有恒流型功率自适应的驱动控制电路的超声切割止血刀系统。
背景技术
超声手术刀具备迅速止血,热损伤小的特点,在各类胸腹腔外科手术,尤其是微创手术中得到了广泛的应用。
但由于切割止血组织类型和血管大小的不同,导致超声负载时刻处于动态变化,此时若不能使超声换能器的电流和电压根据动态变化的负载进行实时调整,可能造成超声输出能量过高或过低,导致组织严重热损伤,或降低血管切割闭合止血的效果和效率。
针对现有技术中存在的缺陷,亟需设计一种在超声负载变化的状态下输出恒流的电路,以保证超声手术刀在切割不同类型组织和血管时,所产生的效率都能够达到预期,从而缩短手术时间,提高手术质量。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足,提供一种恒流型功率自适应的驱动控制电路及超声切割止血刀系统,其适应了在切割、止血不同组织时功率自适应调节,均具有相同的超声切割止血效率。
本实用新型是这样实现的,一种恒流型功率自适应的驱动控制电路,包括:
电压调节模块,用于调节输入至变压器的电压;
波形发生器,用于生成波形驱动信号并输入至变压器;
变压器,用于通过互感作用输出调节后的驱动电压;
信号采集处理模块,用于采集超声负载的电压信号和电流信号并将电压信号和电流信号转换为数字信号反馈给控制器;
控制器,根据所述信号采集处理模块输入的电压和电流信号,用于对超声负载进行实时监控,当超声负载变化导致电流信号变化时,所述控制器控制所述电压调节模块调节输出的电压,从而调节所述变压器初级的输入电压,所述变压器次级通过互感作用输出调节后的电压的超声激励电信号。
本实用新型提供的一种恒流型功率自适应的驱动控制电路,包括电压调节模块、波形发生器、变压器、采集超声负载电信号的信号采集处理模块和控制器。控制器根据信号采集处理模块输入的电压和电流信号,对超声负载进行实时监控,当超声负载阻抗变化导致电流信号变化时,控制器控制电压调节模块调节输出的电压,从而调节变压器初级的输入电压,变压器次级通过互感作用输出调节后的电压的超声激励电信号。
本实用新型还提供了一种具有恒流型功率自适应的驱动控制电路的超声切割止血刀系统,包括超声负载,其适应了在切割止血不同组织时输出的超声振幅不变,保证了超声组织切割和止血的有效性和高效率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的技术方案,下面将对实施例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实用新型的一些实施例,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是本实用新型实施例提供的具有恒流型功率自适应的驱动控制电路的超声切割止血刀系统的结构图。
图2是本实用新型实施例提供的恒流型功率自适应的驱动控制电路中电压调节模块的结构图。
图3是本实用新型实施例提供的恒流型功率自适应的驱动控制电路中波形发生器的结构图。
图4是本实用新型实施例提供的恒流型功率自适应的驱动控制电路中波形发生器的波形放大跟随单元的结构图。
图5是本实用新型实施例提供的恒流型功率自适应的驱动控制电路中波形发生器的波形驱动单元的结构图。
图6是本实用新型实施例提供的恒流型功率自适应的驱动控制电路中信号采集处理模块的结构图。
图7是本实用新型实施例提供的恒流型功率自适应的驱动控制电路中信号处理模块的结构图。
图8是本实用新型实施例提供的功率自适应的恒流型超声激励电信号的驱动控制方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1所示,本实用新型实施例提供的一种恒流型功率自适应的驱动控制电路,包括:
电压调节模块1,其输出端与变压器2初级的中心抽头连接,用于调节输入至变压器2的电压;
