WO2024067823A1 - 一种充电系统、电气隔离系统、控制系统及冲击波设备 - Google Patents
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Abstract
一种充电系统、电气隔离系统、控制系统及冲击波设备,充电系统通过设置至少两路电气隔离电路,提高发送充电控制信号的频率,进而提高了对冲击波发生装置的充电频率;电气隔离系统可大幅度提高电气隔离系统的电介质强度,降低冲击波发生器表面的漏电流,确保冲击波发生器的安全性能;冲击波设备可以有效的对冲击波发射器的放电能量进行监测,从而提高治疗安全性、可控性和工作效率。
Description
本申请涉及医疗器械技术领域,特别涉及一种充电系统、电气隔离系统、控制系统及冲击波设备。
治疗心脏瓣膜和/或血管钙化的冲击波装置为直接应用于心脏的有源医疗器械,而有源医疗器械的工作电压高达10KV,电气安全分类为CF型,即正常状态下允许的患者漏电流为小于等于0.01毫安,而现有技术应用于心脏或血管内的冲击波设备的工作电压远小于10KV、冲击波释放频率也较低而传统的体外碎石设备虽然工作电压较高,但其对应的电气安全分类为BF型,其在正常状态下允许的患者漏电流满足小于等于0.1毫安即可,因此,针对冲击波装置的工作电压在高达10KV的情况下,传统体外冲击波设备所用的电源隔离系统,无法使该冲击波装置满足所允许的安全性能要求,容易对患者造成伤害;因此,需要一种改进的电气隔离系统,以确保工作电压高达10KV以上的冲击波装置,在正常状态下所允许的患者漏电流符合CF型的安全性能标准。
与此同时,现有应用于心脏瓣膜和血管钙化的冲击波发生装置充电时间长、储能电压低,基本只能输出约3KV,频率1Hz的脉冲高压,因此只适用于电极距离待冲击位置距离较近的情况,而当电极距离待冲击位置距离较远时,冲击波能量在传输中能量会迅速衰减,同时,现有的冲击波发生装置的频率不可调,导致现有冲击波发生装置不能应用在不同的场景。除此之外,利用冲击波装置治疗心脏瓣膜和/或血管钙化的治疗过程中,需要将进入人体的冲击波发射器与体外的冲击波发生器电连接,冲击波发射器接受体外冲击波发生器发出的电压或电流并释放冲击波,然而现有的体内冲击波设备无法检测冲击波发射器的能量输出情况,安全性和可控性较差。
基于现有技术存在的缺点,急需提供一种充电系统、电气隔离系统、控制系统及冲击波设备,来解决上述问题。
发明内容
为了解决上述技术问题,本申请提供一种充电系统、电气隔离系统、控制系统及冲击波设备;
本申请第一方面保护一种充电系统,包括并联连接的充电控制模块和充电供电模块;
所述充电控制模块包括功率控制器和至少两路并联的电气隔离电路;所述充电供电模块包括串联连接的高频转换模块和整流模块;
所述功率控制器的输入端用于接收初始充电调制信号,所述功率控制器的输出端与所述电气隔离电路的输入端电连接,所述电气隔离电路的输出端与所述高频转换模块的信号输入端电连接;
所述高频转换模块的电源输入端与充电电源电连接,所述高频转换模块的输出端与所述整流模块电连接;
所述初始充电调制信号经所述功率控制器后生成充电控制信号,并经至少两路电气隔离电路传输至所述高频转换模块,所述高频转换模块响应于所述充电控制信号导通,以对放电储能模块的充电电容进行充电。
进一步地,所述功率控制器用于对所述初始充电调制信号进行升频处理,所述充电控制信号的信号频率高于所述初始充电调制信号。
进一步地,所述充电控制信号包括至少两路不同相位的充电控制子信号,至少两路所述充电控制子信号分别通过所述至少两路电气隔离电路传输至所述高频转换模块;
所述高频转换模块用于分别对所述至少两路充电控制子信号进行升频处理,以输出至少两路目标控制信号,所述目标控制信号的信号频率高于所述充电控制子信号。
进一步地,所述至少两路电气隔离电路中每一电气隔离电路包括两路并联的电气隔离支路;
所述高频转换模块包括至少四个信号输入端,所述电气隔离支路与所述信号输入端一一对应设置。
进一步地,所述电气隔离支路包括隔离单元、开关电路和独立电源,所述隔离单元的输入端与所述功率控制器电连接,所述开关电路分别与所述隔离单元、所述独立电源和所述高频转换模块电连接。
进一步地,所述充电供电模块还包括第一变压装置,所述第一变压装置与所述高频转换模块和所述整流模块串联连接,所述第一变压装置的输入端电压小于所述第一变压装置的输出端电压。
进一步地,所述充电控制模块还包括与所述功率控制器串联的第一充电隔离电路,所述第一充电隔离电路用于接收所述初始充电调制信号并传输至所述功率控制器。
进一步地,所述充电控制模块还包括电压采集电路;
所述电压采集电路用于与所述充电电容电连接,所述电压采集电路用于检测所述充电电容的储能电压,并基于所述储能电压输出电压反馈信号。
进一步地,所述充电供电模块还包括隔离电源,所述充电电源、所述隔离电源和所述高频转换模块依次串联连接。
本申请第二方面还保护一种电气隔离系统,应用于冲击波设备,电气隔离系统包括:信号触发模块与依次串联连接的第一整流模块、高频转换电路和放电储能模块;
所述第一整流模块的输入端与电源连接,用于将交流电流转换为直流电流,向所述高频转换电路输送所述直流电流;
所述高频转换电路包括高频转换模块和电气隔离支路;所述高频转换模块用于将所述直流电流转换为高频电流,向所述放电储能模块输送所述高频电流;所述高频转换模块包括多个高频转换单元,所述电气隔离支路包括N个隔离单元,所述高频转换单元均通过所述隔离单元与第一控制器连接;其中,N为大于2的偶数;
所述放电储能模块的输出端与冲击波发射器连接;
所述信号触发模块的输出端与所述放电储能模块连接,所述信号触发模块用于控制所述放电储能模块对所述冲击波发射器进行供电。
进一步地,一个所述隔离单元与至少一个所述高频转换单元连接,优选的,一个所述隔离单元与一个所述高频转换单元连接。
进一步地,所述电气隔离支路包括N个独立电源;
N个所述独立电源与N个所述隔离单元一一对应连接。
进一步地,所述信号触发模块包括光耦和脉冲开关电路;
所述光耦与所述脉冲开关电路连接,所述脉冲开关电路与所述放电储能模块连接,所述光耦基于接收到的预设触发信号,控制所述脉冲开关电路导通,以使得所述放电储能模块对所述冲击波发射器提供电能。
进一步地,所述放电储能模块包括充电电容和放电控制模块;
所述充电电容的充电端与所述高频转换电路连接,所述充电电容的放电端通过所述放电控制模块与所述冲击波发射器连接。
本申请第三方面还保护一种控制系统,应用于冲击波装置,包括:信号触发模块、充电控制模块、充电模块和控制反馈模块;
所述充电控制模块与所述充电模块电连接;
所述充电模块包括串联连接的高频转换模块和放电储能模块,所述高频转换模块的信号输入端与所述充电控制模块的输出端电连接;
所述控制反馈模块分别与所述充电控制模块和所述放电储能模块电连接;
所述高频转换模块的电源输入端与电源电连接,所述高频转换模块的输出端与所述放电储能模块电连接,所述高频转换模块能够对所述放电储能模块进行充电;
所述信号触发模块的输出端与所述放电储能模块电连接,所述放电储能模块的输出端与冲击波发射器电连接,所述信号触发模块输出的充电触发信号能够传输至所述放电储能模块,以使所述放电储能模块与所述冲击波发射器间处于导通状态。
进一步地,所述充电控制模块包括功率控制器和至少两路并联的电气隔离电路;所述功率控制器的输入端能够接收初始充电调制信号,所述功率控制器的输出端与所述电气隔离电路的输入端连接,所述电气隔离电路的输出端与所述高频转换模块的信号输入端电连接。
进一步地,所述至少两路电气隔离电路中每一电气隔离电路包括两路并联的电气隔离支路;
所述高频转换模块包括至少四个信号输入端,所述电气隔离支路与所述信号输入端一一对应设置。
进一步地,所述充电模块包括第一变压装置,所述高频转换模块通过所述
第一变压装置与所述放电储能模块连接,所述第一变压装置的输入端电压小于所述第一变压装置的输出端电压。
进一步地,所述电气隔离支路包括隔离单元、开关电路和独立电源;
所述开关电路通过所述隔离单元与所述功率控制器连接,所述开关电路的电源连接端与所述独立电源连接,所述开关电路的输出端与所述高频转换模块的信号输入端连接。
进一步地,所述放电储能模块包括充电单元、充电电容和放电控制模块;
所述充电单元的输入端与所述高频转换模块电连接,所述充电单元的输出端与所述充电电容的充电端电连接,所述充电电容的放电端通过所述放电控制模块与所述冲击波发生器电连接。
进一步地,所述控制反馈模块包括发射器感应装置、发射器监测模块和触发信号监测模块;
所述发射器感应装置与冲击波发射器相对设置,所述冲击波发射器与所述冲击波发生器电连接,所述发射器监测模块分别与所述发射器感应装置和所述放电储能模块电连接;
所述触发信号监测模块与所述充电电容电连接。
进一步地,所述控制反馈模块还包括电压调节模块、调节电压监测模块、充电电压监测模块和第一电压比较模块,所述第一电压比较模块分别与所述调节电压监测模块和充电电压监测模块电连接;
所述调节电压监测模块用于检测所述电压调节模块输出的电压设置信号,并将所述电压设置信号传输至所述第一电压比较模块;所述充电电压监测模块用于检测所述充电电容的当前电压信号,并将所述当前电压信号传输至所述第一电压比较模块;所述第一电压比较模块用于对所述电压设置信号和所述当前电压信号进行比较处理,以生成电压比较反馈信号,所述电压比较反馈信号用于指示所述充电单元和所述充电电容间的通断状态。
进一步地,所述控制反馈模块还包括第二电压比较模块,所述第二电压比较模块与所述调节电压监测模块电连接;
所述第二电压比较模块用于接收所述调节电压监测模块传输的所述电压设置信号,以及将所述电压设置信号与输出电压阈值进行比较,以生成输出电压反馈信号,所述输出电压反馈信号用于指示所述充电单元和所述充电电容间的
通断状态。
进一步地,所述控制反馈模块还包括温度监测模块和设置在所述冲击波发生器上的感应装置,所述感应装置与所述温度监测模块电连接;
