源。
[0107]參考圖13，圖13示出逆變器332的另一個(gè)實(shí)施例。逆變器332配置為相移同步全橋逆變器，其包括分別與二極管331c、331d、332c、332d鉗位的四個(gè)切換元件331a、331b、332a、332b。切換元件331a、331b、332a、332b每個(gè)由PWM 336控制，PWM 336可以是與美國(guó)專利公報(bào)2006/0161148號(hào)中所描述的類似的相移調(diào)制器。PWM 336調(diào)制在變壓器次級(jí)繞組229b的輸出端子處觀測(cè)到的逆變器332的輸出的電流振幅。逆變器332的輸出耦合到具有初級(jí)繞組229a和次級(jí)繞組229b的變壓器229。另外，逆變器332包括有源鉗位電路340。有源電壓鉗位電路340與濾波器334的輸出端一起耦合到變壓器229的初級(jí)繞組229a，從而鎖定在變壓器次級(jí)繞組22%的輸出端子處看到的輸出電壓。次級(jí)繞組22%耦合到發(fā)生器200的連接器250-256。
[0108]圖14示出具有LC-C濾波器342的逆變器332的另一實(shí)施例，LC-C濾波器342具有設(shè)置于導(dǎo)線227a的電感器342a和將導(dǎo)線227a和227b相互連接的電容器342b，它們形成耦合到變壓器229的初級(jí)繞組229a的LC-C濾波器342的第一部分。第二電容器342c將變壓器229的次級(jí)繞組229b的兩個(gè)導(dǎo)線相互連接。
[0109]圖15示出配置為相移同步半橋逆變器的逆變器332，其包括分別與二極管331c和331d鉗位(例如，并聯(lián)連接)的切換元件331a和331b以及分別與切換元件331a和331b串聯(lián)耦合的反向偏置二極管33Ie和33If。逆變器332還包括LC濾波器335，LC濾波器335具有電感器335a和與其并聯(lián)連接的電容器335b。PWM 336還調(diào)制逆變器332的輸出的電流振幅，并且如上所述，逆變器332的輸出耦合到變壓器229。另外，逆變器332包括有源鉗位電路340，有源鉗位電路340與濾波器335的輸出一起耦合到變壓器229的初級(jí)繞組229a0
[0110]圖16示出RF放大器328的另一個(gè)實(shí)施例，其包括轉(zhuǎn)換器330、逆變器332和設(shè)置于其間的電壓限制電路301。RF放大器328進(jìn)一步包括電壓限制器335和功率/阻抗控制337，它們可以作為控制器224內(nèi)的軟件算法來(lái)實(shí)現(xiàn)。電壓限制器335和功率/阻抗控制337分別從變壓器229的初級(jí)繞組229a和次級(jí)繞組229b接收反饋。RF放大器328進(jìn)一步包括分別設(shè)置于變壓器229的初級(jí)繞組229a和次級(jí)繞組229b的第一電容器327a和第二電容器327b。電容器327a和327b配置為與初級(jí)繞組229a諧振，以提供RF放大器328的正弦輸出。
[0111]圖10至圖16的RF放大器328配置為在電弧存在時(shí)輸出恒定的平均功率。在一個(gè)實(shí)施例中，可以通過(guò)限制使用PWM 336提供給切換元件的PWM信號(hào)的占空比最大值，使用恒定的電流功率控制環(huán)路來(lái)操作逆變器332?？梢允褂肞ID控制器338來(lái)實(shí)現(xiàn)該控制環(huán)路。在實(shí)施例中，如果電壓極限和電流極限不對(duì)應(yīng)于功率曲線，則可以通過(guò)響應(yīng)于測(cè)得的阻抗限制最大占空比來(lái)實(shí)現(xiàn)恒定的功率控制環(huán)路。
[0112]在其他實(shí)施例中，可以使用如圖17中所示的作為阻抗曲線的函數(shù)的占空比。該占空比與阻抗曲線針對(duì)如占空比標(biāo)繪曲線600和從其外推的恒定功率標(biāo)繪曲線602所示的任何測(cè)得的阻抗值，提供恒定的功率、電壓和/或電流控制。標(biāo)繪曲線602或者恒定電流和恒定電壓標(biāo)繪曲線可以被線性化為標(biāo)繪曲線600，以匹配控制曲線。在其他實(shí)施例中，可以使用其他傳遞函數(shù)關(guān)于占空比控制映射阻抗與功率之間的關(guān)系。占空比標(biāo)繪曲線600可以作為查找表和/或可由控制器224執(zhí)行的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而允許針對(duì)測(cè)得的的阻抗的輸入值控制占空比。在實(shí)施例中，PID控制器338可以基于測(cè)得的阻抗通過(guò)調(diào)節(jié)占空比來(lái)控制發(fā)生器200的輸出，從而實(shí)現(xiàn)期望的放電特性。
[0113]在電外科波形是脈動(dòng)式的實(shí)施例中，當(dāng)檢測(cè)到電弧放電時(shí)，發(fā)生器200可以增加電外科波形的脈沖之間的時(shí)間(例如，降低占空比)，以使電極3冷卻。在另一個(gè)實(shí)施例中，發(fā)生器200可以減小電流以防止電極3過(guò)熱。相反地，縮短脈沖之間的時(shí)間可被用于確保在需要電弧時(shí)(例如，切割時(shí))產(chǎn)生電弧?？梢酝ㄟ^(guò)自動(dòng)地或者響應(yīng)于用戶輸入(例如，輸入脈沖延遲)執(zhí)行硬件和/或軟件來(lái)體現(xiàn)對(duì)發(fā)生器200的調(diào)節(jié)。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，發(fā)生器200配置為檢測(cè)電極3和組織之間的電阻性接觸(例如，OV同時(shí)具有0A)，并且增加功率和/或電壓以引起電弧放電，或者降低功率或電壓以熄滅電弧放電。
