数控开关电源在高频电刀中应用

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1、学兔兔www.xuetutu.com数控开关电源在高频电刀中的应用宋涛，等数控开关电源在高频电刀中的应用木宋涛，吴水才，张甫，包瑾。，张小琴(北京x-,_lk大学生命科学与生物工程学院北京100124，)(北京恒实基业科技有限公司，北京100041)摘要：高频电刀已经广泛取代机械手术刀应用于临床手术中，其电源模块是否能够提供稳定输出电压是确保设备运行稳定、手术安全的关键。开关电源控制技术一直是国内外研究的热点，设计基于DSP的数控开关电源应用于高频电刀在电刀电源设计方面正受着越来越多的关注。本文介绍了基于各种调制芯片、数字信号处理器、单片机控制的开关电源原理

2、和方法，概述了国内外研究现状，并从提高瞬态响应速度、提高稳压精度、简化结构提高集成化程度、提高稳定性并降低成本方面总结了发展方向。关键词：开关电源；高频电刀；DSP；数控Abstract：Highfrequencyelectricknifewitchreplacemechanicalscalpelhasbeenwidelyusedinclinicalsurgery．Provideasta-bleoutputvoltageofthepowermoduleisthekeytoensuringthestableoperationofequipmentandthes

3、afetyofclinicalsurgery．Thecontrolmethodsofswitchingpowersupplyareanactiveareaofresearch．SwitchingpowersupplybasedonDSPnumericalcon-trolisattractingincreasingattentionwithrespecttotheElectrosurgica1．Inthispaper,weintroducedtheprinciplesandmethodsofswitchingpowersupplybasedonModulati

4、onchip，DSP,MCUcontro1．Wealsosummarizedthestateoftheartandtheprospectintheserespects：increasingthetransientresponsespeed，improvingtheregulationaccuracy,simplifyingthestructuretoimprovethelevelofintegration，andenhancingstabilityandreducingcosts．Keywords：switchingpowersupply；Hi曲freque

5、ncyelectricknife；DSP；numericalcontrol中图分类号：TM921．5文献标识码：B文章编号：1001-9227(2013)04-0170-030引言开关电源可以很好的解决这些问题，国内外有大量学者开展医高频电刀(高频手术器)是一种通过有效电极尖端产生的疗设备开关电源的技术研究，主要包括模拟控制和数字控制技高频高压电流与肌体接触时对组织进行加热，实现对肌体组织术开关电源。模拟控制主要是采用脉宽PWM或脉频PFM控制的切割和止血的电外科设备l。如今高频电刀已经广泛取代机芯片实现调压稳压。主要方式有：(1)脉冲周期固定，调械手术刀应

6、用于临床。作为高频电刀的心脏，供电电源部分性节主电路开关管的导通时间的脉冲宽度调制方式PWM，(2)能的好坏直接影响设备运行的稳定，从而影响手术的效果。目脉冲宽度固定，通过改变开关频率调节占空比的脉冲频率调制前临床上高频电刀的电源主要有线性电源和开关电源两种。传方式PFM；(3)调节开关管导通时间ton与周期T之比来稳定统的高频电刀主要使用线性电源作为供电模块，原因之一是某输出电压的PWM—PFM混合调制模式。这些控制方式主要有些关键技术问题还需要进一步解决，如：开关电源模块信号质如下缺点：(1)传统的模拟控制PWM或者PFM芯片瞬态响应量低，输出纹波大；高

7、电压大电流开关电源工艺不够成熟；开慢，调压精度低，可控性能差_6JI7[9l。(2)目前市场上没有关电源产生的高频电磁干扰与电刀的高频射频放大器信号相互PWM—PFM功能的集成芯片，从而限制了它的应用。(3)模影响，造成手术室其他设备无法正常使用叫。拟控制开关电源需要使用更多的元器件，因此需要更大的空由于高频电刀的使用与电磁兼容密切相关，所以供电电源间，不利于医疗器械的小型化发展。(4)模拟控制开关电源器模块与其他模块间的电磁兼容性是电源设计的关键。良好的电件本身参数与时间，温度等外界条件相关，造成系统响应慢，源电压控制方式可以很好的解决电磁兼容性问题。目前

8、临床上稳定性差。(5)设计复杂，无法为电源模块提供最