波形发生器3,分别与变压器2初级两端连接,用于生成波形驱动信号并输入至变压器2;
变压器2,用于通过互感作用输出调节后的驱动电压;
信号采集处理模块4,与变压器2的次级连接,变压器的次级还与超声负载5连接,信号采集处理模块4用于采集超声负载5的电压信号和电流信号并将电压信号和电流信号转换为数字信号反馈给控制器6;
控制器6,其输入端与信号采集处理模块4连接、其输出端分别与电压调节模块1和波形发生器3连接,控制器6根据信号采集处理模块4输入的电压和电流信号,对超声负载5进行实时监控,当超声负载5变化导致电流信号变化时,控制器6控制电压调节模块1调节输出的电压,从而调节变压器2初级的输入电压,变压器2次级通过互感作用输出调节后的电压的超声激励电信号。
本实施例中的恒流型功率自适应的驱动控制电路工作在谐振频率状态下。
如图2所示,本实用新型实施例提供的电压调节模块1采用直流供电,包括:
输出单元11,其输出端与变压器2初级连接,用于输出电压信号给变压器2;
第一驱动单元12,其输入端与控制器6连接、其输出端直接或间接与输出端元11连接,第一驱动单元12为方波驱动,第一驱动单元12根据控制器6输出的PWM驱动信号以驱动输出单元11;
反馈单元13,其输入端与输出单元11的输出端连接、其输出端与控制器的输入端连接,用于将输出单元11输出的电压信号反馈给控制器6,控制器6根据反馈单元13馈送的电压信号,以调节输入至第一驱动单元12中的PWM驱动信号的占空比,从而调节输出单元11输出的电压。
具体地,输出单元11包括:
第一上桥MOS管,具有导通和关闭功能;
第一下桥MOS管,具有导通和关闭功能;第一上桥MOS管和第二上桥MOS管并联设置,二者的输入端分别与第一驱动单元12的输出端连接。
储能单元111,具有能量存储充放电功能,储能单元111与第一上桥MOS管输出端连接用于充电,所述储能单元111与第一下桥MOS管输出端连接用于放电;
保护吸收单元112,设于第一上桥MOS管、第二上桥MOS管与储能单元111之间,分别对所述第一上桥MOS管和第一下桥MOS管在导通或关闭过程中产生的电压尖峰进行滤波。
具体地,所述第一驱动单元12包括:
第一驱动芯片U1,其输入端与控制器的输出端直接或间接连接,用于将控制器6输入的一路PWM驱动信号转为两路互补的高电平PWM驱动信号和低电平PWM驱动信号;第一驱动芯片U1为现有的芯片不再复述。
第二驱动芯片U2,其输入端与第一驱动芯片U1的输出端连接,用于接收第一驱动芯片U1输出的两路PWM驱动信号并分别驱动第一上桥MOS管和第一下桥MOS管导通或关闭的时间,从而改变所述储能单元111的充放电时间,从而调节储能单元111输出的电压;
更具体地,当输入高电平PWM时第一上桥MOS导通,当输入低电平PWM时第一下桥MOS管关闭,当第一上桥MOS导通时,第一下桥MOS提前关闭,当第一下桥MOS导通时,第一上桥MOS提前关闭。
放电单元121,放电单元的输入端与第二驱动芯片U2的输出端连接,放电单元121的输出端分别与第一上桥MOS管和第一下桥MOS管连接,放电单元121可分别快速关断第一上桥MOS管或第一下桥MOS管。
进一步地,所述第一驱动单元12还包括用于对控制器6输入的一路PWM驱动信号滤波的第一滤波单元和用于对第一驱动芯片输出的二路PWM驱动信号滤波的第二滤波单元,其中,第一滤波单元设于控制器6与第一驱动芯片U1之间,第二滤波单元设于第一驱动芯片U1与第二驱动芯片U2之间。
具体地,所述放电单元121包括:
第一放电单元,用于快速关断第一上桥MOS管;
