CN216216532U - 一种医用高频率输出电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种医用高频率输出电路，包括：输出变压器，所述输出变压器的原边绕组一端用于连接可变供电电源；谐振输出电路，与所述输出变压器的副边绕组连接；MOS管栅极驱动电路，其输入端用于连接激励源；隔离变压器，所述隔离变压器的输入端与所述MOS管栅极驱动电路的输出端连接；功率MOS管，所述功率MOS管的栅极连接所述隔离变压器的输出端，源极连接所述输出变压器的原边绕组另一端，漏极接地。本方案采用隔离变压器实现高压电路与低压电路隔离，功率输出可变频率、可变幅度以匹配不断变化的负载阻抗。
Description
技术领域
本实用新型涉及高频电刀领域，特别涉及一种医用高频率输出电路。
背景技术
目前，传统的高频电刀功率放大电路的驱动电路采用波形发生器产生高频信号,高压部分输出的大功率对低压部分电路造成电磁干扰，影响方波信号的传输。此外，功率输出的频率、幅度是固定的，不能适应不断变化的负载阻抗，模式单一，不能满足电外科手术对低成本的要求。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种医用高频率输出电路，可满足方波信号稳定传输和负载阻抗的动态变化要求。
根据本实用新型实施例的一种医用高频率输出电路，包括：输出变压器，所述输出变压器的原边绕组一端用于连接可变供电电源；谐振输出电路，与所述输出变压器的副边绕组连接；MOS管栅极驱动电路，其输入端用于连接主控模块；隔离变压器，所述隔离变压器的输入端与所述MOS管栅极驱动电路的输出端连接；功率MOS管，所述功率MOS管的栅极连接所述隔离变压器的输出端，源极连接所述输出变压器的原边绕组另一端，漏极接地。
根据本实用新型实施例的医用高频率输出电路，至少具有如下有益效果：本方案采用隔离变压器实现高压电路与低压电路隔离，功率输出可变频率、可变幅度以匹配不断变化的负载阻抗。采用N沟道MOS管作输出管，激励源用脉冲方波激励，驱动MOS管栅极，使MOS管工作于400K赫兹的开关状态，配以输出变压器和谐振输出电路，改变供电电源的供电电压，即可改变输出幅度，配合大范围变化的负载阻抗。输出峰值电压范围由零到3000V，最大输出功率可达400W。通过控制继电器可切换单极和双极输出模式，满足大多数电外科手术。
根据本实用新型的一些实施例，所述谐振输出电路包括与所述输出变压器两路副边绕组分别连接的第一谐振输出电路和第二谐振输出电路。
根据本实用新型的一些实施例，所述第一谐振输出电路包括串联在所述输出变压器第一路副边绕组上的第一电容、第一继电器、第一谐振电感、第二继电器、第二电容；所述第二谐振输出电路包括串联在所述输出变压器第二路副边绕组上的第三电容、第三继电器、第二谐振电感、第四继电器、第四电容。
根据本实用新型的一些实施例，所述输出变压器的原边绕组一端与所述可变供电电源之间设置有LC滤波单元，所述LC滤波单元由第一电感和第五电容组成。
根据本实用新型的一些实施例，所述功率MOS管的源极与所述输出变压器的原边绕组另一端之间设置有稳压二极管D1。
根据本实用新型的一些实施例，所述功率MOS管的源极与漏极之间并联有续流二极管和第六电容。
根据本实用新型的一些实施例，所述输出变压器采用EE55铁氧体芯。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本实用新型实施例的医用高频率输出电路原理框图；
图2为本实用新型实施例的医用高频率输出电路图；
图3为本实用新型实施例的主控模块电路图。
附图标记：
输出变压器100、谐振输出电路200、MOS管栅极驱动电路300、隔离变压器400、功率MOS管500、LC滤波单元600。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
参考图1、图2所示，为本技术方案实施例的的一种医用高频率输出电路，包括：输出变压器100，所述输出变压器100的原边绕组一端用于连接可变供电电源；谐振输出电路200，与所述输出变压器100的副边绕组连接；MOS管栅极驱动电路300，其输入端用于连接主控模块；隔离变压器400，所述隔离变压器400的输入端与所述MOS管栅极驱动电路300的输出端连接；功率MOS管500，所述功率MOS管500的栅极连接所述隔离变压器400的输出端，源极连接所述输出变压器100的原边绕组另一端，漏极接地。
