專利名稱：開關式高頻漏電流限制系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種高頻手術設備的控制裝置，具體地說涉及一種開關式高頻漏電流限制系統。
背景技術：
高頻手術設備作為醫用電氣設備必須保證其既安全又有效，也就是通常所說的安全性和有效性。按照國家標準GB9706. 4《醫用電氣設備第2-2部分高頻手術設備安全專用要求》的要求，高頻漏電流是一項重要的安全指標，其中單極模式的高頻漏電流必須小于 150mA，故在高頻手術設備上市前，必需采取措施，將高頻漏電流限制在國家標準要求的范圍內，這樣才能保證醫生和患者的安全性。而按照國家標準，高頻手術設備有效性的一個重要指標是，在100 Ω、200 Ω、500 Ω、1000 Ω ,2000 Ω的負載上都要輸出達到要求的高頻功率，有時在實際手術中甚至要求在3000 Ω ,4000 Ω ,5000 Ω的負載上也要輸出達到要求的高頻功率，才能保證高頻手術設備的有效性。但是，高頻漏電流的限制和特定負載下的高頻輸出功率之間的有很大的關聯關系，傳統的高頻漏電流限制系統，在將高頻手術設備單極模式的高頻漏電流限制在小于150mA的同時，也限制了在特定負載下的高頻輸出功率，使得高頻手術設備的有效性達不到手術要求。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是克服現有高頻漏電流限制系統的不足，提供一種開關式高頻漏電流限制系統，其能夠在將高頻手術設備的高頻漏電流限制在小于150mA 的同時，使其在特定負載下的高頻輸出功率仍然達到要求，從而同時保證高頻手術設備的安全性和有效性。本實用新型解決其技術問題所采取的技術方案如下一種開關式高頻漏電流限制系統，用于高頻手術設備，其特征在于所述高頻漏電流限制系統包括高頻輸出電壓采樣變換級、高頻輸出電流采樣變換級、負載阻抗轉換模塊和功率控制及漏電流分辨模塊；所述高頻輸出電壓采樣變換級連接所述高頻手術設備負載并將高頻電壓信號轉換為低壓直流電壓信號，所述高頻輸出電流采樣變換級連接所述高頻手術設備負載并將高頻電流信號轉換為低壓直流電流信號，所述負載阻抗轉換模塊同時連接該高頻輸出電壓采樣變換級和高頻輸出電流采樣變換級，并且將它們輸出的低壓直流電壓信號和低壓直流電流信號轉換成負載阻抗值信號，所述功率控制及漏電流分辨模塊連接該負載阻抗轉換模塊并在對之輸出的負載阻抗值信號作出判斷后輸出高頻漏電流控制信號或功率控制信號。本實用新型所述開關式高頻漏電流限制系統的高頻輸出電壓采樣變換級包括相連接的電壓變換器Tl和真有效值變換器U1，所述高頻輸出電流采樣變換級包括相連接的電流變換器T2和真有效值變換器U2，所述負載阻抗轉換模塊和功率控制及漏電流分辨模塊為分立元件結構電路或計算機控制電路。[0007]與現有高頻漏電流限制系統比較，本實用新型包括功率控制及漏電流分辨模塊， 其能夠根據接收的負載阻抗值信號，有效分辨出是漏電流控制狀態還是功率控制狀態，然后輸出高頻漏電流控制信號或功率控制信號，供后續控制系統進行漏電流控制或輸出功率控制，從而達到了有效控制漏電流或輸出功率的目的，使得高頻手術設備在需要高頻漏電流限制時進行高頻漏電流限制，在需要輸出功率控制時進行輸出功率控制。本實用新型能夠達到將高頻漏電流限制在小于150mA的同時，不影響高頻手術設備在特定負載下的高頻輸出功率，很好地解決了高頻手術設備中限制高頻漏電流與特定負載下保證高頻輸出功率之間的關聯問題，為醫患提供既安全又有效的醫用高頻手術設備。
圖1為本實用新型的結構框圖。圖2為本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
現結合具體實施例和附圖對本實用新型作一詳細說明。首先請參閱圖1本實用新型的結構框圖，圖示開關式高頻漏電流限制系統能夠用于高頻手術設備，其包括高頻輸出電壓采樣變換級1、高頻輸出電流采樣變換級2、負載阻抗轉換模塊3和功率控制及漏電流分辨模塊4。圖1中，HV為高頻電壓信號，HI為高頻電流信號，e為低壓直流電壓信號，i為低壓直流電流信號，&為負載阻抗值信號，KG為功率控制信號，KL為高頻漏電流控制信號。再請參閱圖2，所述高頻輸出電壓采樣變換級1連接所述高頻手術設備負載RL，其包括相連接的電壓變換器Tl和真有效值變換器Ul，該電壓變換器Tl的絕緣要求達8000伏以上。所述高頻輸出電壓采樣變換級1通過電壓變換器Tl將高頻手術設備負載RL上的高頻電壓信號HV轉換為最大峰值為12伏的低壓信號epp，然后再經真有效值變換器Ul轉換為低壓直流電壓信號e，作為負載RL上的高頻電壓信號HV的采樣信號。由此，所述高頻輸出電壓采樣變換級1將高頻電壓信號HV轉換為低壓直流電壓信號e，再輸出給所述負載阻抗轉換模塊3。所述高頻輸出電流采樣變換級2連接所述高頻手術設備負載RL，其包括相連接的電流變換器T2和真有效值變換器U2，該電流變換器T2的絕緣要求達8000伏以上。