第二放电单元,用于快速关断第一下桥MOS管;第一放电单元和第二放电单元并联设置,二者的输入端分别与第二驱动芯片U2的输出端连接,其中,第一放电单元的输出端与第一上桥MOS管的栅极连接,第二放电单元的输出端与第一下桥MOS管的栅极连接,当第一上桥MOS管关闭时第一下桥MOS管导通,48V供电电源经第一下桥MOS管的漏极流向第一下桥MOS管的源极给储能单元111供电;当第一上桥MOS管导通时第一下桥MOS管关闭,储能单元111内存贮的电量经第一上桥MOS管的源极流向第一上桥MOS管的漏极,第一上桥MOS管的漏极与储能单元111的输入端连接,从而形成回路而放电。
更进一步地,输出单元11还包括:
分压单元113,用于对储能单元111输出的电压分压并输入至反馈单元13;
第三滤波单元114,用于对储能单元111输出的电压滤波并输入至变压器2的初级。
控制器6输出PWM波控制输出单元11的第一上桥MOS管或第一下桥MOS管的导通或关断的时间,让储能单元111进行充放电,得到需要输出的电压。
具体地,所述反馈单元13包括:至少两个依次串联连接的第四滤波单元131,本实施例中的第四滤波单元131优选为三个;
每个所述第四滤波单元131,包括第一个跟随器,用于提升带载能力。
本实施例中采用三个跟随器对反馈电压进行多级滤波,让输出到控制器6的反馈电压更平缓,能更准确反应实际的输出电压。
进一步地,电压调节模块1还包括:
过流采样单元14,用于判断采集的输出单元11输出的电流是否过流并将结果反馈给控制器6。
过流采样单元14单元包括依次串联连接的第五滤波单元141、放大单元142、延时滤波单元143、比较单元144和电平转换单元145,其中,
第五滤波单元141,用于对输出单元11输出的电压信号滤波;
放大单元142,用于对滤波后的电压信号放大;
延时滤波单元143,用于对放大后的电压信号进行缓冲滤波;
比较单元144,用于将采样的信号与预设的信号值进行比较并输出相应的高电平或低电平;
电平转换单元145,用于将比较电路输出的高电平或低电平转换成控制器6可接受的高电平或低电平。
如果过流采样单元14采集到放大后的电压值大于参考值就过流,如果小于参考值就没过流,若过流,放大后的采样电压比参考值大,比较单元144的输出端输出12v高电平,高电平通过电平转换单元145将反馈到控制器6的电压信号拉低,控制器6接收到低电平则判定过流采样单元14为过流状态,控制器6停止输出驱动信号,从而使输出单元11停止工作,避免了输出单元11输出的电流过大而损坏后级的电路。
控制器6根据反馈单元13反馈的电压信号,调节PWM驱动信号的占空比,使第一驱动单元12输出两路PWM驱动信号,分别驱动输出单元11的第一上桥MOS管和第一下桥MOS管导通或关闭的时间,从而改变输出单元11中储能单元111的充放电时间,以实现输出电压的快速调节和所需精确度。
如图3~图5所示,所述波形发生器3包括:
波形发生单元31,其输入端与控制器6连接,用于输出两路频率相同、方向相反且幅值相等并互补的正弦波,波形发生器3采用交流供电;
波形放大跟随单元32,其输入端与波形发生单元31的输出端连接,用于将正弦波信号按比例放大并提高负载能力以增强抗干扰能力;
波形驱动单元33,其输入端与波形放大跟随单元32的输出端连接、其输出端与变压器2的初级两端连接,用于控制输出至变压器2初级的电流大小。
波形发生单元31包括用于发出两路正弦波的第一芯片和用于设置第一芯片输出不同幅值正弦波的第二芯片。
所述波形放大跟随单元32包括用于与一路正弦波连接的第一波形放大跟随单元321和用于与另一路正弦波连接的第二波形放大跟随单元322,第一波形放大跟随单元321和第二波形放大跟随单元322分别包括第一放大器和两并联设置的第二跟随器,其中,第一放大器的输出端分别与两个第二跟随器的同相输入端连接,第一放大器与两个第二跟随器之间分别连接有起到限流作用的第一限流单元(未示出)。
第一放大器的输入端用于与波形发生单元31连接;
两个第二跟随器的输出端分别通过具有限流作用的第二限流单元(未示出)与波形驱动单元33连接。
