CN217488827U - 一种超声高频电刀控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及超声高频电刀控制系统，电源板的输出端与逆变板的输入端电连接，逆变板的输出端与控制板的输入端电连接；电源板包括依次电连接的输入滤波电路、桥式整流电路、第一逆变电路、变压器、PFC电路和输出滤波电路，输出滤波电路的输出端与逆变板的输入端电连接。效果为：可以将220V，50Hz的交流电稳定转换为0～200V的直流电压输出，在保证电源板稳定输出电压的前提下，可以使得逆变板和控制板稳定输出，从而保证电刀使用时能量输出的稳定性。

Description

一种超声高频电刀控制系统

技术领域

本实用新型涉及高频手术器械领域，具体涉及一种超声高频电刀控制系统。

背景技术

高频电刀(高频手术能量发生器)是一种取代机械手术刀进行组织切割的电外科器械，其通过有效电极尖端产生的高频高压电流与肌体接触，对组织进行加热或配合生理盐水等导电介质产生高频振荡的交变功率输出使得组织细胞的蛋白质键断裂，实现对肌体组织的分离和凝固，从而起到切割和止血的目的。传统的高频电刀在肝胆胰外科、妇产科等科室使用时用于组织切除及小范围凝血，但手术过程中经常存在大面积凝血及血管闭合的需求，传统高频电刀还不能解决该上述问题，其中一个原因为高频电刀无法稳定输出能量。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种超声高频电刀控制系统，以克服上述现有技术中的不足。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种超声高频电刀控制系统，包括：电源板、逆变板和控制板，电源板的输出端与逆变板的输入端电连接，逆变板的输出端与控制板的输入端电连接；电源板包括依次电连接的输入滤波电路、桥式整流电路、第一逆变电路、变压器、PFC电路和输出滤波电路，输出滤波电路的输出端与逆变板的输入端电连接。

本实用新型的有益效果是：220V，50Hz的交流电接入输入滤波电路，并对交流电进行滤波，桥式整流电路将输入滤波电路所输出的交流电转换为直流电，第一逆变电路将桥式整流电路所输出的直流电转换为矩形波，变压器将第一逆变电路所输出的矩形波按一定比例实现输出，PFC电路对变压器所输出的直流电进行功率因数校正，增大电路的带载能力，减小电路瞬时电流压力，输出滤波电路对PFC电路所输出的直流电信号进行滤波，以确保最终稳定输出0～200V的直流电压，在保证电源板稳定输出电压的前提下，可以使得逆变板和控制板稳定输出，从而保证电刀使用时能量输出的稳定性。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，输入滤波电路包括对所输入的交流电进行滤波的共模电感、共模电容和差模电容。

进一步，电源板还包括：输出采样电路、第一DSP电路和输入采样电路，输出滤波电路的输出端与输出采样电路的输入端电连接，输出采样电路的输出端与第一DSP电路的输入端电连接，输入滤波电路的输出端与输入采样电路电连接，输入采样电路的输出端与第一DSP电路的输入端电连接，第一DSP电路的输出端与第一逆变电路的输入端电连接。

采用上述进一步的有益效果为：输出采样电路用于对输出滤波电路所输出的电压和电流进行采样；输入滤波电路的输出端与输入采样电路电连接，输入采样电路对输入的电压和电流进行采样；第一DSP电路用于接收输出采样电路和输入采样电路所采样数据，并根据采样结果对第一逆变电路进行控制，实现电路的通断和输出电压大小的控制，对异常状态及时做出处理，进一步保证电刀使用时能量输出稳定性。

进一步，逆变板包括：依次电连接第二逆变电路、高频变压器、高频整流电路、高频电压输出电路和第二DSP电路；第二DSP电路的输出端与第二逆变电路的输入端电连接；输出滤波电路的输出端与第二逆变电路的输入端电连接；高频电压输出电路的输出端与控制板电连接。

