DE2010361A1

DE2010361A1 - Schaltungsanordnung zur periodischen Erzeugung von gedämpften Hochfrequenzschwingungen, insbesondere zur Anwendung in der Hochfrequenzchirurgie

Info

Publication number: DE2010361A1
Application number: DE19702010361
Authority: DE
Inventors: Wulf 8000 München Hausen
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1970-03-05
Filing date: 1970-03-05
Publication date: 1971-09-23

Description

Schaltungsanordnung zur periodischen Erzeugung von gedämpften Hochfrequenzschwingungen, insbesondere zur - Anwendung in der Hochfrequenzchirurgie Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur periodischen Erzeugung von gedämpften Hochfrequenzschwingungen, insbesondere zur Anwendung in der Hochfrequenzchirurgie.
Gedämpfte Hochfrequenzschwingungen werden in der Hochfrequenzchirurgie zum Zwecke der Koagulation verwendet. Ihre -Erzeugung geschah bisher im wesentlichen mittels selbsterregten Röhren im Sperrschwingerbetrieb. Derartige Schwingungserzeuger sind schaltungstechnisch sehr aufwendig.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine weniger aufwendige Schaltungsanordnung zur periodischen Erzeugung von gedämpften Hochfrequenzschwingungen anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen an einer Ladevorrichtung zum Aufladen der Schwingkreiskapazität angeschlossenen, auf die gewänschte Hochfrequenz abgestimmten, bedämpften schwingkreis sowie durch steuerbare Schaltmittel, die den Schwingkreis im Takt der gewänschten Folgefrequenz der gedämpften Schwingungen fAr deren Dauer kurzschließen. Äls Ladevorrichtung kann dazu vorteilhaft ein Sinusgenerator verwendet werden und die Steuerung der Schaltmittel kann in Abhängigkeit von der Generatorfrequenz erfogen, vorzugsweise derart, daß der Schwingkreis jeweils bei maximaler Kondensatorspannung kurzgeschlossen wird. Als Schaltmittel werden zweckmäßig zwei zueinander parallele Thyristoren entgegengesetzter Polarität verwendet, die gleichzeitig durch einen von der Generatorspannung gesteuerten Zündspannungserzeuger jeweils bei Erreichen der maximalen Kondensatorspannung gezündet werden.
Für die Koagulation günstige Formen der Hochfrequenzschwingungen ergeben sich insbesondere, wenn die Generatorfrequenz halb so groß gewählt ist wie die gewünschte Folgefrequenz und die Dauer jeder gedämpften Schwingung maximal ein Viertel der Periodendauer der Generatorschwingung beträgt. Vorteilhaft is-t es dabei, den Schwingkreis auf 1,75 MHz abzustimmen und die Generatorfrequenz zwischen 30 kHz und 60 kHz zu wählen. Der Schwingkreis wird vorteilhaft durch eine Parallelschaltung aus einer Hochfrequenzdrossel und einem Bedämpfungswiderstand sowie zwei dazu in Serie geschaltete Kondensatoren, vorzugsweise gleicher Kapazität, gebildet. Die derart geschalteten Kondensatoren dienen dann gleichzeitig zur Gleichstromabblockung des Patientenkreises.
Die erfindungsgemäße Lösung wird anhand der Figuren 1 bis 2, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellen, im folgenden näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung mit einem Sinusgenerator als Ladevorrichtung, Fig. 2 den Verlauf der Nutzspannung US am Verbraucher in Abhangigkeit voll der Zeit t.
In Fig. 1 ist mit 1 ein aus einem Bedämpfungswiderstand 2 (Verbraucher mit eingeschlossen), einer Hochfrequenzdrossel 3 sowie aus zwei Kondensatoren 4 iuldi 5 gleicher Kapazität gebildeter Schwingkreis bezeichnet. Die Bauelemente des Schwingkreises 1 sind so gewählt, daß seine Resonanzfrequenz f0 = 1,75 MHz beträgt. Der Schwingkreis 1 wird von einem Sinusgenerator 6 gespeist, dessen Generatorfrequenz zwischen 30 kHz und 60 kHz einstellbar ist. Parallel zum Schwingkreis 1 sind zwei entgegengesetzt gepolte Thyristoren 7 und 8 eingeschaltet. Die oteuereingänge 9 bzw. 10 der Thyristoren 7 bzw. 8 sind mit einem Zündspannungserzeuger 11 verbunden, der vom Sinusgenerator 6 derart gesteuert ist, daß beide Thyristoren jeweils bei Erreichen der maximalen Kondensatorspannungen gleichzeitig gezündet werden.
Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ergibt sich nach Fig. 1 und 2 wie folgt.
Zum Zeitpunkt t0 beginnt der sinusförmige Aufladevorgang der Kondensatoren 4 und 5 des Schwingkreises 1. Zum Zeitpunkt t1 erreichen die Kondensatorspannungen ihren Maximalwert. Im selben Augenblick werden die Thyristoren 7 und 8 durch den. Zündspannungserzeuger 11 gezündet, d.h. sie werden leitend; dadurch wird der Schwingkreis 1 kurzgeschlossen und zum Schwingen erregt.
Die Schwingung erfolgt mit der Frequenz fo und ist gedämpft.
Zum Zeitpunkt t2 werden beide Tyhristoren 7 und 8 wieder gleichzeitig gesperrt. Die Kondensatoren 4 und 5 werden nun mit entgegengesetzter Polarität sinusförmig aufgeladen, so lange, bis -die. Kondensatorspannungen zum Zeitpunkt t3 wieder ihre Maximalwerte erreichen. Die Thyristoren 7 und 8 werden erneut gezündet und der Schwinkreis wieder zum Schwingen angeregt. Zum Zeitpunkt t4 werden die Thyristoren 7 und 8 wieder gesperrt. Der geschilderte Vorgang wiederholt sich nun periodisch im Takt der Frequenz fG des Sinusgenerators 6.
In dem geschilderten Ausführungsbeispiel ist die Generatorfrequenz fG halb so groß gewählt wie die gewünschte Folgefrequenz fF der gedämpften Hochfrequenzschwingungen. Die Zeitkonstante des Schwingkreises 1 und die Generatorfrequenz fG des Generators 6 sind so aufeinander abgestimmt, daß die Dauer tHF jeder gedämpften Schwingung gerade ein Viertel der Periodendauer TG der Generatorschwingung beträgt.
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung läßt sich schaltungstechnisch ohne großen Aufwand aufbauen und einfach bedienen.
Aufgrund der geringen benötigten Anzahl von Bauelementen läßt sich die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung außerdem auf kleinsten Raum zusanmenfassen.