本实施例中,第一限流单元和第二限流单元均为限流电阻。
波形驱动单元33包括至少一第二上桥MOS管,用于控制输出至变压器2的电流的通断,第二上桥MOS管的每次导通时间段为其中一路输入正弦波形的每个正半周期对应的时间段,第二上桥MOS管的每次截止时间段为其中一路输入正弦波形的每个负半周期对应的时间段;
至少一第二下桥MOS管,用于控制输出至变压器2的电流的通断,当第二上桥MOS管导通时,第二下桥MOS管关闭,当第二上桥MOS管关闭时,第二下桥MOS管导通,第二下桥MOS管的每次导通时间段为另一路输入正弦波形的每个正半周期对应的时间段,第二下桥MOS管每次截止时间段为另一路输入正弦波形的每个负半周期对应的时间段;
本实施例中,所述第二上桥MOS管和第二下桥MOS管均为两个。
第一波形放大跟随单元321分别与两个第二上桥MOS管连接,第二波形放大跟随单元322分别与两个第二下桥MOS管连接。
所述波形驱动单元33还包括上桥直流偏置单元331,用于调整第二上桥MOS管的静态工作点,从而使第二上桥MOS管避开截止状态并始终处于微导通状态,消除了变压器6输出正弦波形中的交越失真;
下桥直流偏置单元332,用于调整第二下桥MOS管的静态工作点,从而使下桥第二MOS管避开截止状态并始终处于微导通状态,消除了变压器输出正弦波形中的交越失真。
本实施例中,增加上桥直流偏置单元331后,第二上桥MOS管用于控制变压器2的电流导通的大小,变压器2每次导通大电流的时间段为其中一路输入正弦波形的每个正半周期对应的时间段,变压器2每次导通小电流的时间段为其中一路输入正弦波形的每个负半周期对应的时间段;
增加下桥直流偏置单元332后,第二上桥MOS管用于控制变压器2的电流导通的大小,当第二上桥MOS管控制变压器2导通大电流时,第二上桥MOS管控制变压器2导通小电流,变压器2每次导通小电流的时间段为另一路输入正弦波形的每个负半周期对应的时间段;当第二上桥MOS管控制变压器2导通小电流时,第二上桥MOS管控制变压器2导通大电流,变压器2每次导通大电流的时间段为另一路输入正弦波形的每个正半周期对应的时间段。
上桥直流偏置单元331和下桥直流偏置单元332分别包括:
基准芯片,用于设置偏置电压,基准芯片的输入端与12V电源连接;
左放大单元和右放大单元,用于将基准芯片设置的偏置电压按比例放大。
左放大单元和右放大单元的具体结构为:
其中一个左放大单元和右放大单元的输入端分别与基准芯片连接、输出端分别与两个第二上桥MOS管连接;
另外一个左放大单元和右放大单元的输入端分别与基准芯片连接、输出端分别与两个第二下桥MOS管连接。
本实施例中,上桥直流偏置单元331和下桥直流偏置单元332中的左放大单元和右放大单元用于将设置的偏置电压按比例放大,使第二上桥MOS管和第二下桥MOS管分别处于放大区,从而使正弦波形的正负半周期的峰值均处于第二上桥MOS管或第二下桥MOS管的放大区域内,避免了正弦波形出现交越失真的现象。
上桥直流偏置单元331和下桥直流偏置单元332的输出端分别与波形放大跟随单元32之间设置有用于将波形发生单元31输出的交流信号与上桥直流偏置单元331和下桥直流偏置单元332输出的直流信号隔离的隔离单元,本实施例中隔离单元为隔离电容。
如图6所示,信号采集处理模块4包括:
电压信号采集模块41,用于采集超声负载5的电压信号;
电流信号采集模块42,用于采集超声负载5的电流信号;
电流信号处理模块43,与电流信号采集处理模块41连接,用于将电流信号采集处理模块41采集的电流信号数据转换为数字信号;
电压信号处理模块44,与电压信号采集处理模块42连接,用于将电压信号采集处理模块42采集的电压信号数据转换为数字信号。
模数转换器45,将电流信号处理模块43处理的电流信号和电压信号处理模块44处理的电压信号转换为数字信号并准确地反馈给控制器6。