工作时，激励源输出高频激励信号，经过MOS管栅极驱动电路300生成驱动信号，经隔离变压器400耦合输出高电平给功率MOS管500的栅极，使得功率MOS管500源极和漏极导通，进而输出变压器100工作，再由主控模块选择哪一路的谐振输出电路200输出。
本方案采用隔离变压器实现高压电路与低压电路隔离，功率输出可变频率、可变幅度以匹配不断变化的负载阻抗。采用N沟道MOS管作输出管，激励源用脉冲方波激励，驱动MOS管栅极，使MOS管工作于400K赫兹的开关状态，配以输出变压器和谐振输出电路，改变供电电源的供电电压，即可改变输出幅度，配合大范围变化的负载阻抗。输出峰值电压范围由零到3000V，最大输出功率可达400W。通过控制继电器可切换单极和双极输出模式，满足大多数电外科手术。
在本实用新型的一些实施例中，所述谐振输出电路200包括与所述输出变压器100两路副边绕组分别连接的第一谐振输出电路和第二谐振输出电路，分别为单级功率输出和双极功率输出，对应两种不同输出模式。
如图2，在本实用新型的一些实施例中，所述第一谐振输出电路包括串联在所述输出变压器100第一路副边绕组上的第一电容C12、第一继电器K1、第一谐振电感L2、第二继电器K2、第二电容C13；所述第二谐振输出电路包括串联在所述输出变压器100第二路副边绕组上的第三电容C14、第三继电器K3、第二谐振电感L3、第四继电器K4、第四电容C15。
在本实用新型的一些实施例中，所述输出变压器100的原边绕组一端与所述可变供电电源之间设置有LC滤波单元600，所述LC滤波单元600由第一电感L1和第五电容C9组成，可以滤除一次或多次谐波。
在本实用新型的一些实施例中，所述功率MOS管500的源极与所述输出变压器100的原边绕组另一端之间设置有稳压二极管D1，可以保障功率MOS管的源极电压恒定。
在本实用新型的一些实施例中，所述功率MOS管500的源极与漏极之间并联有续流二极管D4和第六电容C20，续流二极管D4可以中和掉隔离变压器T4绕组的反向感应电动势，第六电容C20起到滤波作用，二者可以有效保护功率MOS管。
在本实用新型的一些实施例中，所述输出变压器100采用EE55铁氧体芯。
如图3所示，主控模块由U1、U2及四个继电器线圈组成，用于控制谐振输出电路200上的四个继电器触点导通与关断，以及输出调制信号给MOS管栅极驱动电路300的驱动芯片U4，驱动芯片U4连接晶体振荡器Y2以及方波发生器U5。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种医用高频率输出电路，其特征在于：包括
输出变压器(100)，所述输出变压器(100)的原边绕组一端用于连接可变供电电源；
谐振输出电路(200)，与所述输出变压器(100)的副边绕组连接；
MOS管栅极驱动电路(300)，其输入端用于连接主控模块；
隔离变压器(400)，所述隔离变压器(400)的输入端与所述MOS管栅极驱动电路(300)的输出端连接；
功率MOS管(500)，所述功率MOS管(500)的栅极连接所述隔离变压器(400)的输出端，源极连接所述输出变压器(100)的原边绕组另一端，漏极接地。
2.根据权利要求1所述的医用高频率输出电路，其特征在于：所述谐振输出电路(200)包括与所述输出变压器(100)两路副边绕组分别连接的第一谐振输出电路和第二谐振输出电路。
3.根据权利要求2所述的医用高频率输出电路，其特征在于：所述第一谐振输出电路包括串联在所述输出变压器(100)第一路副边绕组上的第一电容、第一继电器、第一谐振电感、第二继电器、第二电容；所述第二谐振输出电路包括串联在所述输出变压器(100)第二路副边绕组上的第三电容、第三继电器、第二谐振电感、第四继电器、第四电容。
4.根据权利要求1所述的医用高频率输出电路，其特征在于：所述输出变压器(100)的原边绕组一端与所述可变供电电源之间设置有LC滤波单元(600)，所述LC滤波单元(600)由第一电感和第五电容组成。
5.根据权利要求1所述的医用高频率输出电路，其特征在于：所述功率MOS管(500)的源极与所述输出变压器(100)的原边绕组另一端之间设置有稳压二极管D1。
6.根据权利要求1或5所述的医用高频率输出电路，其特征在于：所述功率MOS管(500)的源极与漏极之间并联有续流二极管和第六电容。
7.根据权利要求1所述的医用高频率输出电路，其特征在于：所述输出变压器(100)采用EE55铁氧体芯。
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