所述感应装置用于采集所述冲击波发生器中目标元器件的工作温度,并将所述工作温度传输至所述温度监测模块;
所述温度监测模块用基于所述工作温度和预设工作温度阈值生成温度反馈信号,所述温度反馈信号用于指示所述充电单元和所述充电电容间的通断状态。
本申请第四方面还保护一种冲击波设备,包括冲击波发射器和如上所述的控制系统。
实施本申请实施例,具有如下有益效果:
1.本申请同时设置充电控制模块和充电供电模块,充电供电模块在接收到充电控制模块发出的充电控制信号时,才对充电电容进行充电,这使得充电控制模块和充电供电模块相互协同工作,达到对充电控制模块和充电供电模块协同控制的效果;同时通过设置至少两路电气隔离电路,提高了充电控制模块给充电供电模块发送充电控制信号的频率,进而提高了充电供电模块对充电电容的充电频率,进而提高冲击波发射频率。
2.本申请通过设置信号触发电路与依次串联连接的第一整流电路、高频转换电路和放电储能模块,实现对冲击波发射器的供电,具体的,第一整流电路的输入端与电源连接,用于将交流电流转换为直流电流,向高频转换电路输送直流电流;高频转换电路包括高频转换模块和第一隔离模块;高频转换模块用于将直流电流转换为高频电流,向放电储能模块输送高频电流;高频转换模块包括多个高频转换单元,第一隔离模块包括N个电气隔离支路,高频转换单元均通过电气隔离支路与功率控制器连接;N为大于2的偶数;放电储能模块的输出端与冲击波发射器连接。利用本申请提供的技术方案可大幅度提高电气隔离系统的电介质强度,降低冲击波发射器表面的漏电流,确保冲击波发射器的安全性能。
3.本申请通过在冲击波发射器设置发射器感应装置和发射器监测模块,能够实时监测冲击波发射器工作状态下的目标状态参数,进而基于目标状态参数与预设放电条件判断是否向冲击波发生器输出发生器负反馈信号,以实现冲击波发射器能量输出的实时监测和反馈,进而及时控制冲击波发生器的充电状态,
从而显著提高系统安全性和可控性。
为了更清楚地说明本申请的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,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,还能够根据这些附图获得其它附图。
图1为本申请实施例一提供的一种充电系统的结构图;
图2为本申请实施例一提供的一种充电系统的细化结构图;
图3为本申请实施例一提供的一种高频转换模块的结构图;
图4为本申请实施例一提供的一种充电系统的局部结构图;
图5为本申请实施例二提供的一种用于冲击波装置的电气隔离系统的结构图;
图6为本申请实施例二提供的高频转换电路的结构图;
图7为本申请实施例二提供的放电控制模块的结构图;
图8为本申请实施例二提供的一种冲击波发射器的结构图;
图9为本申请实施例三提供的一种用于冲击波装置的控制系统的结构示意图;
图10为本申请实施例三提供的充电控制模块的结构示意图;
图11为本申请实施例三提供的放电控制模块的结构示意图;
图12为本申请实施例三提供的一种冲击波装置的结构示意图;
图13为本申请实施例三提供的一种冲击波装置的局部结构示意图;
图14为本申请实施例三提供的一种冲击波装置中球囊的剖视图;
图15为本申请实施例三提供的一种控制反馈模块的结构示意图。
100-充电控制模块;101-第一充电隔离电路;102-功率控制器;103-电气隔离支路;104-隔离单元;105-开关电路;106-独立电源;200-充电供电模块;201-隔离电源;202-高频转换模块;203-第一变压装置;204-整流模块;205-充电电源;206-第一隔离模块;207-第二整流电路;208-光耦;209-晶闸管;210-第二变压装置;211-脉冲开关电路;212-第一电压输出端;213-第二电压输出端;214-
电源;215-第一整流电路;216-高频转换电路;217-高频转换单元;218-放电储能模块;219-放电控制模块;220-放电控制单元;221-信号隔离电路;222-电气隔离电路;223-高压隔离电路;224-冲击波发射器;225-隔离变压装置;226-第一控制器;227-第一整流模块;228-电极;229-第二整流模块;230-充电模块;231-充电电容;232-充电单元;234-电气隔离子电路;300-信号触发模块;400-控制反馈模块;500-定位内管;501-发射器感应装置;502-球囊;503-调节电压监测模块;504-充电电压监测模块;505-第一电压比较模块;506-电压调节模块;507-第二电压比较模块;508-温度监测模块;509-感应装置;510-发射器监测模块;511-触发信号监测模块;512-启动信号监测模块;513-阈值电压调节模块。
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例一
参见附图1~图4,本实施例提供了一种充电系统,包括并联连接的充电控制模块100和充电供电模块200;充电控制模块100包括功率控制器102和至少两路并联的电气隔离电路;充电供电模块200包括串联连接的高频转换模块202和整流模块204;功率控制器102的输入端用于接收初始充电调制信号,功率控制器102的输出端与电气隔离电路的输入端电连接,电气隔离电路的输出端与高频转换模块202的信号输入端电连接;高频转换模块202的电源输入端
与充电电源电连接,高频转换模块202的输出端与整流模块204电连接;初始充电调制信号经功率控制器102后生成充电控制信号,并经至少两路电气隔离电路传输至高频转换模块202,高频转换模块202响应于充电控制信号导通,以对充电电容231进行充电。
现有冲击波发生装置能够用于治疗心脏瓣膜和血管钙化,现有冲击波发生装置的冲击波发生装置充电时间长、储能电压低,基本只能输出约3KV,频率1Hz的脉冲高压,因此在实际应用中必须将冲击波发生点很靠近目标位置才能获得足够的冲击波能量,而且只能在低频率(1次/秒)状态下工作,这种技术在主要应用在电极距离待冲击位置距离较近时,而当电极距离待冲击位置距离较远时,冲击波能量在传输中能量会迅速衰减;同时,因为冲击波发生装置的频率不可调,导致现有冲击波发生装置不能应用在不同的场景,这影响现有冲击波发生装置的适配性。
需要说明的是:本实施例同时设置充电控制模块100和充电供电模块200,充电供电模块200在接收到充电控制模块100发出的充电控制信号时,才对充电电容231进行充电,这使得充电控制模块100和充电供电模块200相互协同工作,达到对充电控制模块100和充电供电模块200协同控制的效果;同时通过设置至少两路电气隔离电路,提高了充电控制模块100给充电供电模块200发送充电控制信号的频率,进而提高了充电供电模块200对充电电容231的充电频率,进而提高冲击波发生频率。
还需要说明的是:高频转换模块202接收到充电控制信号导通时,高频转换模块202对充电控制信号进行升频处理,得到升频后的至少两路的充电控制子信号,基于整流后的电压和至少两路的充电控制子信号对充电电容231进行充电,实现充电电容231以高压高频进行工作,进而也实现了充电电容231在单位时间内释放更多次的冲击波能量。
在本实施例中,充电电容231在正常工作状态下的漏电流可以为0.002毫安~0.006毫安,充电系统的电介质强度可以为15KV。
在一些可能的实施例中,功率控制器102用于对初始充电调制信号进行升频处理,充电控制信号的信号频率高于初始充电调制信号。
具体地,功率控制器102为PWM控制器,初始充电调制信号为微控制器发出的信号;通过PWM控制器对初始充电调制信号进行升频处理得到充电控
制信号,以大幅增强充电系统带动负载的能力。一个实施例中,PWM控制器可以输出至少两路不同相位充电控制信号,相位差可以为180°,充电控制信号可以为方波信号。
一个实施例中,功率控制器102包括由控制芯片及其配置电路组成,将初始调制信号与该芯片的软启动引脚连接,当初始充电调制信号电流过大时,使控制芯片瞬间停止震荡,降低有效电流,防止负载过流而损坏功率控制器102。同时,其配置电路至少包括振荡器触发器,振荡器通过外接时基电容和电阻产生锯齿波振荡,同时产生时钟脉冲信号,该信号的脉冲宽度与锯齿波的下降沿相对应。时钟脉冲作为由触发器组成的分相器的触发信号,用来产生相位差为180°的一对方波信号。
具体地,控制芯片可以为SG3523。
更具体地,由于微控制器的输出能力有限,无法直接产生频率过高的方波信号,经过功率控制器102对方波信号进行进一步的放大,以大幅增强充电系统带动负载的能力。
在一些可能的实施例中,充电控制信号包括至少两路不同相位的充电控制子信号,每一路充电控制子信号分别通过至少两路电气隔离支路103传输至高频转换模块202;高频转换模块202用于分别对至少两路充电控制子信号进行升频处理,以输出至少两路目标控制信号,目标控制信号的信号频率高于充电控制子信号。
需要说明的是:在本实施例中,通过功率控制器102对初始充电调制信号进行一级频率放大,得到充电控制信号;充电控制信号通过至少两路电气隔离电路对其进行二级频率放大,得到目标控制信号,即依次对信号进行多次升频,使得本实施例能够实现对充电电容231进行高频充电。
在一些可能的实施例中,充电供电模块200还包括第一变压装置203,第一变压装置203与高频转换模块202和整流模块204串联连接,第一变压装置203的输入端电压小于第一变压装置203的输出端电压;在提升充电频率同时,通过设置第一变压装置203对的输出电压进行升压处理,提高了充电供电模块200对充电电容231的充电电压,实现了充电电容231在单位时间内释放更多次的冲击波能量。
在一些可能的实施例中,至少两路电气隔离电路中每一电气隔离电路包括
两路并联的电气隔离支路103;高频转换模块202包括至少四个信号输入端,电气隔离支路103与信号输入端一一对应设置;通过多个电气隔离支路103对高频转换模块202的控制,有效降低对充电电容231充电过程中的漏电流,以便保障充电电容231可以直接应用于心脏,以及大幅度提高充电系统的电介质强度,保证整个充电系统在高工作电压下的安全性,确保充电电容231不会对人体造成负面影响。