所述高頻輸出電流采樣變換級2通過電流變換器T2將流過高頻手術設備負載RL上的高頻電流信號HI轉換為最大峰值為12伏的低壓信號ipp，然后再經真有效值變換器U2轉換為低壓直流電流信號i，作為流過高頻手術設備負載RL上的高頻電流信號HI的采樣信號。由此，所述高頻輸出電流采樣變換級2將高頻電流信號HI轉換為低壓直流電流信號i，再輸出給所述負載阻抗轉換模塊3。所述負載阻抗轉換模塊3同時連接所述高頻輸出電壓采樣變換級1和高頻輸出電流采樣變換級2，并接收由高頻輸出電壓采樣變換級1產生的低壓直流電壓信號e和由高頻輸出電流采樣變換級2產生的低壓直流電流信號i，然后按照公式RL = KX e + i (式中K為計算系數)所給出的關系，轉換得到負載阻抗值信號I。從而所述負載阻抗轉換模塊3將低壓直流電壓信號e和低壓直流電流信號i轉換成負載阻抗值信號&，并輸出給功率控制及漏電流分辨模塊4。所述負載阻抗轉換模塊3可以為分立元件結構電路，也可以為計算機控制電路。所述功率控制及漏電流分辨模塊4連接所述負載阻抗轉換模塊3，并且接收由負載阻抗轉換模塊3輸出的負載阻抗值信號&。所述功率控制及漏電流分辨模塊4能夠通過內部的運算對負載阻抗值信號&作出判斷，有效地分辨出是漏電流控制狀態或是功率控制狀態，然后輸出開關型的高頻漏電流控制信號KL或功率控制信號KG，供后續控制系統進行漏電流控制或輸出功率控制。所述功率控制及漏電流分辨模塊4可以為分立元件結構電路，也可以為計算機控制電路。按照國家標準要求，功率控制狀態時的有效高頻手術設備負載RL最高應達到2000 Ω，按臨床經驗，有時在實際手術中甚至要求負載阻抗達到3000 Ω、 4000 Ω甚至到5000 Ω，而按照要求，高頻漏電流應在開路時測量，此時的負載阻抗達到 10000 Ω以上，這樣就可有效地分辨出是漏電流控制狀態還是功率控制狀態，從而輸出開關型的高頻漏電流控制信號KL或功率控制信號KG，達到有效進行漏電流控制或輸出功率控制的目的，這是本實用新型的核心所在。本實用新型所述的開關式高頻漏電流限制系統在高頻手術設備中應用時，通過測量負載阻抗能有效分辨出是漏電流控制狀態還是功率控制狀態，達到有效進行漏電流控制或輸出功率控制的目的，使得高頻手術系統在需要限制高頻漏電流時進行高頻漏電流限制，以保證高頻手術系統的安全，同時使得高頻手術系統在需要輸出功率控制時進行輸出功率控制，以保證高頻手術系統的有效性，最終保障安全有效地對患者實施高頻電外科手術。
權利要求1.一種開關式高頻漏電流限制系統，用于高頻手術設備，其特征在于所述高頻漏電流限制系統包括高頻輸出電壓采樣變換級、高頻輸出電流采樣變換級、負載阻抗轉換模塊和功率控制及漏電流分辨模塊；所述高頻輸出電壓采樣變換級連接所述高頻手術設備負載并將高頻電壓信號轉換為低壓直流電壓信號，所述高頻輸出電流采樣變換級連接所述高頻手術設備負載并將高頻電流信號轉換為低壓直流電流信號，所述負載阻抗轉換模塊同時連接該高頻輸出電壓采樣變換級和高頻輸出電流采樣變換級，并且將它們輸出的低壓直流電壓信號和低壓直流電流信號轉換成負載阻抗值信號，所述功率控制及漏電流分辨模塊連接該負載阻抗轉換模塊并在對之輸出的負載阻抗值信號作出判斷后輸出高頻漏電流控制信號或功率控制信號。
2.根據權利要求1所述的開關式高頻漏電流限制系統，其特征在于所述高頻輸出電壓采樣變換級包括相連接的電壓變換器Tl和真有效值變換器U1，所述高頻輸出電流采樣變換級包括相連接的電流變換器T2和真有效值變換器U2。
3.根據權利要求1或2所述的開關式高頻漏電流限制系統，其特征在于所述負載阻抗轉換模塊為分立元件結構電路或計算機控制電路。
4.根據權利要求1或2所述的開關式高頻漏電流限制系統，其特征在于所述功率控制及漏電流分辨模塊為分立元件結構電路或計算機控制電路。
專利摘要一種開關式高頻漏電流限制系統，其包括高頻輸出電壓采樣變換級、高頻輸出電流采樣變換級、負載阻抗轉換模塊和功率控制及漏電流分辨模塊；高頻輸出電壓采樣變換級連接高頻手術設備負載并將高頻電壓信號轉換為低壓直流電壓信號，高頻輸出電流采樣變換級連接高頻手術設備負載并將高頻電流信號轉換為低壓直流電流信號，負載阻抗轉換模塊同時連接該高頻輸出電壓采樣變換級和高頻輸出電流采樣變換級，并且將它們輸出的低壓直流電壓信號和低壓直流電流信號轉換成負載阻抗值信號，功率控制及漏電流分辨模塊連接該負載阻抗轉換模塊并在對之輸出的負載阻抗值信號作出判斷后輸出高頻漏電流控制信號或功率控制信號。本實用新型能夠同時保證高頻手術設備的安全性和有效性，適用于各種高頻手術設備中。
文檔編號H02M7/02GK202076945SQ20112016958
公開日2011年12月14日 申請日期2011年5月25日 優先權日2011年5月25日
發明者張挺, 張韻奇, 朱忠明 申請人:上海滬通電子有限公司