控制模式中，正弦項導致歸因于相位的變化。為 了校正這個變化，根據反正弦函數執行當控制電壓和/或電流時的相位增益校正函數。在 補償器2與逆變器5之間放置反正弦塊3和2/31塊4。這是因為補償器正在輸出占空比 d(取值范圍從0到1)，然后它將被放入輸出電壓方程的正弦部分，如根據公式Silly所 描述，其中d* 31 = 012。發生器利用
作為正弦函數的d項，它又使占空比
通過這種方法，發生器增益關于電壓和/或電流模式中的相 位是常數，因為增益將是d的導數，而不是d本身。
[0053] 現在參考圖3B，顯示了根據本公開處于功率控制模式的電外科發生器1的網 絡模型。在功率控制模式中，根據正弦平方函數的倒數執行相位增益校正函數。在這 個模型中，補償器2與反正弦塊3之間放置了乘法器塊6,它計算未校正占空比d的平 方。發生器又利用
作為正弦平方函數的d項，結果為校正后的占空比
同樣，通過這種方法發生器增益關于相位是常數。
[0054] 現在參考圖4,展示了根據本公開的電外科發生器10。一般來說，所公開的發生器 10補償增益變化的根本原因并精確地校正在源頭的變化。通過把增益歸一化到適用一切條 件的單點，不僅保證了穩定性，而且極大地簡化了整體控制系統設計。所介紹的增益補償技 術適用于利用相移全橋逆變器拓撲結構的任何應用。它比現有技術中存在的技術手段更簡 單，并提供了將在這種類型的一切電路中起作用的通用解決方案。
[0055] 所公開的發生器10包括用戶界面20,被配置為接收來自用戶的定義系統的運行 模式和參數的輸入，比如但不限于功率電平、單極還是雙極模式、電外科能量的開/關、切 割模式、密封模式、混合模式、凝結模式、波峰因子等。用戶界面20可以包括用戶界面元件， 比如按鈕、旋鈕、鍵盤、觸摸屏等，它們可以設置在發生器外殼上和/或電外科儀器上。用戶 界面20可以包括視覺顯示器和音頻指示器向用戶傳送運行狀態和反饋。電外科系統10包 括與用戶界面20可操作地通信的控制器30和增益補償射頻（RF)級40。控制器30解釋從 用戶界面20收到的運行命令，再向增益補償RF級40提供一個或多個控制信號，比如但不 限于定位點信號。增益補償RF級40可以被配置為向控制器30傳送一個或多個運行參數， 比如但不限于阻抗、輸出電壓、輸出電流和輸出功率。增益補償RF級40被配置為接收來自 控制器30的定位點信號，并且對其響應，以下文詳細說明的方式產生要遞送到負載90 (例 如到目標組織）的電外科輸出信號。電外科發生器10包括電源50,被配置為把線路電壓 (例如120VAC或240VAC)轉換為用戶界面20、控制器30和增益補償RF級40所需的運行 電壓。在某些實施例中，電源50被配置為提供+5VDC、-5VDC、+12VDC和+150VDC。
[0056] 現在轉到圖5和圖6,現在介紹根據本公開的增益補償RF級40。增益補償RF級 40采用一種兩部分方法實現增益補償。第一部分方法針對由全橋諧振逆變器輸出級160的 負載（阻抗）變化導致的增益變化。第二部分方法針對在電流和電壓控制模式期間由全橋 諧振逆變器輸出級160的占空比調制（如脈沖寬度調制）的正弦項導致的增益變化，以及 在功率控制模式期間由所述占空比調制的正弦平方項導致的增益變化。