至少两路充电控制子信号经至少两路电气隔离电路后输出至少四路充电控制子信号;高频转换模块202用于基于至少四个信号输入端分别接收至少四路充电控制子信号,以及用于将至少四路充电控制子信号进行两两合并处理,以输出至少两路目标控制信号。
在一些可能的实施例中,高频转换模块202包括第一电压输出端212、第二电压输出端213和至少两个信号接收电路;第一电压输出端212和第二电压输出端213均与第一变压装置203电连接,第一电压输出端212和第二电压输出端213用于给第一变压装置203供电;信号接收电路的数量与电气隔离电路的数量相对应,每一路信号接收电路均用于接收两路充电控制子信号,并在接收到两路充电控制子信号后,控制第一电压输出端212和第二电压输出端213给第一变压装置203供电。
需要说明的是:在本实施例中通过将至少四路充电控制子信号发送至高频转换模块202,经过高频转换模块202中至少两个信号接收电路的处理,得到至少两个目标控制信号;单位时间内基于至少两个目标控制信号对充电电容231进行充电处理的频率,明显高于现有技术中单位时间内基于一个控制信号对充电电容231进行充电处理的频率;即在至少四路充电控制子信号通过信号接收电路的处理后,得到至少两个目标控制信号,以实现二级升频,实现了单位时间内对充电电容231的高频充电,保证充电电容231在单位时间内释放更多次的冲击波能量。
具体地,信号接收电路包括高频转换单元和高频转换单元,高频转换单元用于接收一路充电控制子信号,高频转换单元用于接收另一路充电控制子信号,上述两路充电控制子信号属于同相信号。
更近一步地,当高频转换单元接收到一路充电控制子信号,高频转换单元接收到另一路充电控制子信号时,第一电压输出端212和第二电压输出端213
给第一变压装置203供电。
具体地,参见图3和图4,当高频转换模块202包括两个信号接收电路时,一个信号接收电路的高频转换单元与Q01相对应,高频转换单元与Q04相对应;另一个信号接收电路的高频转换单元与Q02相对应,高频转换单元与Q03相对应;一个信号接收电路导通输出方波时,Q01和Q04导通,X=VD+,Y=VD-,XY间为正向方波;另一个信号接收电路导通输出方波时,Q02和Q03导通,X=VD-,Y=VD+,XY间为负向方波,可见其对充电控制信号经过IGBT模块信号将被再次放大得到目标控制信号,直接控制对充电电容231的充电。
在一些可能的实施例中,参见附图2,电气隔离电路的数量为两路,信号接收电路的数量也为两路时,两路信号接收电路分别接收两路充电控制子信号,两路信号接收电路在接收到对应的充电控制子信号后,依次对第一变压装置203进行供电,经过第一变压装置203后依次经过整流模块204进行整流,整流后依次给充电电容231进行高频供电,进而实现了充电电容231在单位时间内释放更多次的冲击波能量;同时也可实现充电电容231发生冲击波的频率可调,也可确保整个充电系统的漏电流在安全范围内,即将充电电容231在正常工作状态下的漏电流控制在0.002毫安~0.006毫安,进而使得整个充电系统的电介质强度可控制在15KV。
在另一些可能的实施例中,电气隔离电路的数量为三路,信号接收电路的数量也为三路时,三路信号接收电路分别接收两路充电控制子信号,三路信号接收电路在接收到对应的充电控制子信号后,依次对第一变压装置203进行供电,经过第一变压装置203后依次经过整流模块204进行整流,整流后依次给充电电容231进行高频供电,进而实现了充电电容231在单位时间内释放更多次的冲击波能量;电气隔离电路为三路时充电电容231在单位时间内释放的冲击波频率高于电气隔离电路的数量为两路时的频率,即在合理的范围内电气隔离电路的数量越多,充电电容231在单位时间内释放更多次的冲击波能量。
示例性的,当电气隔离电路导通个数为两路时,充电频率可以达到30Hz,当电气隔离电路导通个数为三路时,充电频率可以达到50Hz,依次类推,需要说明的是,当充电频率增高时,相对应的充电系统的体积则会增大,进而增加整个充电系统的漏电流,因此,当电气隔离电路导通个数可以基于实际需求设定,充电频率可满足充电电容231的正常运行,且整个充电系统的漏电流可以
控制在满足医用电学设备的安全标准范围内。故在本实施例中不对电气隔离电路导通的个数进行限定。
示例性的,充电电容231的正常工作电压可以大于等于10KV,进而降低工作电压大于等于10KV的充电电容231表面的漏电流,以便保障充电电容231可以直接应用于心脏瓣膜等,以及大幅度提高充电系统的电介质强度,保证整个充电系统在高工作电压下的安全性,确保充电电容231不会对人体造成负面影响。
在一些可能的实施例中,电气隔离支路103包括隔离单元104、开关电路1052和独立电源106,隔离单元104的输入端与功率控制器102电连接,开关电路1052分别与隔离单元104、独立电源106和高频转换模块202电连接;通过将每个电气隔离支路103均使用各自对应的独立电源106,可有效降低隔离单元104释放的漏电流,并确保对高频转换模块202的有效控制;若使用一个独立电源106对多路电气隔离支路103同时供电,会大大增加电气隔离电路的漏电流,进而无法确保充电系统在充电过程中的稳定性,影响充电电容231释放冲击波时的安全性能。
具体地,开关电路1052用于将隔离单元104和独立电源106进行隔离,在隔离单元104出现故障时,及时切断当前开关电路1052,避免影响独立电源106或其他电气隔离支路103;在独立电源106出现故障时,及时切断当前开关电路1052,避免影响隔离单元104或其他电气隔离支路103;同时每个电气隔离支路103中均设置有独立电源106能够保障电气隔离支路103各自工作不互相影响,保证充电系统运行的稳定性,并且开关电路1052也用于与其后端电路进行电气隔离,避免高压高频对前端的干扰,进而保证充电系统运行的稳定性。
示例性的,当电气隔离电路中的两个并联电气隔离支路103在开关电路1052的控制下导通时,与其电连接的高频转换模块202中对应的一路信号接收电路导通,生成一个目标控制信号,直接控制对充电电容231进行充电;进而通过开关电路1052的导通或断开能够控制高频转换模块202中信号接收电路的导通或断开,进而实现对充电电容231充电频率的调节,提高充电电容231适配性。
更进一步地,隔离单元104包括光耦、mos管和三极管,此部分元器件所使用的电源为独立电源,通过光耦、mos管和三极管将功率发生器12的输出信
号与其后端进行电气隔离,避免高压高频部分对前端的干扰,提高充电系统运行的稳定性。
在另一些可能的实施例中,至少两路电气隔离电路中每一电气隔离电路包括至少两路并联的电气隔离支路103;高频转换模块202包括至少四个信号输入端,电气隔离支路103与信号输入端一一对应设置。
具体地,每一电气隔离电路包括三路并联的电气隔离支路103,每一电气隔离电路中通过三路电气隔离支路103各自的控制开关电路1052的断开或闭合,保证每一电气隔离电路中均有两路电气隔离支路103保持闭合状态,这避免了由于一个电气隔离支路103中的隔离单元104或独立电源106发生故障时,无法保证三路并联的电气隔离支路103均通过高频转换模块202后对第一变压装置203进行供电,即无法保证充电电容231按照预设高频进行释放冲击波能量,这在一定程度上提高了充电系统的稳定性。
在一些可能的实施例中,充电控制模块100还包括与功率控制器102串联的第一充电隔离电路101,第一充电隔离电路101用于接收初始充电调制信号并传输至功率控制器102。
具体地,第一充电隔离电路101用于将初始充电调制信号与功率控制器102进行隔离,避免未接收到初始充电调制信号就进行对充电电容231进行充电,而造成安全隐患,也避免高压工作时尖峰电压对初始充电调制信号的影响,造成初始充电调制信号由于电流过小,而无法驱动功率控制器102进行工作。
更进一步地,第一充电隔离电路101包括光耦,第一充电隔离电路101用于将微控制器发送的初始充电调制信号与后端的充电控制信号进行隔离,避免在进行高压工作时尖峰电压对微控制器的干扰;若高压工作时的尖峰电压对微控制器造成干扰,将会导致微控制器受损,进而导致微控制器生成的初始充电调制信号过小,最终导致初始充电调制信号无法驱动功率控制器102进行工作。
在一些可能的实施例中,充电控制模块100还包括电压采集电路;电压采集电路用于与充电电容231电连接,电压采集电路用于检测充电电容231的储能电压,并基于储能电压输出电压反馈信号。
具体地,电压采集电路还与第一充电隔离电路101电连接,当充电电容231的电压处于正常运行范围内时,控制第一充电隔离电路101接收初始充电调制信号并传输至功率控制器102;当充电电容231的电压处于非正常运行范围时,
控制第一充电隔离电路101不接收初始充电调制信号,此时无法进行后续对充电电容231进行高频充电,避免充电电容231出现故障,还进行充电造成,而造成安全隐患。
在一些可能的实施例中,充电供电模块200还包括隔离电源201,充电电源205、隔离电源201和高频转换模块202依次串联连接。
在一些可能的实施例中,充电电源205为220V交流电,充电供电模块200还包括第三变压装置;第三变压装置用于将充电电源205的交流电转换为直流电作用于隔离电源201,直流电的电压可以为90-360V。
实施例二
请参阅图5,其所示为本申请实施例提供的一种电气隔离系统的结构图,下面结合图5对本申请的技术方案进行详细描述。
本申请实施例提供了一种电气隔离系统,应用于冲击波设备,电气隔离系统具体包括信号触发模块300与依次串联连接的第一整流电路215、高频转换电路216和放电储能模块218。
