JP6824815B2 - 電源装置および超音波診断装置 - Google Patents
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Description
以下、実施の形態を詳細に説明する。
超音波診断装置は、非侵襲かつかつリアルタイムに観察することができる医療診断装置として広く利用されている。さらに、近年においては、2次元画像に加えて、3次元の立体画像なども表示できるようになり用途は拡大の一途をたどっている。
図1は、本実施の形態1による電源回路における構成の一例を示す説明図である。
図2は、図1の電源装置におけるタイミングチャートの一例を示す説明図である。
このとき、スイッチ5はオフしているため、電源回路3は、コンデンサ4が切り離された状態であり、すばやく電源回路2と同電位に遷移可能となる。
図3は、図1の電源部が有するスイッチにおける構成の一例を示す説明図である。
Isw=(Vin−0.7)/Rsw1 (式1)
の電流が流れる。
VGSP=Rsw2×Isw=Rsw2×(Vin−0.7)/Rsw1(式2)
となり、抵抗14ならびに抵抗15の比にて高電圧トランジスタ16のゲート−ソース間電圧を制御して、オン/オフすることが可能となる。
図4は、図1の電源装置を適用した超音波診断装置における構成の一例を示す説明図である。
〈電源装置の構成例〉
本実施の形態2では、シェアウェブモード移行時に送信回路7に正極および負極のプッシュパルスを送信する電源装置について説明する。
続いて、図5の電源装置10によるシェアウェブ移行時の動作について説明する。
図6は、図5の電源装置のシェアウェブ用電源部が有するスイッチにおける構成の一例を示す説明図である。
ここで、Rsw2bは、抵抗24の抵抗値であり、Rsw1bは、抵抗25の抵抗値である。
前記実施の形態1に示した例では、Bモードからシェアウェブモードへの移行時に電源回路2と電源回路3とを同電位に制御する場合に、部品のバラつきなどによって、必ずしも電源回路2と電源回路3との出力電圧が一致するとは限らない。
本実施の形態3においては、上記したコンデンサ4に充電された電荷の逆流を防止する技術について説明する。
本実施の形態4では、図1のシェアウェブ用電源部6を物理的に分離または接続することのできる電源装置について説明する。なお、電源装置10の接続構成については、前記実施の形態1の図1と同様である。
図8は、本実施の形態4による電源装置における構成の一例を示す説明図である。
2 電源回路
2a 電源回路
2b 電源回路
3 電源回路
3a 電源回路
3b 電源回路
4 コンデンサ
4a コンデンサ
4b コンデンサ
5 スイッチ
5a スイッチ
5b スイッチ
6 シェアウェブ用電源部
6a シェアウェブ用電源部
6b シェアウェブ用電源部
7 送信回路
8 超音波振動子
10 電源装置
11 ダイオード
12 トランジスタ
13 内部ダイオード
14 抵抗
15 抵抗
16 高電圧トランジスタ
21 ダイオード
22 トランジスタ
23 内部ダイオード
24 抵抗
25 抵抗
26 高電圧トランジスタ
30 シェアウェブ基板
31 本体基板
32 コネクタ
32a コネクタ
33 コネクタ
33a コネクタ
101 制御部
103 表示部
104 送受分離部
105 受信回路
106 画像処理部
Claims (15)
- 第1のモードにて動作する際に第1の電源電圧を生成する第1の電源部と、
第2のモードにて動作する際に前記第1の電源電圧と異なる電圧レベルの第2の電源電圧を生成する第2の電源部と、
前記第1の電源部および前記第2の電源部の動作を制御する制御部と、
を有し、
前記第2の電源部は、
前記第2の電源電圧を生成する電源生成回路と、
前記電源生成回路の出力部と基準電位との間に接続されるコンデンサと、
一方の接続部が前記電源生成回路の出力部に接続され、他方の接続部が前記第1の電源部の出力部に接続されるスイッチと、
を有し、
前記制御部は、前記第1のモードから前記第2のモードに移行する際に、前記第1の電源部が生成する前記第1の電源電圧を前記第2の電源部が生成する前記第2の電源電圧と同じ電圧レベルに遷移させてから前記スイッチをオンさせて前記電源生成回路が生成する前記第2の電源電圧を出力する、電源装置。 - 請求項1記載の電源装置において、