电压信号采集模块41包括依次串联连接的电压采样单元411、第一放大单元412、第一隔离单元413、第一滤波单元414和第二放大单元415;
电流信号采集模块42包括依次串联连接的电流采样单元421、第三放大单元422、第二隔离单元423、第二滤波单元424和第四放大单元425。
具体地,所述电压采样单元411由串联电阻组成,用于对输出至超声负载5正极的高电压降压;
所述电流采样单元421由串联电阻组成,用于将超声负载5中的回路电流信号转换为可供采集的电压信号。
具体地,所述第一放大单元412和第三放大单元422分别包括:第二放大器(未示出)以及连接于第二放大器外周用于设置放大倍数的外围电阻(未示出),用于使电压信号和电流信号按比例放大。
具体地,所述第一隔离单元413和第二隔离单元423均为互感器,用于将第一放大单元412和第三放大单元422输出的电压信号和电流信号隔离转换后传递给后级滤波单元(414、424)。
具体地,所述第一滤波单元414和第二滤波单元424分别包括并联设置的滤波电阻(未示出)以及连接于滤波电阻之间的滤波电容(未示出),用于滤除第一滤波单元414和第二滤波单元424输出的电压信号和电流信号中的杂波。
具体地,所述第二放大单元415和第四放大单元425分别包括第三放大器(未示出)以及连接于第三放大器外周用于设置放大倍数的外围电阻(未示出),用于将电压信号和电流信号按比例放大。
信号采集处理模块4包括用于采集超声负载5的电压和电流信号的电压信号采集模块41和电流信号采集模块42。电压信号采集模块41包括依次串联连接的电压采样单元411、第一放大单元412、第一隔离单元413、第一滤波单元414和第二放大单元415,电流信号采集模块42包括依次串联连接的电流采样单元421、第三放大单元422、第二隔离单元423、第二滤波单元424和第四放大单元425,采用以上电路结构为电流信号处理模块43和电压信号处理模块44提供实时准确的电压信号和电流信号,以检测电压信号和电流信号之间的相位差和换能器51输入功率的计算,为超声负载5的谐振频率调节和功率调节提供依据。
如图7所示,具体地,所述电流信号处理模块43和电压信号处理模块44分别包括:
全波精密整流单元431,用于将交流信号转成直流信号;
第五放大单元432,第五放大单元432与全波精密整流单元431的输入端连接,用于增强传输信号的驱动能力;
滤波单元433,用于与第五放大单元432输入端连接,用于将输入至第五放大单元432的电压信号或电流信号滤波。
具体地,全波精密整流单元431包括相互连接的整流单元4311和第六放大单元4312,整流单元4311包括第四放大器(未示出),第四放大器的同相输入端接地,第四放大器的反相输入端与第五放大单元432的输出端连接,第四放大器的反相输入端还与第四放大器的输出端连接。
具体地,第六放大单元4312包括第五放大器(未示出),第五放大器的同相输入端接地,其中,电流信号处理模块43中的第五放大器的输出端与模数转换器的电流信号输入接口连接,电压信号处理模块44中的第五放大器的输出端与模数转换器45的电压信号输入接口连接,所述第五放大器的反相输入端还与第五放大器的输出端连接。
具体地,所述第五放大单元432包括:第三跟随器(未示出)以及外围的放大倍数单元(未示出),放大倍数单元用于使第三跟随器按比例放大电压信号的倍数;
具体地,所述滤波单元433由第四跟随器(未示出)和多阶滤波器(未示出)组成;第四跟随器的同相输入端与电流信号采集模块42连接,其反相输入端与其输出端连接;多阶滤波器设于第四跟随器的同相输入端与电流信号采集模块42之间;本实施例中,多阶滤波器为两个,包括一阶滤波器和二阶滤波器,一阶滤波器和二阶滤波器用于设置第四跟随器的滤波参数,滤波效果好。