其中,第一整流电路215的输入端与电源214连接,用于将交流电流转换为直流电流,向高频转换电路216输送直流电流;高频转换电路216包括高频转换模块202和第一隔离模块206;高频转换模块202用于将直流电流转换为高频电流,向放电储能模块218输送高频电流;高频转换模块202包括多个高频转换单元217,第一隔离模块206包括N个电气隔离支路103,高频转换单元217均通过电气隔离支路103与功率控制器102连接;其中,N为大于零的偶数;放电储能模块218的输出端与冲击波发射器224连接,信号触发模块300的输出端与放电储能模块218连接,信号触发模块300用于控制放电储能模块218对冲击波发射器224进行充电,需要说明的是,高频电流的频率为20kHz~100kHz。
在一实施例中,第一整流电路215输入端的电流为110V-440V的交流电流,优选150V-300V的电流,示例性的,该电流为170V、200V或220V的交流电流,第一整流电路215将该交流电流转换为直流电流,以便用于对放电储能模块218进行充电。
通过高频转换电路216对第一整流电路215输出的直流电流进行升频,以
实现对工作电压较高的冲击波发生器进行高频充电,示例性的,冲击波发生器的正常工作电压可以大于等于10KV,因此需要高频电流对冲击波发生器进行充电,以确保冲击波发生器的正常运行。
具体的,在放电储能模块218对冲击波发射器224进行供电前,需要对放电储能模块218进行充电,在对放电储能模块218进行充电的过程中,高频转换单元217通过电气隔离支路103与功率控制器102连接,由此功率控制器102通过电气隔离支路103控制高频转换单元217的通断,以便改变对放电储能模块218进行充电的充电频率,进而提高对放电储能模块218的充电速度,同时,采用N个电气隔离支路103对高频转换模块202进行控制,从而降低工作电压大于等于10KV的冲击波发生器表面的漏电流,以便保障冲击波发射器224可以直接应用于心脏,以及大幅度提高电气隔离系统的电介质强度,保证整个电气隔离系统在高工作电压下的安全性,确保冲击波发射器224不会对人体造成任何影响。
需要说明的是,高频转换单元217具有良好的绝缘作用,进而可有效避免高频转换电路216与放电储能模块218间产生干扰,从而降低电气隔离系统的漏电流。
需要说明的是,当放电储能模块218接收到触发信号时,放电储能模块218与冲击波发射器224导通,放电储能模块218开始对冲击波发射器224进行供电。
在一个可选的实施方式中,电气隔离系统还可以包括第一变压装置203,高频转换电路216通过第一变压装置203与放电储能模块218连接,第一变压装置203用于对高频电流进行升压,以确保对放电储能模块218的供电。
在本申请实施例中,通过设置第一整流电路215、高频转换电路216和放电储能模块218,提高了对放电储能模块218的充电速度,同时使得冲击波发射器224在正常工作状态下的漏电流控制在0.002毫安~0.006毫安,电气隔离系统的电介质强度达到15KV,以满足电气安全分类为CF型的冲击波发生器所允许的安全性能要求。
在一个可选的实施方式中,一个电气隔离支路103与至少一个高频转换单元217连接,优选的,一个电气隔离支路103与一个高频转换单元217连接。
在本申请实施例中,功率控制器102通过一个电气隔离支路103可以使得
至少一个高频转换单元217处于导通或断开状态,处于导通状态的一个高频转换单元217将电流转换为高频电流,或者处于导通状态的多个高频转换单元217协同将直流电流转换为高频电流,示例性的,如图6所示,功率控制器102通过一个电气隔离支路103可以使得一个高频转换单元217的导通或断开。
在实际的应用中,功率控制器102控制以期望的充电频率对放电储能模块218进行充电,具体的,功率控制器102控制高频转换电路216中至少一个高频转换单元217处于导通状态,由此控制高频转换电路216的充电频率。其中,高频转换单元217导通个数与能够达到的最高充电频率成正比,即高频转换单元217导通的个数越多,对放电储能模块218进行充电的最高充电频率越高,示例性的,当高频转换单元217导通个数为4时,充电频率可以达到30KHz,当高频转换单元217导通个数为6时,充电频率可以达到50KHz,依次类推。在一个具体实施例中,可以控制高频转换单元217导通的个数为4、6或8,在此不做具体的限定。
在一个可选的实施方式中,N为大于2且小于等于12的偶数,优选的,N为4、6或8。具体的,电气隔离支路103的个数设置为大于2且小于等于12的偶数,一方面,用于确保电气隔离支路103能够对高频转换单元217进行有效控制,防止其中一路电气隔离支路103出现故障,影响整体的充电效率;另一方面,对放电储能模块218进行高频充电,以使放电储能模块218对冲击波发射器224提供电能,进而确保冲击波发生器的正常工作,实现高频充电。同时,通过设置为N个电气隔离支路103,且N个电气隔离支路103均通过独立电源106单独供电,从而确保整个电气隔离系统的漏电流在安全范围内,优选的,电气隔离支路103的数量可以为4、6或8,在实际应用中,如图6所示,可将电气隔离支路103的数量设置为4个,当电气隔离支路103的数量设置为4个的情况下,既可实现冲击波发生器产生的冲击波的频率可调,也可确保整个电气隔离系统的漏电流在安全范围内,即,将冲击波发射器224在正常工作状态下的漏电流控制在0.002毫安~0.006毫安,进而使得整个电气隔离系统的电介质强度可达到15KV。
在一具体的实施中,N个电气隔离支路103分为多组,每组电气隔离支路103均与功率控制器102连接,以便接收功率控制器102发送的控制信号,同时,避免各电气隔离支路103间产生影响,进而提高电气隔离系统的漏电流,
需要说明的是,每组包括至少两个电气隔离支路103,以实现循环控制电气隔离支路103与高频转换模块202间为导通状态,实现对放电储能模块218进行高频充电,进而提高对放电储能模块218的充电速度。
在一个可选的实施方式中,第一隔离模块206包括N个独立电源106,其中,N个独立电源106与N个电气隔离支路103一一对应连接。
在本申请实施例中,独立电源106可以为DC-DC电源,其中,独立电源106与电源214间相对独立,采用独立电源106对每个电气隔离支路103分别进行供电,通过对N个电气隔离支路103单独供电,且将独立电源106与电源214间设置为相对独立,可有效降低第一隔离模块206释放的漏电流,以确保对高频转换单元217的有效控制,若使用一个独立电源对多路第一隔离模块206同时供电,则会大大增加第一隔离模块206的漏电流,进而无法确保电气隔离系统在充电过程中的稳定性,降低在使用冲击波发射器224释放冲击波时的安全性能。
在一个具体实施例中,独立电源106与电气隔离支路103间可以为断开或导通状态,功率控制器102控制独立电源106与电气隔离支路103间导通或断开,进而使得与电气隔离支路103相连接的高频转换单元217处于导通状态。
在另一具体实施例中,独立电源106与电气隔离支路103间一直处于导通状态,电气隔离支路103为断开状态或导通状态,电气隔离支路103基于接收到的功率控制器102发送的表征使电气隔离支路103中开关电路105基于导通或断开的控制信号处于导通或断开状态,进而使得与电气隔离支路103相连接的高频转换单元217处于导通或断开状态。
在一个可选的实施方式中,电气隔离支路103还包括隔离单元104和开关电路105。
其中,开关电路105通过隔离单元104与功率控制器102连接,开关电路105的电源连接端与独立电源106连接,开关电路105的输出端与高频转换单元217连接,开关电路105用于基于接收到的功率控制器102发送的控制信号,控制高频转换单元217导通或断开。
在本申请实施例中,隔离单元104用于隔离功率控制器102与开关电路105,进而加强了功率控制器102与开关电路105间的隔离作用,有效减小电气隔离系统中的漏电流,当开关电路105接收到功率控制器102发送的控制信号,控
制高频转换单元217导通或断开,其中控制信号可以为表征使电气隔离支路103中开关电路105导通的控制信号,还可以为表征使电气隔离支路103中开关电路105断开的控制信号,通过不同的控制信号,控制开关电路105与独立电源106间和/或开关电路105的功能输出端与高频转换单元217间的连通关系,由此使将直流电流转换为高频电流,实现对放电储能模块218的高频充电。
在一实施例中,第一整流电路215与第二整流电路207分开供电,以避免第一整流电路215与第二整流电路207间产生干扰,影响整个电气隔离系统的安全性,具体的,第一整流电路215用于将交流电流转换为直流电流,进而对直流电流进行升频和升压,以便对放电储能模块218进行充电,在对放电储能模块218进行充电的过程中,处于高频高压的状态,极易产生较多的干扰信号,而且,由于远端冲击波发射器224中的电极处在球囊内,球囊内充盈生理盐水,而球囊本身没有绝缘能力,因此,通过隔离变压装置225分两路供电,以降低冲击波发射器224释放冲击波时的漏电流,示例性的,在未使用隔离变压装置225的情况下,其测量的冲击波发射器224释放冲击波时的漏电流,约为30~50μA,对通过隔离变压装置225隔离后的漏电流可降低至3~6μA,进而显著降低冲击波发射器224释放冲击波时的漏电流,增加使用冲击波发射器224的安全性能。
信号触发模块300所接收的预设触发信号可以为脉冲信号,当预设触发信号为脉冲信号的情况下,对精度的要求较高且易被干扰,因此需要通过隔离变压装置225进行隔离,以进一步提高电气隔离系统的电介质强度,进而降低冲击波发射器224表面的漏电流,确保冲击波发射器224的安全性能。
在一个可选的实施方式中,信号触发模块300包括光耦208和脉冲开关电路211。
其中,光耦208与脉冲开关电路211连接,脉冲开关电路211与放电储能模块218连接,光耦208用于基于接收到的预设触发信号,控制脉冲开关电路211导通,以使得放电储能模块218对冲击波发射器224提供电能。
