[发明专利]用于低温等离子体系统的多路并联逆变控制方法及其系统

说明书

本发明公开用于低温等离子体系统的多路并联逆变控制方法及其系统。本发明通过电流检测电路获取初始输出电流有效值I；初始输出电流有效值I通过电流检测电路输送至低温等离子消融手术系统的单片机内进行电流有效值阈值判断，从而判断需开通n路推挽逆变电路；单片机控制n个信号输出端控制CPLD输出n组PWM波，从而实现n个推挽电路并联，或电流判断后，单片机控制n个信号输出端，通过光耦控制相对应推挽逆变电路上的两个继电器通断状态，从而实现n个推挽电路并联。本发明解决了因等离子体手术系统使用部位组织不同，导致使用过程中功率输出不够的现象，也解决了由于强行大功率输出或仪器长时间、满负荷工作导致的烧掉手术主机现象。

技术领域

本发明属于电子电路技术领域，具体涉及用于低温等离子体系统的多路并联逆变控制方法及其系统。

背景技术

低温等离子消融技术，顾名思义就是利用低温等离子体强活性、高能量的特性对生物组织进行切除或对病变组织进行消融。低温等离子体消融术属于微创手术，具有手术创伤面小、术后恢复快等优点，能够大大减轻病人的痛苦和缩短康复周期。不仅如此，相较于射频消融术而言，其手术操作温度较低(40-70℃)，避免了高温造成的生物组织碳化现象(碳化组织无法通过新陈代谢排出体外)。低温等离子消融术通过电离生理盐水产生等离子体，作用于生物组织时产生低温分解效应及热效应。一方面，离子具有较强的活性可打破有机物质的分子键，与细胞的蛋白质和核酸产生反应，破坏细胞膜并到达致死细胞的目的；另一方面，离子随着电磁场的快速变化，沿磁力线方向往返运动，具有较高能量的离子之间摩擦产生热量，高温可使细胞组织的蛋白质变性和使血液干燥。低温等离子体技术应用于临床医学涉及到生物安全性问题。一方面希望等离子体能对病灶达到快速消融的效果，另一方面又要求等离子体不能对正常细胞产生致命的伤害。但等离子体消融术的效果受到诸多因素影响，如工作温度、工作气压、等离子体浓度、等离子体分布均匀度等。

目前市面上的低温等离子体手术系统在使用过程中，因医院使用科室不同，使用部位组织不同，导致系统低温等离子手术系统所接负载变化很大，并且不同部位组织手术所需功率波动很大(如口鼻腔等脂肪含量较低的部位需20W-30W，大腿等脂肪含量较高的部位需35-45W，骨科根据不同部位需35W-100W)，而主机设计时容量及效率常估计不足，导致使用过程中由于输出不够，在手术过程中发生粘刀现象，或者由于强行大功率输出，烧掉手术主机；同时，国内的低温等离子体手术系统或者相关仪器，都是采用在手术系统中发热最快的推挽MOS管上安装散热片，并且在机壳上进行一定面积的开口这一方式，来达到推挽电路的散热效果，这样一来，在电磁兼容方面会产生安全隐患，导致手术间电磁污染。这些本身都会成为手术事故的来源。

针对这些问题，本发明提出采用多个逆变电路系统模块并联，通过两种单片机控制方式，进行自动检测，自动投切，快速根据所需功率，来确定并联工作的逆变电路模块的数量。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供了用于低温等离子体系统的多路并联逆变控制方法及其系统，主要由低温等离子体系统的多路并联推挽电路、输出电流检测电路和单片机组成，其中两种单片机控制方式与低温等离子体系统的多路并联推挽逆变电路的组合应用是该系统的核心。电流经电流互感器(型号为tak12-005)采集反馈，通过电流检测电路进行精密检测，由电流检测电路将结果传送至低温等离子消融手术系统(公开号：CN106491202A)单片机，该单片机通过电流控制算法对并联推挽逆变电路进行准确控制。