采用上述进一步的有益效果为：第二DSP电路对高频电压输出电路所输出的电压进行采样，并根据采样结果对第二逆变电路进行控制，实现电路的通断和输出电压大小的控制。

进一步，控制板包括：控制电路、输出选择电路、电极端口、电极识别电路，控制电路的输出端与输出选择电路的输入端电连接，输出选择电路的输出端分别与多个电极端口电连接，多个电极端口分别与电极识别电路的输入端电连接，电极识别电路的输出端与控制电路的输入端电连接；高频电压输出电路的输出端与输出选择电路电连接。

采用上述进一步的有益效果为：当某一个电极端口插入端子后，电极识别电路能识别出哪一个电极端口插入端子，并将将信号输入给控制电路，控制电路接收到电极识别信号后，给输出选择电路控制信号，实现对应电极的控制，以让对应电极端口内的电极输出相对应的电源电压信号。

进一步，控制板还包括：脚踏输入端口，脚踏输入端口与控制电路电连接，脚踏输入端口通过隔离光耦与脚踏电连接。

采用上述进一步的有益效果为：脚踏通过隔离光耦将脚踏信号输入给控制电路，起到控制是否工作的目的。

进一步，控制板还包括：单极负极板端口，单极负极板端口与控制电路电连接。

采用上述进一步的有益效果为：单极负极板端口连接负极板，以便控制电路监测负极板是否接好，以免上电后对人体造成伤害。

进一步，控制板还包括：显示电路、第二通讯电路和物联网电路，显示电路、第二通讯电路和物联网电路分别与控制电路双向电连接。

采用上述进一步的有益效果为：

显示电路与控制电路双向电连接，通过串口与控制电路通讯，实现显示输入和控制输出；

第二通讯电路与控制电路双向电连接，可以通过隔离CAN总线实现对其他电路的控制，同时接收其他电路板的反馈信号；

物联网电路与控制电路双向电连接，通过串口，实现整个系统与外界进行通讯。

进一步，电极端口包括：超声电极端口、双极电极端口和单极电极端口。

采用上述进一步的有益效果为：可以满足超声电极、双极电极和单极电极的插接使用。

进一步，超声电极端口、双极电极端口和单极电极端口分别通过继电器与输出选择电路电连接。

采用上述进一步的有益效果为：可以分别独立的控制各电极端口所插接的电极进行工作。

附图说明

图1为本实用新型所述超声高频电刀控制系统的原理框图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、电源板，101、输入滤波电路，102、桥式整流电路，103、第一逆变电路，104、变压器，105、PFC电路，106、输出滤波电路，107、输出采样电路，108、第一DSP电路，109、输入采样电路，110、第一通讯电路，2、逆变板，201、第二逆变电路，202、高频变压器，203、高频整流电路，204、高频电压输出电路，205、第二DSP电路，3、控制板，301、控制电路，302、输出选择电路，303、电极识别电路，304、脚踏输入端口，305、单极负极板端口，306、显示电路，307、第二通讯电路，308、物联网电路，309、超声电极端口，310、双极电极端口，311、单极电极端口。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例1