[0114]盡管在附圖中示出并且/或者在本文中描述了本公開(kāi)的若干個(gè)實(shí)施例，但是本公開(kāi)不意圖局限于此，本公開(kāi)的范圍應(yīng)當(dāng)像本領(lǐng)域所允許的那樣寬，并且也應(yīng)當(dāng)以這種方式閱讀本說(shuō)明書。因此，以上描述不應(yīng)理解為限制性的，而僅應(yīng)當(dāng)理解為對(duì)具體實(shí)施例的舉例說(shuō)明。在所附權(quán)利要求的范圍和精神內(nèi)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)想到的其他修改。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電外科系統(tǒng)，包括: 電外科發(fā)生器，包括: 被配置為輸出DC電流的功率源； 耦接到所述功率源的RF輸出級(jí)，所述RF輸出級(jí)包括: 脈沖寬度調(diào)制器；和 耦接到所述脈沖寬度調(diào)制器的RF逆變器，所述RF逆變器被配置為基于所述DC電流生成至少一個(gè)電外科波形； 耦接到所述RF輸出級(jí)的至少一個(gè)傳感器，所述至少一個(gè)傳感器被配置為測(cè)量所述至少一個(gè)電外科波形的電壓和電流；以及 耦接到所述至少一個(gè)傳感器和所述RF輸出級(jí)的控制器，所述控制器被配置成向所述脈沖寬度調(diào)制器提供控制信號(hào)，從而基于所述RF輸出級(jí)的至少一個(gè)電壓-電流特性使所述RF輸出級(jí)飽和；以及 至少一個(gè)電極，被配置成將所述至少一個(gè)電外科波形傳送到組織。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述RF輸出級(jí)還包括與控制器耦接的至少一個(gè)切換元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述控制器包括比例-積分-微分控制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述脈沖寬度調(diào)制器被配置成向所述至少一個(gè)切換元件輸出控制信號(hào)，并且基于所述比例-積分-微分控制器的輸出調(diào)節(jié)所述控制信號(hào)的占空比。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述控制器被配置為基于測(cè)得的電壓和電流確定阻抗。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述比例-積分-微分控制器被配置為基于所述阻抗提供所述輸出。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述比例-積分-微分控制器包括電壓限制器功會(huì)K。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述比例-積分-微分控制器包括電流限制器功會(huì)K。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述控制器基于所述RF輸出級(jí)的電壓限制或電流限制中的至少一個(gè)向功率源提供控制信號(hào)，從而基于所述RF輸出級(jí)的電壓-電流特性使所述RF輸出級(jí)飽和。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述控制器還被配置為增大所述至少一個(gè)電外科波形的電流，以增加放電的發(fā)生。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述功率源包括耦接到所述RF輸出級(jí)的AC-DC轉(zhuǎn)換器，其中所述RF輸出級(jí)還包括DC-AC逆變器。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述控制器耦接到所述DC-AC逆變器。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述功率源還包括耦接到所述AC-DC轉(zhuǎn)換器和所述RF輸出級(jí)的DC-DC轉(zhuǎn)換器，所述DC-DC轉(zhuǎn)換器耦接到所述控制器并且能夠由所述控制器來(lái)控制。
【專利摘要】本實(shí)用新型旨在改進(jìn)電外科過(guò)程中向組織傳送的能量。本實(shí)用新型涉及電外科系統(tǒng)。公開(kāi)一種電外科系統(tǒng)，包括：電外科發(fā)生器，包括：輸出DC電流的功率源；耦接到功率源的RF輸出級(jí)，RF輸出級(jí)包括：脈沖寬度調(diào)制器；和耦接到脈沖寬度調(diào)制器的RF逆變器，RF逆變器基于DC電流生成至少一個(gè)電外科波形；耦接到RF輸出級(jí)的至少一個(gè)傳感器，至少一個(gè)傳感器被配置為測(cè)量至少一個(gè)電外科波形的電壓和電流；以及耦接到至少一個(gè)傳感器和RF輸出級(jí)的控制器，控制器向脈沖寬度調(diào)制器提供控制信號(hào)，從而基于RF輸出級(jí)的至少一個(gè)電壓-電流特性使RF輸出級(jí)飽和；以及至少一個(gè)電極，將至少一個(gè)電外科波形傳送到組織。本實(shí)用新型能夠改進(jìn)電外科過(guò)程中向組織傳送的能量。
【IPC分類】A61B18-12
【公開(kāi)號(hào)】CN204542358
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520034057
【發(fā)明人】J·A·吉爾伯特, J·H·約翰遜, E·J·拉爾遜, B·L·羅伯茨, B·M·范斯萊克
【申請(qǐng)人】柯惠有限合伙公司
【公開(kāi)日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2014年3月14日
【公告號(hào)】CA2846490A1, CN104042335A, CN204158485U, EP2777582A1, US20140276754