前記スイッチは、前記制御部が前記スイッチをオンした際に前記第1の電源部から前記電源生成回路に流れる逆電流を防止するダイオードを有する、電源装置。 - 請求項1記載の電源装置において
前記制御部は、前記第1のモードから前記第2のモードに移行する際に、前記第1の電源部が生成する前記第1の電源電圧を前記第2の電源部が生成する前記第2の電源電圧よりも高い電圧レベルに遷移させてから前記スイッチをオンさせて前記電源生成回路が生成する前記第2の電源電圧を出力する、電源装置。 - 請求項1記載の電源装置において、
前記制御部および前記第1の電源部が実装される第1の基板と、
前記第2の電源部が実装される第2の基板と、
を有し、
前記第1の基板と前記第2の基板とは、コネクタを通じて電気的に接続される、電源装置。 - 請求項1記載の電源装置において、
前記第1のモードにて動作する際に負の電源電圧である第3の電源電圧を生成する第3の電源部と、
前記第2のモードにて動作する際に負の電源電圧であり、前記第3の電源電圧と異なる電圧レベルの第4の電源電圧を生成する第4の電源部と、
前記第3の電源部および前記第4の電源部の動作をそれぞれ制御する負電源用制御部と、
を有し、
前記第4の電源部は、
前記第4の電源電圧を生成する負電源生成回路と、
前記負電源生成回路の出力部と基準電位との間に接続される負電源用コンデンサと、
一方の接続部が前記負電源生成回路の出力部に接続され、他方の接続部が前記第3の電源部の出力部に接続される負電源用スイッチと、
を有し、
前記負電源用制御部は、前記第1のモードから前記第2のモードに移行する際に、前記第3の電源部が生成する前記第3の電源電圧を前記第4の電源部が生成する前記第4の電源電圧と同じ電圧レベルにそれぞれ遷移させてから前記負電源用スイッチをオンさせて前記第4の電源生成回路が生成する前記第4の電源電圧を出力する、電源装置。 - 送信信号を超音波信号に変換する超音波振動子と、前記超音波振動子に前記送信信号を出力する送信回路と、前記送信回路に電源電圧を供給する電源装置と、を有する超音波診断装置であって、
前記電源装置は、
前記送信回路が第1のモードにて動作する際に前記送信回路に供給する第1の電源電圧を生成する第1の電源部と、
前記送信回路が第2のモードにて動作する際に前記送信回路に供給する前記第1の電源電圧と異なる電圧レベルの第2の電源電圧を生成する第2の電源部と、
前記第1の電源部および前記第2の電源部の動作を制御する制御部と、
を有し、
前記第2の電源部は、
前記第2の電源電圧を生成する電源生成回路と、
前記電源生成回路の出力部と基準電位との間に接続されるコンデンサと、
一方の接続部が前記電源生成回路の出力部に接続され、他方の接続部が前記第1の電源部の出力部および前記送信回路の電源供給部に接続されるスイッチと、
を有し、
前記制御部は、前記送信回路が前記第1のモードから前記第2のモードに移行する際に、前記第1の電源部が生成する前記第1の電源電圧を前記第2の電源部が生成する前記第2の電源電圧と同じ電圧レベルに遷移させてから前記スイッチをオンさせて前記電源生成回路が生成する前記第2の電源電圧を前記送信回路に供給する、超音波診断装置。 - 請求項6記載の超音波診断装置において、
前記スイッチは、前記制御部が前記スイッチをオンした際に前記第1の電源部から前記電源生成回路に流れる逆電流を防止するダイオードを有する、超音波診断装置。 - 請求項6記載の超音波診断装置において
前記制御部は、前記送信回路が前記第1のモードから前記第2のモードに移行する際に、前記第1の電源部が生成する前記第1の電源電圧を前記第2の電源部が生成する前記第2の電源電圧よりも高い電圧レベルに遷移させてから前記スイッチをオンさせて前記電源生成回路が生成する前記第2の電源電圧を前記送信回路に供給する、超音波診断装置。 - 請求項6記載の超音波診断装置において、
前記制御部および前記第1の電源部が実装される第1の基板と、
前記第2の電源部が実装される第2の基板と、
を有し、