如图8所示,本实用新型还提供了一种功率自适应的恒流型超声激励电信号的驱动控制方法,包括如下步骤:
S1.获取电压反馈值;
S2.根据电压反馈值与电压预设值的结果分析调整电压PWM控制信号,以获得预设电压;
S3.获取电流反馈值;
S4.根据电流反馈值与恒流预设值的比较结果分析运算调整电压调节模块1输出的电压值,用于在负载变化的状态下输出恒流。
功率自适应的恒流型超声激励电信号的驱动控制方法的具体步骤为:
a.控制器多次获取调节模块反馈的电压反馈值(具体为直流电压反馈值),并对多次获取的电压反馈值进行平均算法处理,得出接近实际电压的平均电压值;
b.判断平均电压值是否符合电压预设值,若否,根据平均电压值与电压预设值的偏差量并利用PID算法调整控制器的PWM信号输出;
c.判断平均电压值是否符合电压预设值,若是,控制器获取信号处理模块反馈的电流反馈值;
d.控制器对多次获取的电流反馈值进行有效值算法处理,按照固定时刻采集电流反馈值,通过有效值算法处理得到电流的有效值,得出接近实际电流的有效值;
e.控制器判断获取的电流的有效值是否符合恒流预设值,若否,控制器调节电压调节模块输出的电压值并返回至a步骤;
f.控制器判断获取的电流的有效值是否符合恒流预设值,若是,波形发生器输出的波形驱动信号的幅值保持不变。
具体地,平均值算法包括以下步骤:
b.取上一步中连续n次的数据:X1、X2、X3、X4、X5、X6……Xn;
c.去除n次数据中最大值和最小值;
得出接近实际电压的平均电压值。
PID算法包括以下步骤:
a.获取预设值;
b.实时获取电压调节模块的平均电压值;
c.计算平均电压值与预设值之间的输入偏差量e[n];
d.根据PID公式:
计算出调节偏值Δu[n];
e.根据u[n]=u[n-1]+Δu[n]计算出本次输出调节信号值u[n];其中u[n-1]是上一次输出调节信号值。
本实用新型提供了一种恒流型功率自适应的驱动控制电路和方法,包括电压调节模块1、变压器2、波形发生器3、采集超声负载5电信号的信号采集处理模块4和控制器6。控制器6根据信号采集处理模块4输入的电压和电流信号,对超声负载5进行实时监控,当超声负载5阻抗变化导致电流信号变化时,控制器6控制电压调节模块1调节输出的电压,进而调节变压器2初级的输入电压,变压器2次级通过互感作用输出调节后的电压的超声激励电信号,达到了负载变化的状态下使变压器2输出恒流。
如图1所示,本实用新型还提供了一种具有恒流型功率自适应的驱动控制电路的超声切割止血刀系统,包括超声负载,超声负载5包括用于将电能转化为机械能的换能器51和由换能器51驱动以切割活体组织的手术刀52;超声负载5与恒流型功率自适应的驱动控制电路电连接,其适应了在切割止血不同组织时输出的超声振幅不变,保证了超声组织切割和止血的有效性和高效率。
以上所述是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种恒流型功率自适应的驱动控制电路,其特征在于,包括:
电压调节模块,用于调节输入至变压器的电压;
波形发生器,用于生成波形驱动信号并输入至变压器;
变压器,用于通过互感作用输出调节后的驱动电压;
信号采集处理模块,用于采集超声负载的电压信号和电流信号并将电压信号和电流信号转换为数字信号反馈给控制器;
控制器,根据所述信号采集处理模块输入的电压和电流信号,用于对超声负载进行实时监控,当超声负载变化导致电流信号变化时,所述控制器控制所述电压调节模块调节输出的电压,从而调节所述变压器初级的输入电压,所述变压器次级通过互感作用输出调节后的电压的超声激励电信号。
2.根据权利要求1所述的恒流型功率自适应的驱动控制电路,其特征在于,所述电压调节模块包括:
输出单元,用于输出调节后的电压;
第一驱动单元,根据控制器输出的PWM驱动信号驱动所述输出单元;