如图1所示，一种超声高频电刀控制系统，包括：

电源板1、逆变板2和控制板3，电源板1的输出端与逆变板2的输入端电连接，逆变板2的输出端与控制板3的输入端电连接；

电源板1包括：输入滤波电路101、桥式整流电路102、第一逆变电路103、变压器104、PFC电路105和输出滤波电路106；

输入滤波电路101外接220V，50Hz的交流电，以对交流电进行滤波；

输入滤波电路101的输出端与桥式整流电路102的输入端电连接，桥式整流电路102则用于将输入的交流电变为直流电；

桥式整流电路102的输出端与第一逆变电路103的输入端电连接，第一逆变电路103则用于将输入的直流电变为矩形波；

第一逆变电路103的输出端与变压器104的输入端电连接，变压器104用于将矩形波按一定比例实现输出；

变压器104的输出端与PFC电路105的输入端电连接，PFC电路105用于功率因数校正，增大电路的带载能力，减小电路瞬时电流压力；

PFC电路105的输出端与输出滤波电路106的输入端电连接，输出滤波电路106通过电容对输出的直流电信号进行滤波，最终输出0～200V的直流电压；

输出滤波电路106的输出端与逆变板2的输入端电连接。

实施例2

如图1所示，本实施例为在实施例1的基础上对其所进行的进一步改进，具体如下：

输入滤波电路101包括对所输入的交流电进行滤波的共模电感、共模电容和差模电容。

实施例3

如图1所示，本实施例为在实施例1或2的基础上对其所进行的进一步改进，具体如下：

电源板1还包括：输出采样电路107、第一DSP电路108和输入采样电路109；

输出滤波电路106的输出端与输出采样电路107的输入端电连接，输出采样电路107用于对输出滤波电路106所输出的电压和电流进行采样；

输出采样电路107的输出端与第一DSP电路108的输入端电连接，

输入滤波电路101的输出端与输入采样电路109电连接，输入采样电路109对输入的电压和电流进行采样；

输入采样电路109的输出端与第一DSP电路108的输入端电连接，第一DSP电路108的输出端与第一逆变电路103的输入端电连接，

第一DSP电路108用于接收输出采样电路107和输入采样电路109所采样数据，并根据采样结果对第一逆变电路103进行控制，实现电路的通断和输出电压大小的控制；

此外，电源板1还包括：第一通讯电路110，第一通讯电路110与第一DSP电路108双向通讯，第一通讯电路110通过CAN总线与其他电路板进行通讯。

实施例4

如图1所示，本实施例为在实施例1～3任一实施例的基础上对其所进行的进一步改进，具体如下：

逆变板2包括：第二逆变电路201、高频变压器202、高频整流电路203、高频电压输出电路204和第二DSP电路205，输出滤波电路106的输出端与第二逆变电路201的输入端电连接，第二逆变电路201的输出端与高频变压器202的输入端电连接，高频变压器202的输出端与高频整流电路203的输入端电连接，高频整流电路203的输出端与高频电压输出电路204的输入端电连接，高频电压输出电路204的输出端与第二DSP电路205的输入端电连接，第二DSP电路205的输出端与第二逆变电路201的输入端电连接，高频电压输出电路204的输出端与控制板3电连接；

第二DSP电路205对高频电压输出电路204所输出的电压进行采样，并根据采样结果对第二逆变电路201进行控制，实现电路的通断和输出电压大小的控制。

实施例5

如图1所示，本实施例为在实施例4的基础上对其所进行的进一步改进，具体如下：

控制板3包括：控制电路301、输出选择电路302、电极端口、电极识别电路303；

控制电路301选择MCU，主要对整个起到控制的目的，其中还包含有FLASH等模块；

控制电路301的输出端与输出选择电路302的输入端电连接，输出选择电路302的输出端分别与多个电极端口电连接，多个电极端口分别与电极识别电路303的输入端电连接，电极识别电路303的输出端与控制电路301的输入端电连接；高频电压输出电路204的输出端与输出选择电路302电连接；当某一个电极端口插入端子后，电极识别电路303能识别出哪一个电极端口插入端子，并将将信号输入给控制电路301，控制电路301接收到电极识别信号后，给输出选择电路302控制信号，实现对应电极的控制，以让对应电极端口内的电极输出相对应的电源电压信号。

实施例6

如图1所示，本实施例为在实施例5的基础上对其所进行的进一步改进，具体如下：

控制板3还包括：脚踏输入端口304，脚踏输入端口304与控制电路301电连接，脚踏输入端口304通过隔离光耦与脚踏电连接，脚踏通过隔离光耦将脚踏信号输入给控制电路301，起到控制是否工作的目的。

实施例7

如图1所示，本实施例为在实施例5的基础上对其所进行的进一步改进，具体如下：

控制板3还包括：单极负极板端口305，单极负极板端口305与控制电路301电连接，单极负极板端口305连接负极板，以便控制电路301监测负极板是否接好(测试阻值来实现)，以免上电后对人体造成伤害。