具体的,脉冲开关电路211与放电储能模块218连接,当脉冲开关电路211导通时,放电储能模块218与冲击波发射器224间导通,以便放电储能模块218对冲击波发射器224提供电能。
在另一具体实施例中,信号触发模块300还包括第二整流电路207、晶闸
管209和第二变压装置210,其中,光耦208通过第二整流电路207与电源214连接,光耦208依次与晶闸管209、第二变压装置210和脉冲开关电路211连接。
在本申请实施例中,第二整流电路207用于将电源214输出的交流电流转换为直流电路,以便于为光耦208提供能量,当光耦208接收到预设触发信号的情况下,光耦208导通,以使晶闸管209处于导通的状态,进而,驱动第二变压装置210产生充电信号,脉冲开关电路211在接收到充电信号的情况下,脉冲开关电路211导通,此时,放电储能模块218与冲击波发射器224间连通,以使放电储能模块218对冲击波发射器224进行供电。
在一个可选的实施方式中,放电储能模块218包括充电电容231和放电控制模块219;其中,充电电容231的充电端与高频转换电路216连接,充电电容231的放电端通过放电控制模块219与冲击波发射器224连接。
在一个可选的实施方式中还包括冲击波发射器224,冲击波发射器224的输入端与冲击波发生器的输出端连接,冲击波发射器224中的多个电极228与放电控制模块219连接,其中,放电控制模块219用于控制冲击波发射器224生成冲击波。
具体的,放电控制模块219用于控制对冲击波发射器224进行供电,以使冲击波发射器224中的至少一个电极对释放冲击波能量,其中,电极对由至少两个电极228构成,从而形成不同能量值的冲击波,以便能够精确控制冲击波的释放位置以及治疗方式,从而针对不同的区域配置不同的治疗方式,提高治疗效果。
在一实施例中,如图7所示,其为本申请实施例提供的放电控制模块的结构图,放电控制模块219包括至少两个放电控制单元220,至少两个放电控制单元220间并联连接,具体的,放电控制单元220包括信号隔离电路221、电气隔离电路222和高压隔离电路223,其中,信号隔离电路221、电气隔离电路222和高压隔离电路223依次串联连接。
在本申请实施例中,放电控制单元220的输入端与第一控制器226连接,其中,第一控制器226为MCU控制器,以便接收第一控制器226发送的充电控制信号,放电控制单元220基于充电控制信号,控制冲击波发射器224生成冲击波。
具体的,信号隔离电路221可以包括但不限于光耦、二极管、三极管和低
压继电器中的至少一种,通过将信号隔离电路221设置在第一控制器226与电气隔离电路222间,用于实现第一控制器226与电气隔离电路222间的隔离,进一步降低整个电气隔离系统的漏电流,同时还可以提高第一控制器226的输出信号的稳定性。
电气隔离电路222可以包括但不限于二极管、高压继电器、晶闸管和场效应晶体管中的至少一种,电气隔离电路222具有用于加强隔离的作用,具体的,将信号隔离电路221和高压隔离电路223进行隔离,以进一步降低整个电气隔离系统的漏电流,提高整个电气隔离系统的稳定性。
高压隔离电路223包括高压继电器,由于高压隔离电路223的输出端与冲击波发射器224连接,高压隔离电路223用于隔离放电电压在10KV以上的冲击波发生器与充电电容231,尽可能降低冲击波发生器在高压工作时产生的尖峰信号对电气隔离系统的干扰,确保电气隔离系统的正常运行。
需要说明的是,冲击波发射器224生成的冲击波可以包括但不限于应用于心脏瓣膜钙化的治疗和应用于血管内钙化的治疗。
在实际的应用中,放电控制模块219可以控制冲击波发射器224中的电极228释放能量,使其在距离病变更近的位置释放更高的能量,以提高治疗效果,示例性的,在利用冲击波发射器224生成的冲击波对心脏瓣膜钙化进行治疗时,通过放电控制模块219控制距离钙化处最近位置的电极228释放冲击波能量,使其在距离钙化处更近的位置释放更高的能量,提高对心脏瓣膜钙化的治疗效果;放电控制模块219还可以控制不同位置的多个电极对释放冲击波能量,例如,利用冲击波发射器224生成的冲击波应用于血管内钙化的治疗,如图8所示,其为本申请实施例提供的冲击波发射器的结构图,当通过放电控制模块219将能量集中至冲击波发射器224中的目标电极对释放时,可使冲击波能量向前释放进行预扩(在冠脉和外周血管中,存在极度狭窄的情况,球囊导管无法穿过钙化区域,而控制冲击波发射器224中的目标电极对释放冲击波能量可以在导管未穿过钙化病变处时就进行治疗),当放电控制模块219将能量集中至冲击波发射器224中的目标电极对释放时,可使冲击波能量向四周释放进行治疗。
在一个可选的实施例中,信号触发模块300输入端与电源214连接,以便电源214对信号触发模块300提供能量。具体的,电气隔离系统还包括隔离变压装置225,隔离变压装置225的输入端与电源214连接,隔离变压装置225
的输出端分别与第一整流电路215的输入端和信号触发模块300的输入端连接,隔离变压装置225用于将电源214输出的交流电流分为两路输出,示例性的,电源214的输出电压可以为220V,经过隔离变压装置225可将电源214输出的交流电流分别转换为电压值范围为150V-240V的交流电和电压值范围为9V-24V的交流电,其中,电压值范围为150V-240V的交流电用于对第一整流电路215提供能量,电压值范围为9V-24V的交流电用于对信号触发模块300提供能量,以确保第一整流电路215和信号触发模块300的正常运行。
由本申请实施例的上述技术方案可见,本申请实施例通过设置依次串联连接的第一整流电路、高频转换电路和放电电路,实现对冲击波发生器的充电过程,具体的,第一整流电路的输入端与电源连接,用于将交流电流转换为直流电流,向高频转换电路输送直流电流;高频转换电路包括高频转换模块和第一隔离模块;高频转换模块用于将直流电流转换为高频电流,向放电电路输送高频电流;高频转换模块包括多个高频转换单元,第一隔离模块包括N个第一隔离单元,高频转换单元均通过第一隔离单元与第一控制器连接;N为大于2的偶数;放电电路的输出端与冲击波发生器连接。利用本申请提供的技术方案可大幅度提高电气隔离系统的电介质强度,降低冲击波发生器表面的漏电流,确保冲击波发生器的安全性能。
实施例三
请参阅图9-图15,下面结合图9-图15对本申请的技术方案进行详细描述。
本申请实施例提供了一种用于冲击波装置的控制系统,具体包括:信号触发模块300、充电控制模块100、充电模块230和控制反馈模块400,其中,充电控制模块100与充电模块230电连接;充电模块230包括串联连接的高频转换模块202和放电储能模块218,控制反馈模块400分别与充电控制模块100和放电储能模块218电连接;高频转换模块202的信号输入端与充电控制模块100的输出端电连接;高频转换模块202的电源输入端与电源214电连接,高频转换模块202的输出端与放电储能模块218电连接,高频转换模块202能够对放电储能模块218进行充电;信号触发模块300的输出端与放电储能模块218电连接,放电储能模块218的输出端与冲击波发射器224电连接,信号触发模块300输出的供电触发信号能够传输至放电储能模块218,以使放电储能模块
218与冲击波发射器224间处于导通状态。
在本申请实施例中,信号触发模块300用于向放电储能模块218发送供电触发信号,以便放电储能模块218在接收到供电触发信号的情况下,向冲击波发射器224进行供电,具体的,信号触发模块300可以接收功率控制器102输出的预设触发信号,其中,在信号触发模块300接收到预设触发信号的情况下,信号触发模块300产生供电触发信号,并将供电触发信号传输至放电储能模块218,以使放电储能模块218在接收到供电触发信号时处于导通状态,进而使得放电储能模块218对冲击波发射器224提供能量。
在一实施例中,高频转换模块202用于将直流电流转换为高频电流,向放电储能模块218输送高频电流,其中,高频转换模块202的输出值是根据充电控制模块100输出的目标控制信号确定的,以便向放电储能模块218输出高频电流。具体的,高频转换模块202接收到充电控制模块100输出的充电控制信号导通时,高频转换模块202接收到充电控制信号导通时,高频转换模块202对充电控制信号进行升频处理,得到升频后的至少两路的充电控制子信号,基于充电控制子信号通过放电储能模块218对冲击波发射器224进行供电,实现冲击波发生器以高压高频进行工作,进而也实现了冲击波发射器224在单位时间内释放更多次的冲击波能量。
具体的,高频转换模块202包括多个高频转换单元217,高频转换单元217均通过电气隔离电路与功率控制器102连接,其中,功率控制器102通过电气隔离电路控制高频转换单元217的通断,以便改变对放电储能模块218进行充电的充电频率,进而提高对放电储能模块218的充电速度。
进一步地,控制反馈模块400用于对冲击波发射器224能量输出的实时监测和反馈,在所有冲击波发射器224的当前放电有效的情况下,以便控制充电单元232通过充电电容231对冲击波发射器224进行供电,进而及时控制冲击波发生器的充电状态,从而显著提高系统安全性和可控性。
同时,本申请通过设置信号触发模块300、充电控制模块100、充电模块230和控制反馈模块400,以实现对冲击波发生器进行安全充电的过程,进而还可以大幅度提高冲击波装置的充电频率和电介质强度,降低冲击波装置的漏电流,进而提高治疗的安全性。
在一个可选的实施方式中,充电模块230包括第一变压装置203,高频转
换模块202通过第一变压装置203与放电储能模块218连接,第一变压装置203的输入端电压小于第一变压装置203的输出端电压。