[0057] 更詳細地說，增益補償RF級40 -般被設置為具有兩個增益補償誤差校正元件的 改進的控制回路。在PID部分140的輸入之前提供第一個阻抗增益補償單元130,而在PID 部分140之后提供相位增益補償單元150。增益補償RF級40包括具有RF定位點輸入121 的求和放大器120,RF定位點輸入121在求和放大器120的正（+)輸入處接收RF定位點信 號125。在求和放大器120的負（-)輸入處接收計算的輸出信號171 (如輸出參數對應的"等 效"定位點）。求和放大器120在求和放大器輸出123產生對應于RF定位點信號125 (如 期望輸出）與計算的輸出信號171 (如實際輸出）之間的差的第一誤差信號124。第一誤差 信號124作為誤差項被傳送到阻抗增益補償單元130的誤差輸入131。除誤差輸入131之 外，阻抗增益補償單元130還包括負載輸入132,被配置為從全橋諧振逆變器160接收負載 信號。因此，阻抗增益補償單元130被配置為除補償增益變化外還補償全橋諧振逆變 器150的負載變化。
[0058] 阻抗增益補償單元130被配置為在阻抗增益補償單元輸出133處產生傳送到PID 控制器140的第二誤差信號134。歸因于負載變化所需要的補償不僅取決于負載，而且還取 決于控制方法。不過，由于與定位點可以改變的頻率相比，組織阻抗變化得相對更慢，所以 可靠地實現了基于負載的增益補償。根據以下呈現的表1中列出的增益變化方程確定負載 補償，其中&。是諧振網絡的戴維南等效輸出阻抗（如電抗）：
[0059] 表 1
[0060]
[0061] 由表1中方程計算的增益變化的倒數產生要被施加到PID控制器140的誤差輸入 141的誤差項，以有效地歸一化歸因于阻抗的增益。以下表2中呈現了增益補償方程。
[0062]
[0063] 阻抗增益補償單元130被編程為接收負載作為參數，并通過預處理（如預失真） 內部控制回路的誤差項，在由相位增益補償器150處理之前在系統中增加或移除增益，以 補償歸因于阻抗變化產生的增益非線性。
[0064] PID單元140從阻抗增益補償單元130接收誤差信號134并產生相位控制信號 142,它確定相位增益補償單元150內包括的全橋逆變器驅動器，如脈沖寬度調制單元的占 空比。
[0065] 現在注意圖6,相位增益補償單元150接收相位控制信號142。相位增益補償單元 150校正與脈沖寬度調制技術相關聯的內在非線性。更詳細地說，在現有技術的全橋逆變器 中，脈沖寬度調制占空比的線性增加引起全橋逆變器峰到峰輸出根據正弦項增加。例如，把PWM占空比從0%改變到50% (如通過改變兩個脈沖串之間的相位差）引起全橋逆變器的 輸出從峰值的〇%變化到峰值的70. 7%。
[0066] 為了補償這種非線性，在根據本公開的實施例中，相位增益補償單元150通過把 至少部分基于反正弦項的補償因子施加到相位控制信號142來補償（如預處理或預失真） 相位控制信號142,這又產生校正的PWM驅動信號152。相位控制信號142由相位預處理模 塊151接收。相位預處理模塊151把反正弦項施加到相位控制信號142以產生PWM驅動信 號152。時鐘155向PWM驅動器153的載波輸入155提供具有相位0 1的方波154。在實施 例中，時鐘155可以整合到和/或包括在PWM驅動器153之內。典型情況下，方波154具有 對應于期望的電外科頻率的頻率，如470kHz。校正的PWM驅動信號152被施加到PWM驅動 器153的調制輸入156,產生具有相位0 2的移相的第二方波。0 1與0 2之間的相位差由 PWM驅動信號152確定。相位0 1和相位0 2從相位增益補償單元150輸出以驅動全橋逆 變器160。因此，0 1與02之間的相位差由相位預處理模塊151通過反正弦函數預處理， 它精確地補償了全橋逆變器160的正弦項非線性。以這種方式實現了對PID140輸出的純 線性響應。
[0067] 參考圖7和圖8A-8D，更詳細介紹了全橋逆變器160。全橋逆變器160包括在全橋 配置中為產生一對輸出脈沖串VpV2而配置的多個晶體管162、164、166、168。全橋逆變器 160從相位增益補償單元150接收相位0 1和相位0