实施例8

如图1所示，本实施例为在实施例5的基础上对其所进行的进一步改进，具体如下：

控制板3还包括：显示电路306、第二通讯电路307和物联网电路308，

显示电路306与控制电路301双向电连接，通过串口与控制电路301通讯，实现显示输入和控制输出；

第二通讯电路307与控制电路301双向电连接，可以通过隔离CAN总线实现对其他电路的控制，同时接收其他电路板的反馈信号；

物联网电路308与控制电路301双向电连接，通过串口，实现整个系统与外界进行通讯。

实施例9

如图1所示，本实施例为在实施例5或6或7或8的基础上对其所进行的进一步改进，具体如下：

电极端口包括：超声电极端口309、双极电极端口310和单极电极端口311。

而超声电极端口309、双极电极端口310和单极电极端口311分别通过继电器与输出选择电路302电连接。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种超声高频电刀控制系统，其特征在于，包括：电源板(1)、逆变板(2)和控制板(3)，所述电源板(1)的输出端与所述逆变板(2)的输入端电连接，所述逆变板(2)的输出端与所述控制板(3)的输入端电连接；所述电源板(1)包括依次电连接的输入滤波电路(101)、桥式整流电路(102)、第一逆变电路(103)、变压器(104)、PFC电路(105)和输出滤波电路(106)，所述输出滤波电路(106)的输出端与所述逆变板(2)的输入端电连接。

2.根据权利要求1所述的一种超声高频电刀控制系统，其特征在于，所述输入滤波电路(101)包括对所输入的交流电进行滤波的共模电感、共模电容和差模电容。

3.根据权利要求1所述的一种超声高频电刀控制系统，其特征在于：所述电源板(1)还包括：输出采样电路(107)、第一DSP电路(108)和输入采样电路(109)，所述输出滤波电路(106)的输出端与所述输出采样电路(107)的输入端电连接，所述输出采样电路(107)的输出端与所述第一DSP电路(108)的输入端电连接，所述输入滤波电路(101)的输出端与所述输入采样电路(109)电连接，所述输入采样电路(109)的输出端与所述第一DSP电路(108)的输入端电连接，所述第一DSP电路(108)的输出端与所述第一逆变电路(103)的输入端电连接。

4.根据权利要求1所述的一种超声高频电刀控制系统，其特征在于：所述逆变板(2)包括：依次电连接第二逆变电路(201)、高频变压器(202)、高频整流电路(203)、高频电压输出电路(204)和第二DSP电路(205)；所述第二DSP电路(205)的输出端与所述第二逆变电路(201)的输入端电连接；所述输出滤波电路(106)的输出端与所述第二逆变电路(201)的输入端电连接；所述高频电压输出电路(204)的输出端与所述控制板(3)电连接。

5.根据权利要求4所述的一种超声高频电刀控制系统，其特征在于：所述控制板(3)包括：控制电路(301)、输出选择电路(302)、电极端口、电极识别电路(303)，所述控制电路(301)的输出端与所述输出选择电路(302)的输入端电连接，所述输出选择电路(302)的输出端分别与多个电极端口电连接，多个电极端口分别与所述电极识别电路(303)的输入端电连接，所述电极识别电路(303)的输出端与控制电路(301)的输入端电连接；所述高频电压输出电路(204)的输出端与所述输出选择电路(302)电连接。

6.根据权利要求5所述的一种超声高频电刀控制系统，其特征在于：所述控制板(3)还包括：脚踏输入端口(304)，所述脚踏输入端口(304)与控制电路(301)电连接，所述脚踏输入端口(304)通过隔离光耦与脚踏电连接。

7.根据权利要求5所述的一种超声高频电刀控制系统，其特征在于：所述控制板(3)还包括：单极负极板端口(305)，所述单极负极板端口(305)与控制电路(301)电连接。

8.根据权利要求5所述的一种超声高频电刀控制系统，其特征在于：所述控制板(3)还包括：显示电路(306)、第二通讯电路(307)和物联网电路(308)，所述显示电路(306)、第二通讯电路(307)和物联网电路(308)分别与控制电路(301)双向电连接。

9.根据权利要求5所述的一种超声高频电刀控制系统，其特征在于：所述电极端口包括：超声电极端口(309)、双极电极端口(310)和单极电极端口(311)。

10.根据权利要求9所述的一种超声高频电刀控制系统，其特征在于：所述超声电极端口(309)、双极电极端口(310)和单极电极端口(311)分别通过继电器与输出选择电路(302)电连接。

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