前記第1の基板と前記第2の基板とは、コネクタを通じて電気的に接続される、超音波診断装置。 - 請求項6記載の超音波診断装置において、
前記第2のモードは、剪断波が伝播する速度から組織の硬さを評価するシェアウェブモードである、超音波診断装置。 - 送信信号を超音波信号に変換する超音波振動子と、前記超音波振動子に前記送信信号を出力する送信回路と、前記送信回路に電源電圧を供給する電源装置と、を有する超音波診断装置であって、
前記電源装置は、
前記送信回路が第1のモードにて動作する際に前記送信回路に供給する正の電源電圧である第1の電源電圧を生成する第1の電源部と、
前記送信回路が第2のモードにて動作する際に前記送信回路に供給する正の前記第1の電源電圧と異なる電圧レベルの第2の電源電圧を生成する第2の電源部と、
前記送信回路が第1のモードにて動作する際に前記送信回路に供給する負の電源電圧である第3の電源電圧を生成する第3の電源部と、
前記送信回路が前記第2のモードにて動作する際に前記送信回路に供給する負の電源電圧であり、前記第3の電源電圧と異なる電圧レベルの第4の電源電圧を生成する第4の電源部と、
前記第1の電源部、前記第2の電源部、前記第3の電源部、および前記第4の電源部の動作をそれぞれ制御する制御部と、
を有し、
前記第2の電源部は、
前記第2の電源電圧を生成する電源生成回路と、
前記電源生成回路の出力部と基準電位との間に接続されるコンデンサと、
一方の接続部が前記電源生成回路の出力部に接続され、他方の接続部が前記第1の電源部の出力部および前記送信回路の電源供給部に接続されるスイッチと、
を有し、
前記第4の電源部は、
前記第4の電源電圧を生成する負電源生成回路と、
前記負電源生成回路の出力部と基準電位との間に接続される負電源用コンデンサと、
一方の接続部が前記負電源生成回路の出力部に接続され、他方の接続部が前記第3の電源部の出力部および前記送信回路の電源供給部に接続される負電源用スイッチと、
を有し、
前記制御部は、前記送信回路が前記第1のモードから前記第2のモードに移行する際に、前記第1の電源部が生成する前記第1の電源電圧を前記第2の電源部が生成する前記第2の電源電圧と同じ電圧レベルに、前記第3の電源部が生成する前記第3の電源電圧を前記第4の電源部が生成する前記第4の電源電圧と同じ電圧レベルにそれぞれ遷移させてから前記スイッチおよび前記負電源用スイッチをそれぞれオンさせて前記電源生成回路が生成する前記第2の電源電圧および前記負電源生成回路が生成する前記第4の電源電圧を前記送信回路に供給する、超音波診断装置。 - 請求項11記載の超音波診断装置において、
前記スイッチは、前記制御部が前記スイッチをオンした際に前記第1の電源部から前記電源生成回路に流れる逆電流を防止するダイオードを有し、
前記負電源用スイッチは、前記制御部が前記負電源用スイッチをオンした際に前記第3の電源部から前記負電源生成回路に流れる逆電流を防止する負電源用ダイオードを有する、超音波診断装置。 - 請求項11記載の超音波診断装置において
前記制御部は、前記送信回路が前記第1のモードから前記第2のモードに移行する際に、前記第1の電源部が生成する前記第1の電源電圧を前記第2の電源部が生成する前記第2の電源電圧よりも高い電圧レベルに遷移させてから前記スイッチをオンさせ、前記第3の電源部が生成する前記第3の電源電圧を前記第4の電源部が生成する前記第4の電源電圧よりも低い電圧レベルに遷移させてから前記負電源用スイッチをオンさせて、前記電源生成回路が生成する前記第2の電源電圧および前記負電源生成回路が生成する前記第4の電源電圧を前記送信回路にそれぞれ供給する、超音波診断装置。 - 請求項11記載の超音波診断装置において、
前記制御部、前記第1の電源部、および前記第3の電源部が実装される第1の基板と、
前記第2の電源部および前記第4の電源部が実装される第2の基板と、
を有し、
前記第1の基板と前記第2の基板とは、コネクタを通じて電気的に接続される、超音波診断装置。 - 請求項11記載の超音波診断装置において、
前記第2のモードは、剪断波が伝播する速度から組織の硬さを評価するシェアウェブモードである、超音波診断装置。
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