[發明專利]換能器用頻率實時調節的電路、方法及超聲切割止血刀系統

在審

• 申請號: 202110060338.6
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN113633350A
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 陳廣錁;陳偉彬;史英豪
• 申請（專利權）人: 深圳成川醫療有限公司
• 主分類號: A61B17/32
• 分類號: A61B17/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種換能器用頻率實時調節的電路，其特征在于，包括：

驅動電路模塊，用于發出驅動超聲換能器的正弦波信號；

信號采集處理電路模塊，用于將正弦波信號轉成電壓和電流的相位方波信號；

相位轉換電路模塊，用于將電壓和電流的相位方波信號轉換成電壓電流相位差方波信號；

控制器，將獲取的電壓電流相位差方波信號轉換成相位差值并與預存的相位差值進行比較分析以調節驅動電路模塊發出的正弦波信號，從而使超聲換能器工作時的正弦波電信號的電壓與電流的相位相同，進而使超聲換能器工作在諧振頻率。

2.根據權利要求1所述的換能器用頻率實時調節的電路，其特征在于，所述信號采集處理電路模塊包括：

電流信號采集模塊，用于采集超聲換能器的電流信號；

電壓信號采集模塊，用于采集超聲換能器的電壓信號；

電流信號處理模塊，用于處理所述電流信號采集模塊采集的電流信號數據，并將驅動電路模塊輸出的正弦波信號轉換成方波信號；

電壓信號處理模塊，用于處理所述電壓信號采集模塊采集的電壓信號數據，并將驅動電路模塊輸出的正弦波信號轉換成方波信號。

3.根據權利要求2所述的換能器用頻率實時調節的電路，其特征在于，

所述電流信號處理模塊和所述電壓信號處理模塊分別包括：

比較單元，每個所述比較單元包括比較芯片，所述比較芯片用于將正弦波信號轉換成方波信號。

4.根據權利要求3所述的換能器用頻率實時調節的電路，其特征在于，所述相位轉換電路模塊包括：

異或門，可輸入兩個電平，當輸入的兩個電平相異，則輸出高電平1，當輸入的兩個電平相同，則輸出低電平0；

限流穩壓單元，與所述異或門連接，所述限流穩壓單元用于對所述異或門U2輸出的電平限流穩壓以使所述控制器能夠接收處理。

5.根據權利要求4所述的換能器用頻率實時調節的電路，其特征在于，所述電流信號處理模塊和所述電壓信號處理模塊還分別包括：

電平轉換單元，所述電平轉換單元的輸入端與所述比較單元的比較芯片的輸出端連接，所述電平轉換單元的輸出端與所述相位轉換電路模塊連接，用于輸出所述相位轉換電路模塊能夠接收的電平；

放大單元，所述放大單元與所述比較單元的輸入端連接，用于增強傳輸信號的驅動能力；

濾波單元，與所述放大單元輸入端連接，用于將輸入至放大單元的電壓信號或電流信號濾波。

6.一種換能器用頻率實時調節的方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1.獲取電壓電流相位差方波信號；

S2.將獲取的電壓電流相位差方波信號轉換成相位差值并與預存的相位差值進行比較分析以生成調頻控制指令；

S3.根據調頻控制指令輸出電壓與電流的相位相同的正弦波信號。

7.根據權利要求6所述的頻率調節方法，其特征在于，步驟S1中具體包括：

控制器控制驅動電路模塊中的發生器以預設的起始頻率輸出正弦波信號，并連續捕捉相位轉換電路模塊輸入的低電平脈寬，并通過平均值算法求得連續低電平脈寬的平均值，以獲得當前相位差值。