Claims

Patentansprüche

Schaltungsanordnung zur periodischen Erzeugung von gedämpften Hochfrequenzschwingungen, insbesondere zur Anwendung in der Hochrequenzchirurgie, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen an einer Ladevorrichtung (6) zum Aufladen. der Schwingkreiskapazität (4, 5) angeschlossenen, auf die gewünsch te Hochfrequenz (£0) abgestimmten, bedämpften Schwingkreis (1) sowie durch steuerbare Schaltmittel (7, 8), die den Schwingkreis (1) im Takt der gewünschten Polgefrequenz (fm) der gedämpften Schwingungen für deren Dauer (tHF) kurzschließen.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Ladevorrichtung (1) ein Sinusgenerator verwendet ist und die Steuerung der Schaltmittel (7, 8)'in Abhängigkeit von der Frequenz (fG) des Sinusgenerators erfolgt, vorzugsweise derart, daß der Schwingkreis (1) jeweils bei maxi-Dauer Kondensatorspannung kurzgeschlossen wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch zwei zueinander parallele Thyristoren entgegengesetzer Polarität als Schaltmittel (7, 8) sowie einen von der Generatorspannung gesteuerten Zündspannungserzeuger (11) für die gleichzeitige Zündung der Thyristoren jeweils bei Erreichen der maximalen Kondensatorspannung.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß die Generatorfrequenz (fG) halb so groß gewählt ist wie die gewünschte Folgefrequenz (fF) und daß die Dauer (tHF) jeder gedämpften Schwingung maximal ein Viertel der Periodendauer (TG) der Generatorschwingung beträgt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingkreis (1) vorzugsweise auf 1,75 MHz abgestimmt und die Generatorfrequenz (fG) vorzugsweise zwischen 30 kHz und 60 kHz gewählt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingkreis (1) gebildet ist durch eine Parallelschaltung aus einer Hochfrequenzdrossel (3) und einem Bedämpfungswiderstand (2) sowie zwei dazuin Serie geschaltete Kondensatoren (4, 5), vorzugsweise gleicher Kapazität.