反馈单元,用于将所述输出单元输出的电压信号反馈给控制器,控制器根据所述反馈单元馈送的电压信号,调节输入至所述第一驱动单元中的PWM驱动信号的占空比,从而调节所述输出单元输出的电压。
3.根据权利要求2所述的恒流型功率自适应的驱动控制电路,其特征在于,所述输出单元包括:
第一上桥MOS管,具有导通和关闭功能;
第一下桥MOS管,具有导通和关闭功能;
储能单元,所述储能单元分别与所述第一上桥MOS管和所述第一下桥MOS管连接,用于充放电。
4.根据权利要求3所述的恒流型功率自适应的驱动控制电路,其特征在于,所述第一驱动单元包括:
第一驱动芯片,用于将所述控制器输入的一路PWM驱动信号转为两路互补的高电平PWM驱动信号和低电平PWM驱动信号;
第二驱动芯片,用于接收所述第一驱动芯片输出的两路PWM驱动信号并分别驱动第一上桥MOS管和第一下桥MOS管导通或关闭的时间,从而改变所述储能单元的充放电时间,进而调节所述储能单元输出的电压;
放电单元,其输入端与所述第二驱动芯片的输出端连接、其输出端分别与所述第一上桥MOS管和所述第一下桥MOS管连接,所述放电单元用于分别关断第一上桥MOS管或第一下桥MOS管。
5.根据权利要求1所述的恒流型功率自适应的驱动控制电路,其特征在于,所述波形发生器包括:
波形发生单元,用于输出两路频率相同、幅值相等且互补的正弦波;
波形放大跟随单元,用于将正弦波信号按比例放大并提高负载能力以增强抗干扰能力;
波形驱动单元,用于控制输出至所述变压器初级的电流大小。
6.根据权利要求5所述的恒流型功率自适应的驱动控制电路,其特征在于,所述波形放大跟随单元包括:
放大单元,包括放大器以及连接于所述放大器外围用于设置放大倍数的并联电阻;
跟随单元,包括用于提高负载能力以增强抗干扰能力的跟随器。
7.根据权利要求5所述的恒流型功率自适应的驱动控制电路,其特征在于,所述波形驱动单元包括:
至少一第二上桥MOS管,用于控制输出至变压器的电流的通断,所述上桥MOS管的每次导通时间段为其中一路输入正弦波形的每个正半周期对应的时间段,所述上桥MOS管的每次截止时间段为其中一路输入正弦波形的每个负半周期对应的时间段;
至少一第二下桥MOS管,用于控制输出至所述变压器的电流的通断,当第二上桥MOS管导通时,所述第二下桥MOS管关闭,当所述第二上桥MOS管关闭时,所述第二下桥MOS管导通,所述第二下桥MOS管的每次导通时间段为另一路输入正弦波形的每个正半周期对应的时间段,所述第二下桥MOS管每次截止时间段为另一路输入正弦波形的每个负半周期对应的时间段;
上桥直流偏置单元,用于调整所述第二上桥MOS管的静态工作点,从而使所述第二上桥MOS管避开截止状态并始终处于微导通状态;
下桥直流偏置单元,用于调整所述第二下桥MOS管的静态工作点,从而使所述下桥第二MOS管避开截止状态并始终处于微导通状态。
8.根据权利要求1所述的恒流型功率自适应的驱动控制电路,其特征在于,所述信号采集处理模块包括:
电流信号采集模块,用于采集超声负载的电流信号;
电压信号采集模块,用于采集超声负载的电压信号。
电流信号处理模块,用于将所述电流信号采集处理模块采集的电流信号数据转换为数字信号;
电压信号处理模块,用于将所述电压信号采集处理模块采集的电压信号数据转换为数字信号;
模数转换器,用于将所述电流信号处理模块处理的电流信号处理模块和电压信号处理模块处理的电压信号转换为数字信号并准确地反馈给所述控制器。
9.一种超声切割止血刀系统,包括:
超声负载,其包括用于将电能转化为机械能的换能器和由所述换能器驱动以切割活体组织的手术刀;
其特征在于,还包括如权利要求1至8中任一项所述的恒流型功率自适应的驱动控制电路,所述超声负载与所述的恒流型功率自适应的驱动控制电路电连接。
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