在一实施例中,充电模块230还包括第一整流模块227,其中,第一整流模块227的输出端与高频转换模块202的输入端连接,即,将第一整流模块227、高频转换模块202、第一变压装置203和放电储能模块218依次串联设置,本实施例通过依次串联连接的第一整流电路、高频转换电路和放电电路,实现对冲击波发射器224提供电能,以使冲击波发射器224按照预设的高频率释放冲击波,且能够确保在高频率供电过程中的冲击波发射器224的漏电流控制在安全范围内,以及大幅度提高电气隔离系统的电介质强度,其中,放电储能模块218用于对冲击波发射器224进行供电。
具体的,通过设置第一整流模块227、高频转换模块202、第一变压装置203和放电储能模块218,提高了对放电储能模块218的充电速度,同时使得冲击波发射器224在正常工作状态下的漏电流控制在0.002毫安~0.006毫安,控制系统的电介质强度达到15KV,以满足电气安全分类为CF型的冲击波发生器所允许的安全性能要求。
在一实施例中,第一整流模块227输入端的电流为110V-440V的交流电流,优选的为150V-300V的电流,示例性的,该电流为170V、200V或220V的交流电流,第一整流模块227将该交流电流转换为直流电流,以便用于对高频转换模块202进行充电。
在一个可选的实施方式中,充电控制模块100包括功率控制器102和至少两路并联的电气隔离电路;功率控制器102的输入端能够接收初始充电调制信号,功率控制器102的输出端与电气隔离电路的输入端连接,电气隔离电路的输出端与高频转换模块202的信号输入端电连接。
在本申请实施例中,功率控制器102用于对初始充电调制信号进行升频处理,充电控制信号的信号频率高于初始充电调制信号。
在本实施例中,通过设置至少两路电气隔离电路,提高了充电控制模块100给充电模块230发送充电控制信号的频率,进而提高了充电模块230对冲击波发射器224的供电频率,进而提高冲击波发生频率。具体的,通过功率控制器102对初始充电调制信号进行一级频率放大,得到充电控制信号,充电控制信号通过至少两路电气隔离电路对其进行二级频率放大,得到目标控制信号,即
依次对信号进行多次升频,使得本实施例能够实现对冲击波发生器进行高频充电。
在一个可选的实施方式中,至少两路电气隔离电路中每一电气隔离电路包括两路并联的电气隔离支路103,其中,高频转换模块202包括至少四个信号输入端,电气隔离支路103与信号输入端一一对应设置,通过多个电气隔离支路103对高频转换模块202的控制,有效降低对冲击波发生器充电过程中的漏电流,以便保障冲击波发射器224可以直接应用于心脏,以及大幅度提高控制系统的电介质强度,保证整个控制系统在高工作电压下的安全性,确保冲击波发射器224不会对人体造成负面影响。
在一个可选的实施方式中,电气隔离支路103包括隔离单元104、开关电路211和独立电源106;其中,开关电路211通过隔离单元104与功率控制器102连接,开关电路211的电源连接端与独立电源106连接,开关电路211的输出端与高频转换模块202的信号输入端连接,可有效降低隔离单元104释放的漏电流,并确保对高频转换模块202的有效控制;若使用一个独立电源106对多路电气隔离支路103同时供电,会大大增加电气隔离电路的漏电流,进而无法确保充电系统在充电过程中的稳定性,影响冲击波发射器224释放冲击波时的安全性能。
具体地,开关电路211用于将隔离单元104和独立电源106进行隔离,在隔离单元104出现故障时,及时切断当前开关电路211,避免影响独立电源106或其他电气隔离支路103;在独立电源106出现故障时,及时切断当前开关电路211,避免影响隔离单元104或其他电气隔离支路103;同时每个电气隔离支路103中均设置有独立电源106能够保障电气隔离支路103各自工作不互相影响,保证充电系统运行的稳定性,并且开关电路211也用于与其后端电路进行电气隔离,避免高压高频对前端的干扰,进而保证充电系统运行的稳定性。
示例性的,当电气隔离电路中的两个并联电气隔离支路103在开关电路211的控制下导通时,与其电连接的高频转换模块202中对应的一路信号接收电路导通,生成一个目标控制信号,直接控制充电;进而通过开关电路211的导通或断开能够控制高频转换模块202中信号接收电路的导通或断开,进而实现对冲击波发生器充电频率的调节。
进一步地,隔离单元104包括光耦208、mos管和三极管,此部分元器件所
使用的电源214为独立电源106,通过光耦208、mos管和三极管将功率发生器的输出信号与其后端进行电气隔离,避免高压高频部分对前端的干扰,提高充电系统运行的稳定性。
在一个可选的实施方式中,信号触发模块300包括光耦208和脉冲开关电路211;其中,光耦208与脉冲开关电路211串联连接,脉冲开关电路211与放电储能模块218连接。
在本申请实施例中,光耦208用于基于接收到的预设触发信号,控制脉冲开关电路211导通,以使得放电储能模块218对冲击波发射器224提供电能。
具体的,脉冲开关电路211与放电储能模块218连接,当脉冲开关电路211导通时,放电储能模块218与冲击波发射器224间导通,以便放电储能模块218对冲击波发射器224提供电能。
在另一具体实施例中,信号触发模块300还包括第二整流模块229、晶闸管209和第二变压装置210,其中,光耦208通过第二整流模块229与电源214连接,光耦208依次与晶闸管209、第二变压装置210和脉冲开关电路211连接。
在本申请实施例中,第二整流模块229用于将电源214输出的交流电流转换为直流电路,以便于为光耦208提供能量,当光耦208接收到预设触发信号的情况下,光耦208导通,以使晶闸管209处于导通的状态,进而,驱动第二变压装置210产生充电信号,脉冲开关电路211在接收到充电信号的情况下,脉冲开关电路211导通,此时,放电储能模块218与冲击波发射器224间连通,以使放电储能模块218对冲击波发射器224进行供电。
需要说明的是,第一整流模块227与第二整流模块229分开供电,以避免第一整流模块227与第二整流模块229间产生干扰,影响整个电气隔离系统的安全性,具体的,第一整流模块227用于将交流电流转换为直流电流,进而对直流电流进行升频和升压,以便对放电储能模块218进行充电,在对放电储能模块218进行充电的过程中,处于高频高压的状态,极易产生较多的干扰信号,而且,由于远端冲击波发射器224中的电极处在球囊502内,球囊502内充盈生理盐水,而球囊502本身没有绝缘能力,因此,通过隔离变压装置225分两路供电,以降低冲击波发射器224释放冲击波时的漏电流,示例性的,在未使用隔离变压装置225的情况下,其测量的冲击波发射器224释放冲击波时的漏电流,约为30~50μA,对通过隔离变压装置225隔离后的漏电流可降低至3~6μA,
进而显著降低冲击波发射器224释放冲击波时的漏电流,增加使用冲击波发射器224的安全性能。
在一个可选的实施方式中,放电储能模块218包括充电单元232、充电电容231和放电控制模块219;其中,充电单元232的输入端与高频转换模块202电连接,充电单元232的输出端与充电电容231的充电端电连接,充电电容231的放电端通过放电控制模块219与冲击波发射器224电连接。
具体的,放电控制模块219用于控制对冲击波发射器224进行充电,以使冲击波发射器224中的至少一个电极对释放冲击波能量,其中,电极对由至少两个电极构成,从而形成不同能量值的冲击波,以便能够精确控制冲击波的释放位置以及治疗方式,从而针对不同的区域配置不同的治疗方式,提高治疗效果。
在一实施例中,放电控制模块219包括至少两个放电控制单元,至少两个放电控制单元间并联连接,具体的,放电控制单元包括信号隔离电路221、电气隔离子电路234和高压隔离电路223,其中,信号隔离电路221、电气隔离子电路234和高压隔离电路223依次串联连接。
在本申请实施例中,放电控制单元的输入端与第一控制器226连接,其中,第一控制器226为MCU控制器,以便接收第一控制器226发送的充电控制信号,放电控制单元基于充电控制信号,控制冲击波发射器224生成冲击波。
具体的,信号隔离电路221可以包括但不限于光耦208、二极管、三极管和低压继电器中的至少一种,通过将信号隔离电路221设置在第一控制器226与电气隔离子电路234间,用于实现第一控制器226与电气隔离子电路234间的隔离,进一步降低整个电气隔离系统的漏电流,同时还可以提高第一控制器226的输出信号的稳定性。
电气隔离子电路234可以包括但不限于二极管、高压继电器、晶闸管209和场效应晶体管中的至少一种,电气隔离子电路234具有用于加强隔离的作用,具体的,将信号隔离电路221和高压隔离电路223进行隔离,以进一步降低整个电气隔离系统的漏电流,提高整个电气隔离系统的稳定性。
高压隔离电路223包括高压继电器,由于高压隔离电路223的输出端与冲击波发射器224连接,高压隔离电路223用于隔离放电电压在10KV以上的冲击波发生器与充电电容231,尽可能降低冲击波发生器在高压工作时产生的尖
峰信号对电气隔离系统的干扰,确保电气隔离系统的正常运行。
需要说明的是,冲击波发射器224生成的冲击波可以包括但不限于应用于心脏瓣膜钙化的治疗和应用于血管内钙化的治疗。
在本申请实施例中,发射器感应装置501用于采集冲击波发射器224工作状态下的目标状态参数,目标状态参数与冲击波发射器224的放电能量间具有预设对应关系;发射器监测模块510用于接收发射器感应装置501传输的目标状态参数,以及在目标状态参数不满足预设放电条件的情况下,向冲击波发生器输出负反馈信号,负反馈信号用于指示冲击波发生器停止充电。
