[發明專利]壓電設備和電路

有效

• 申請號: 201810309519.6
• 申請日: 2014-12-29
• 公開（公告）號: CN108478293B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 蓋里·J·龐德;約翰·蓓特;邁克爾·W·艾倫
• 申請（專利權）人: 英特爾梅迪股份有限公司
• 主分類號: A61C1/00
• 分類號: A61C1/00;A61C1/07;A61C17/02;B06B1/02
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 薛琦;張冉

本發明提供了一種具有一電路的設備。該電路包括從一能源接收電能的至少一升壓轉換器、和該升壓轉換器串聯的一方波驅動器、和該方波驅動器串聯并用于將方波轉換為正弦波的一電感、以及和該電感串聯的一壓電傳感器，該壓電傳感器可連接負載。該設備還包括連接至該電路的一鎖相環路，用于在該壓電傳感器連接負載時確定該壓電傳感器的諧振頻率。

本申請是以下申請的分案申請：申請日，2014年12月29日；申請號，201480002498.3；發明創造名稱，壓電設備和電路。

背景技術

在包括根管治療、牙周治療和清潔過程的牙醫學領域中，受電設備的使用能夠提高程序的效率和功效。例如，在這些領域以及口腔外科領域中，通過一治療尖端提供超聲波能量的受電設備能夠實現對于牙齒中因具有復雜幾何形狀而難以達到的區域或部分更好的清潔和清創。

在不同情形下，提供用于實施牙科的或外科的步驟的有線或無線設備是有益的。在醫學和牙科領域例如根管治療、牙周治療、清潔以及其他外科治療過程中，不管是口腔的還是其他的，傳統上采用手動工具或外部供電設備來完成。這兩類工具都是有效的，但也都具有一些缺點。比如，手動工具的使用會導致冗長的過程，并會造成臨床醫師、病人或兩者的疼痛、不適或疲勞。受電設備能夠緩解這些問題并且同樣有效，但卻會帶來其他一些困難。例如，由于流體的連接(fluid connections)和線纜會向設備增加可觀的重量，因而接有線纜的受電設備對于操控而言可能太過笨重。并且，與受電設備相連的流體連接以及線纜在治療過程期間會是難以操控的。在使用中，必須小心避免線纜的纏結、流體通路的閉塞，或對前述兩者中任意一個的損壞。

在醫療領域中，在發展新的工具和技術時，考慮病人的安全、治療過程的耗時以及外科環境下的功效是有益的。就像牙科領域，受電設備相比于手動開動(manuallypowered)或不受電工具具有縮短治療過程耗時以及提供微創技術的優勢。然而，電流受電設備也具有一些缺點，包括運行壽命不夠長、相比于手動工具重量更重以及可用電力不足。商業上可用的、用于醫療和牙科治療過程的壓電設備可包括低效的驅動電路，其需要更高的輸入功率來獲取合適的結果。多余的能量以熱量或其他損失的形式被浪費，因而可能需要更大或更高的額定電路元件、散熱器、以及大的設備空間。以前的壓電潔牙機電路設計采用硬開關以及很耗電的方法來迫使機械諧振發生在接近該機械諧振點的一設定好的電信號下。典型地，硬開關通過連接一變壓器至同時還接地的壓電陶瓷來實現。由于來自每一脈沖的能量均對壓電陶瓷電容負載充電然后該能量就被放電至地，因而這種電路是有損的。為驅動超聲波設備的采用硬開關的電路的例子，可以在美國專利Nos.3,596,206、3,651,352、4,445,063和4,168,447中找到。

從另一方面來看，現有的一些無線設備可連接至流體源。為了將流體提供至治療位置，可以使用一泵，其可以是與設備相分離的，也可以是位于設備內部的。內部的電泵從電源處抽出電能，這在采用電池電源的情形下會更快耗盡電池的電力。

已有設備的控制中心可以位于設備外部，在這種情況下，設備的操控者需要連續并同時地支持該設備以及調節控制系統，而這會增加耗時并且需要額外的協助才能夠完成治療過程。并且，交流電(AC)受電設備需要具備對諸如電源線的電壓和電流的屏蔽能力。

在超聲波設備的運行期間也有可能引發這些問題以及其他問題。因此，需要一種能夠克服上述缺點的手持式超聲波設備。

發明內容

本發明提供了一種具有一電路的設備。該電路包括從一能源接收電能的至少一升壓轉換器，同該升壓轉換器串聯的一方波驅動器，和該方波驅動器串聯并用于將方波轉換為正弦波的一電感，以及與該電感串聯的一壓電傳感器(transducer)，該壓電傳感器可連接至一負載。該設備還包括一鎖相環路，該鎖相環路連接至該電路，以在該壓電傳感器連接該負載時確定該壓電傳感器的諧振頻率。