具体的,在冲击波发射器224的放电过程中,冲击波发射器224的目标状态参数用于指示冲击波发射器224当前工作状态下的放电能量大小,与冲击波发射器224对应的发射器感应装置501采集冲击波发射器224每一次放电产生的目标状态参数,并将其传输至发射器监测模块510;发射器监测模块510接收目标状态参数并判断目标状态参数进行是否满足预设放电条件,若目标状态参数不满足预设放电条件,则说明冲击波发射器224的当前放电无效,在任一冲击波发射器224的当前放电无效的情况下,发射器监测模块510向冲击波发生器传输负反馈信号,冲击波发生器响应于负反馈信号而停止充电;若目标状态参数满足预设放电条件,则说明冲击波发射器224的当前放电有效,在所有冲击波发射器224的当前放电有效的情况下,发射器监测模块510向冲击波发生器传输正反馈信号,响应于正反馈信号而进行充电。具体的,满足预设放电条件可以为目标状态参数中的各参数均在各参数的预设范围内。
在一个实施例中,在冲击波发射器224放电无效的情况下,表明控制系统异常,则控制冲击波发生器停止工作。可选的,在冲击波发射器224放电无效的情况下,生成并显示故障警告信息。具体的,通过冲击波发生器的显示装置显示故障信息,或冲击波发生器的故障灯闪烁。
本申请通过在冲击波发射器224设置发射器感应装置501并将其与发射器监测模块510电连接,能够实时监测冲击波发射器224工作状态下的目标状态参数,进而基于目标状态参数与预设放电条件判断是否向冲击波发生器输出负反馈信号,以实现冲击波发生器能量输出的实时监测和反馈,进而及时控制冲击波发生器的充电状态,从而显著提高系统安全性和可控性。
在一个可选的实施方式中,还包括:一个球囊502和定位内管500,球囊
502内设置有冲击波发射器224和发射器感应装置501,定位内管500伸入球囊502,冲击波发射器224与定位内管500伸入球囊502的部分导管固定连接,发射器感应装置501与定位内管500伸入球囊502的部分导管固定连接。
其中,冲击波发射器224与定位内管500伸入球囊502的部分导管的固定连接方式为胶接,发射器感应装置501与定位内管500伸入球囊502的部分导管的固定连接方式为胶接。在定位内管500的轴向上,发射器感应装置501的探测点与冲击波发射器224的放电点间的距离为4mm。如此,既能够精准地采集冲击波发射器224产生的目标状态参数,也能够防止高能量的冲击波对发射器感应装置501的损坏,从而延长发射器感应装置501的使用寿命。
在一个可选的实施方式中,控制反馈模块400还包括:电压调节模块506、调节电压监测模块503、充电电压监测模块504、第一电压比较模块505和第二电压比较模块507。
其中,第一电压比较模块505分别与调节电压监测模块503和充电电压监测模块504电连接,调节电压监测模块503与电压调节模块506电连接,充电电压监测模块504与充电电容231连接,第二电压比较模块507与调节电压监测模块503电连接。
具体的,调节电压监测模块503用于检测电压调节模块506输出的电压设置信号,并将电压设置信号传输至第一电压比较模块505;充电电压监测模块504用于检测充电电容231的当前电压信号,并将当前电压信号传输至第一电压比较模块505;第一电压比较模块505用于对电压设置信号和当前电压信号进行比较处理,以生成电压比较反馈信号,电压比较反馈信号用于指示充电单元232和充电电容231间的通断状态;第二电压比较模块507用于接收调节电压监测模块503传输的电压设置信号,以及将电压设置信号与输出电压阈值进行比较,以生成输出电压反馈信号,输出电压反馈信号用于指示充电单元232和充电电容231间的通断状态。
进一步的,控制反馈模块400还包括阈值电压调节模块513,阈值电压调节模块513和第二电压比较模块507电连接。具体的,响应于冲击波发生器发出的控制信号,阈值电压调节模块513调节并输出输出电压阈值。
进一步的,第二电压比较模块507接收调节电压监测模块503传输的电压设置信号和阈值电压调节模块513传输的输出电压阈值,在电压设置信号小于
输出电压阈值的情况下,第二电压比较模块507生成第一输出电压反馈信号,第一输出电压反馈信号用于指示充电单元232对充电电容231进行充电;在电压设置信号大于或等于输出电压阈值的情况下,第二电压比较模块507生成第二输出电压反馈信号,第二输出电压反馈信号用于指示充电单元232对充电电容231停止充电。如此,能够进一步保证控制系统的充放电安全。
本申请实施例中,控制反馈模块400还包括触发信号监测模块511,触发信号监测模块511用于基于有无接收发生器触发信号生成触发反馈信号,触发反馈信号用于指示充电电容231的工作状态。
进一步的,响应于脚踏开关或手柄开关的闭合,冲击波发生器的第二控制模块生成发生器触发信号。在触发信号监测模块511接收到发生器触发信号的情况下,触发信号监测模块511生成第一触发反馈信号,第一触发反馈信号用于指示充电电容231放电;在触发信号监测模块511没有接收到发生器触发信号的情况下,触发信号监测模块511生成第二触发反馈信号,第二触发反馈信号用于指示充电电容231停止放电。
在一个可选的实施方式中,控制反馈模块400还包括:温度监测模块508和设置在冲击波发射器224上的感应装置509,其中,感应装置509与温度监测模块508电连接,具体的,感应装置509用于采集冲击波发射器224中目标元器件的工作温度,并将工作温度传输至温度监测模块508;温度监测模块508用于基于工作温度和预设工作温度阈值生成温度反馈信号,温度反馈信号用于指示充电单元232和充电电容231间的通断状态。
进一步的,在目标元器件的工作温度小于或等于预设工作温度阈值的情况下,温度监测模块508生成温度正反馈信号,温度正反馈信号用于指示充电单元232对充电电容231进行充电;在目标元器件的工作温度大于预设工作温度阈值的情况下,温度监测模块508生成温度负反馈信号,温度负反馈信号用于指示充电单元232对充电电容231停止充电。
在一个可选的实施方式中,控制反馈模块400还包括:启动信号监测模块512,其中,启动信号监测模块512用于接收发生器启动信号,以及在接收到发生器启动信号的情况下生成启动反馈信号,启动反馈信号用于指示充电单元232和充电电容231间的通断状态。
具体的,在发射器监测模块510生成发生器正反馈信号、第一电压比较模
块505生成第一电压比较正反馈信号、第二电压比较模块507生成第一输出电压反馈信号、温度监测模块508生成温度正反馈信号且启动信号监测模块512生成发生器启动信号的情况下,充电单元232对充电电容231进行充电,否则充电单元232对充电电容231停止充电,如此,不仅增加冲击波系统的电路安全,而且可以提高冲击波系统的治疗效果。
由本申请实施例的上述技术方案可见,本申请通过设置信号触发模块、充电控制模块、充电模块和控制反馈模块,以实现对冲击波装置进行安全充电,具体的,充电控制模块与充电模块电连接;充电模块包括串联连接的高频转换模块和放电储能模块,控制反馈模块分别与充电控制模块和放电储能模块电连接;高频转换模块的信号输入端与充电控制模块的输出端电连接;高频转换模块的电源输入端与电源电连接,高频转换模块的输出端与放电储能模块电连接;信号触发模块的输出端与充电模块电连接,充电模块的输出端与冲击波发生器电连接,信号触发模块输出的充电触发信号能够传输至充电模块,以使充电模块与冲击波发生器间处于导通状态。利用本申请提供的技术方案可以大幅度提高冲击波装置的充电频率和电介质强度,降低冲击波装置的漏电流,进而提高治疗的安全性。
本申请还提供了一种冲击波设备,包括冲击波发射器和如上所述的控制系统,在此不再赘述。
需要说明的是,冲击波设备生成的冲击波可以包括但不限于应用于心脏瓣膜钙化的治疗和应用于血管内钙化的治疗。
虽然本发明已经通过优选实施例进行了描述,然而本发明并非局限于这里所描述的实施例,在不脱离本发明范围的情况下还包括所作出的各种改变以及变化。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (25)
- 一种充电系统,其特征在于,包括并联连接的充电控制模块和充电供电模块;所述充电控制模块包括功率控制器和至少两路并联的电气隔离电路;所述充电供电模块包括串联连接的高频转换模块和整流模块;所述功率控制器的输入端用于接收初始充电调制信号,所述功率控制器的输出端与所述电气隔离电路的输入端电连接,所述电气隔离电路的输出端与所述高频转换模块的信号输入端电连接;所述高频转换模块的电源输入端与充电电源电连接,所述高频转换模块的输出端与所述整流模块电连接;所述初始充电调制信号经所述功率控制器后生成充电控制信号,并经至少两路电气隔离电路传输至所述高频转换模块,所述高频转换模块响应于所述充电控制信号导通,以对放电储能模块的充电电容进行充电。
- 根据权利要求1所述的充电系统,其特征在于,所述功率控制器用于对所述初始充电调制信号进行升频处理,所述充电控制信号的信号频率高于所述初始充电调制信号。
- 根据权利要求1所述的充电系统,其特征在于,所述充电控制信号包括至少两路不同相位的充电控制子信号,至少两路所述充电控制子信号分别通过所述至少两路电气隔离电路传输至所述高频转换模块;所述高频转换模块用于分别对所述至少两路充电控制子信号进行升频处理,以输出至少两路目标控制信号,所述目标控制信号的信号频率高于所述充电控制子信号。
- 根据权利要求3所述的充电系统,其特征在于,所述至少两路电气隔离电路中每一电气隔离电路包括两路并联的电气隔离支路;所述高频转换模块包括至少四个信号输入端,所述电气隔离支路与所述信 号输入端一一对应设置。
- 根据权利要求4所述的充电系统,其特征在于,所述电气隔离支路包括隔离单元、开关电路和独立电源,所述隔离单元的输入端与所述功率控制器电连接,所述开关电路分别与所述隔离单元、所述独立电源和所述高频转换模块电连接。
- 根据权利要求1-5中任一项所述的充电系统,其特征在于,所述充电供电模块还包括第一变压装置,所述第一变压装置与所述高频转换模块和所述整流模块串联连接,所述第一变压装置的输入端电压小于所述第一变压装置的输出端电压。
- 根据权利要求1-5中任一项所述的充电系统,其特征在于,所述充电控制模块还包括与所述功率控制器串联的第一充电隔离电路,所述第一充电隔离电路用于接收所述初始充电调制信号并传输至所述功率控制器。
- 根据权利要求1-5中任一项所述的充电系统,其特征在于,所述充电控制模块还包括电压采集电路;所述电压采集电路用于与所述充电电容电连接,所述电压采集电路用于检测所述充电电容的储能电压,并基于所述储能电压输出电压反馈信号。
- 根据权利要求1-5中任一项所述的充电系统,其特征在于,所述充电供电模块还包括隔离电源,所述充电电源、所述隔离电源和所述高频转换模块依次串联连接。
- 一种电气隔离系统,应用于冲击波设备,其特征在于,电气隔离系统包括:信号触发模块与依次串联连接的第一整流模块、高频转换电路和放电储能模块;所述第一整流模块的输入端与电源连接,用于将交流电流转换为直流电流,向所述高频转换电路输送所述直流电流;所述高频转换电路包括高频转换模块和电气隔离支路;所述高频转换模块用于将所述直流电流转换为高频电流,向所述放电储能模块输送所述高频电流;所述高频转换模块包括多个高频转换单元,所述电气隔离支路包括N个隔离单元,所述高频转换单元均通过所述隔离单元与第一控制器连接;其中,N为大于2的偶数;所述放电储能模块的输出端与冲击波发射器连接;所述信号触发模块的输出端与所述放电储能模块连接,所述信号触发模块用于控制所述放电储能模块对所述冲击波发射器进行供电。
- 根据权利要求10所述的电气隔离系统,其特征在于,一个所述隔离单元与至少一个所述高频转换单元连接,优选的,一个所述隔离单元与一个所述高频转换单元连接。
- 根据权利要求11所述的电气隔离系统,其特征在于,所述电气隔离支路包括N个独立电源;N个所述独立电源与N个所述隔离单元一一对应连接。
- 根据权利要求10所述的电气隔离系统,其特征在于,所述信号触发模块包括光耦和脉冲开关电路;所述光耦与所述脉冲开关电路连接,所述脉冲开关电路与所述放电储能模块连接,所述光耦基于接收到的预设触发信号,控制所述脉冲开关电路导通,以使得所述放电储能模块对所述冲击波发射器提供电能。
- 根据权利要求10所述的电气隔离系统,其特征在于,所述放电储能模块包括充电电容和放电控制模块;所述充电电容的充电端与所述高频转换电路连接,所述充电电容的放电端通过所述放电控制模块与所述冲击波发射器连接。
- 一种控制系统,应用于冲击波装置,其特征在于,包括:信号触发模块、充电控制模块、充电模块和控制反馈模块;所述充电控制模块与所述充电模块电连接;所述充电模块包括串联连接的高频转换模块和放电储能模块,所述高频转换模块的信号输入端与所述充电控制模块的输出端电连接;所述控制反馈模块分别与所述充电控制模块和所述放电储能模块电连接;所述高频转换模块的电源输入端与电源电连接,所述高频转换模块的输出端与所述放电储能模块电连接,所述高频转换模块能够对所述放电储能模块进行充电;所述信号触发模块的输出端与所述放电储能模块电连接,所述放电储能模块的输出端与冲击波发射器电连接,所述信号触发模块输出的充电触发信号能够传输至所述放电储能模块,以使所述放电储能模块与所述冲击波发射器间处于导通状态。
- 根据权利要求15所述的控制系统,其特征在于,所述充电控制模块包括功率控制器和至少两路并联的电气隔离电路;所述功率控制器的输入端能够接收初始充电调制信号,所述功率控制器的输出端与所述电气隔离电路的输入端连接,所述电气隔离电路的输出端与所述高频转换模块的信号输入端电连接。
- 根据权利要求16所述的控制系统,其特征在于,所述至少两路电气隔离电路中每一电气隔离电路包括两路并联的电气隔离支路;所述高频转换模块包括至少四个信号输入端,所述电气隔离支路与所述信号输入端一一对应设置。
- 根据权利要求15所述的控制系统,其特征在于,所述充电模块包括第一变压装置,所述高频转换模块通过所述第一变压装置与所述放电储能模块连接,所述第一变压装置的输入端电压小于所述第一变压装置的输出端电压。
- 根据权利要求17所述的控制系统,其特征在于,所述电气隔离支路包括隔离单元、开关电路和独立电源;所述开关电路通过所述隔离单元与所述功率控制器连接,所述开关电路的电源连接端与所述独立电源连接,所述开关电路的输出端与所述高频转换模块 的信号输入端连接。
- 根据权利要求15所述的控制系统,其特征在于,所述放电储能模块包括充电单元、充电电容和放电控制模块;所述充电单元的输入端与所述高频转换模块电连接,所述充电单元的输出端与所述充电电容的充电端电连接,所述充电电容的放电端通过所述放电控制模块与所述冲击波发生器电连接。
- 根据权利要求15所述的控制系统,其特征在于,所述控制反馈模块包括发射器感应装置、发射器监测模块和触发信号监测模块;所述发射器感应装置与冲击波发射器相对设置,所述冲击波发射器与所述冲击波发生器电连接,所述发射器监测模块分别与所述发射器感应装置和所述放电储能模块电连接;所述触发信号监测模块与所述充电电容电连接。
- 根据权利要求15中所述的控制系统,其特征在于,所述控制反馈模块还包括电压调节模块、调节电压监测模块、充电电压监测模块和第一电压比较模块,所述第一电压比较模块分别与所述调节电压监测模块和充电电压监测模块电连接;所述调节电压监测模块用于检测所述电压调节模块输出的电压设置信号,并将所述电压设置信号传输至所述第一电压比较模块;所述充电电压监测模块用于检测所述充电电容的当前电压信号,并将所述当前电压信号传输至所述第一电压比较模块;所述第一电压比较模块用于对所述电压设置信号和所述当前电压信号进行比较处理,以生成电压比较反馈信号,所述电压比较反馈信号用于指示所述充电单元和所述充电电容间的通断状态。
- 根据权利要求22中所述的控制系统,其特征在于,所述控制反馈模块还包括第二电压比较模块,所述第二电压比较模块与所述调节电压监测模块电连接;所述第二电压比较模块用于接收所述调节电压监测模块传输的所述电压设 置信号,以及将所述电压设置信号与输出电压阈值进行比较,以生成输出电压反馈信号,所述输出电压反馈信号用于指示所述充电单元和所述充电电容间的通断状态。
- 根据权利要求22中所述的控制系统,其特征在于,所述控制反馈模块还包括温度监测模块和设置在所述冲击波发生器上的感应装置,所述感应装置与所述温度监测模块电连接;所述感应装置用于采集所述冲击波发生器中目标元器件的工作温度,并将所述工作温度传输至所述温度监测模块;所述温度监测模块用基于所述工作温度和预设工作温度阈值生成温度反馈信号,所述温度反馈信号用于指示所述充电单元和所述充电电容间的通断状态。
- 一种冲击波设备,其特征在于,包括冲击波发射器和如权利要求15-24任一项所述的控制系统。
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106019392A (zh) * | 2016-05-17 | 2016-10-12 | 吉林大学 | 一种基于网络的核磁共振探水仪的恒流充放电电源装置 |
US20200129196A1 (en) * | 2018-10-25 | 2020-04-30 | Medtronic Vascular, Inc. | Cavitation catheter |
CN111446766A (zh) * | 2019-01-17 | 2020-07-24 | 张坚 | 一种用于冲击波治疗系统的高压充电电源及冲击波治疗系统 |
CN113367769A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-09-10 | 南京欣科医疗器械有限公司 | 高压脉冲输出装置及使用该装置的冲击波球囊导管系统 |
CN113648048A (zh) * | 2021-07-15 | 2021-11-16 | 深圳市赛禾医疗技术有限公司 | 一种放电可控的冲击波球囊导管系统 |
CN214798998U (zh) * | 2021-02-07 | 2021-11-19 | 北京金茂绿建科技有限公司 | 一种带有高频隔离功能的储能装置 |
CN219354067U (zh) * | 2022-09-30 | 2023-07-18 | 沛嘉医疗科技(苏州)有限公司 | 一种用于冲击波装置的控制系统 |
-
2023
- 2023-09-28 WO PCT/CN2023/122711 patent/WO2024067823A1/zh unknown
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106019392A (zh) * | 2016-05-17 | 2016-10-12 | 吉林大学 | 一种基于网络的核磁共振探水仪的恒流充放电电源装置 |
US20200129196A1 (en) * | 2018-10-25 | 2020-04-30 | Medtronic Vascular, Inc. | Cavitation catheter |
CN111446766A (zh) * | 2019-01-17 | 2020-07-24 | 张坚 | 一种用于冲击波治疗系统的高压充电电源及冲击波治疗系统 |
CN214798998U (zh) * | 2021-02-07 | 2021-11-19 | 北京金茂绿建科技有限公司 | 一种带有高频隔离功能的储能装置 |
CN113367769A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-09-10 | 南京欣科医疗器械有限公司 | 高压脉冲输出装置及使用该装置的冲击波球囊导管系统 |
CN113648048A (zh) * | 2021-07-15 | 2021-11-16 | 深圳市赛禾医疗技术有限公司 | 一种放电可控的冲击波球囊导管系统 |
CN219354067U (zh) * | 2022-09-30 | 2023-07-18 | 沛嘉医疗科技(苏州)有限公司 | 一种用于冲击波装置的控制系统 |
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