一种医疗用途的高压脉冲电源的制作方法

1.本实用新型涉及医疗器械领域，尤其涉及一种医疗用途的高压脉冲电源。


背景技术：

2.近年来，高压脉冲电源在医疗方面的应用也在兴起，在国外已经应用于临床。传统的脉冲电源是用工频变压器升压，利用磁压缩方法获得高压脉冲，由于工频变压器体积大，重量大，得到脉冲频率范围有限，脉冲电压不稳定，重复性不好，可控性差，寿命短，从而影响医疗效果。


技术实现要素：

3.本实用新型提供了一种作为本实用新型的进一步改进，包括开关电源模块、功率开关管模块，所述开关电源模块包括滤波单元、变压器、第一开关管、二极管、第一电容，其中，
4.所述滤波单元一端用于与外部电源相连，所述滤波单元另一端与所述变压器原边相连。
5.所述变压器原边还与所述第一开关管脚相连，所述变压器(t1)副边分别与所述二极管1脚、所述第一电容2脚、接地端相连。
6.所述第一开关管1脚与pwm脉冲原边驱动信号相连，所述第一开关管2脚与所述变压器原边相连，所述第一开关管3脚接地。
7.所述二极管2脚分别与所述第一电容1脚、所述功率开关管模块相连。
8.所述第一电容1脚还与所述功率开关管模块相连，所述第一电容2脚分别与所述变压器副边、接地端相连。
9.作为本实用新型的进一步改进，所述滤波单元为∏型滤波单元。
10.作为本实用新型的进一步改进，所述滤波单元包括电感、第二电容、第三电容，其中，
11.所述电感1脚与所述第二电容1脚相连，所述电感2脚分别与所述第三电容1脚、所述变压器原边相连。
12.所述第二电容2脚分别与接地端、所述第三电容2脚相连。
13.所述第三电容1脚还与所述变压器原边相连，所述第三电容2脚还与接地端相连。
14.作为本实用新型的进一步改进，所述变压器原边第9脚、第10脚形成一个绕阻，所述变压器副边第1脚、第5脚形成另一个绕阻，其中，
15.所述变压器原边第9脚分别与所述电感2脚、所述第三电容1脚相连，所述变压器原边第10脚与所述第一开关管2脚相连。
16.所述变压器副边第1脚与所述二极管1脚相连，所述变压器副边第5脚分别与所述第一电容2脚、接地端相连。
17.作为本实用新型的进一步改进，所述功率开关管模块包括第一功率开关管、第二
功率开关管、第三功率开关管、第四功率开关管，其中，
18.所述第一功率开关管1脚与pwm脉冲高边驱动信号2相连，所述第一功率开关管2脚与所述第二功率开关管3脚相连，所述第一功率开关管3脚分别与所述二极管2脚、所述第一电容1脚、所述第三功率开关管3脚相连。
19.所述第二功率开关管1脚与pwm脉冲低边驱动信号2相连，所述第二功率开关管2脚分别与所述第四功率开关管2脚、接地端相连，所述第二功率开关管3脚与所述第一功率开关管2脚相连。
20.所述第三功率开关管1脚与pwm脉冲高边驱动信号1相连，所述第三功率开关管2脚与所述第四功率开关管3脚相连，所述第三功率开关管3脚分别与所述第一功率开关管3脚、所述二极管2脚、所述第一电容1脚相连。
21.所述第四功率开关管1脚与pwm脉冲低边驱动信号1相连，所述第四功率开关管2脚分别与所述第二功率开关管2脚、接地端相连，所述第四功率开关管3脚与所述第三功率开关管2脚相连。
22.作为本实用新型的进一步改进，所述第一功率开关管、所述第二功率开关管、所述第三功率开关管、所述第四功率开关管为igbt。
23.作为本实用新型的进一步改进，该高压脉冲电源还包括端子，所述端子输入端与外部电源相连，所述端子输出端与所述滤波单元相连。
24.作为本实用新型的进一步改进，所述端子1脚分别与所述电感1脚、所述第二电容1脚相连，所述端子2脚分别与所述第二电容2脚、所述第三电容2脚、接地端相连。
25.本实用新型的有益效果是：本实用新型的高压脉冲电源脉冲电压稳定，重复性好，可控性好，寿命长，可提高医疗效果。
附图说明
26.图1是本实用新型的高压脉冲电源电路图。
具体实施方式
27.本实用新型公开了一种医疗用途的高压脉冲电源，包括开关电源模块、功率开关管模块，所述开关电源模块包括滤波单元、变压器t1、第一开关管q20、二极管d1、第一电容c5，其中，
28.所述滤波单元一端用于与外部电源相连，所述滤波单元另一端与所述变压器t1原边相连。
29.所述变压器t1原边还与所述第一开关管q20 2脚相连，所述变压器t1副边分别与所述二极管d1 1脚(阳极)、所述第一电容c5 2脚、接地端相连。
30.所述第一开关管q20 1脚(栅极)与pwm脉冲原边驱动信号相连，所述第一开关管q20 2脚(漏极)与所述变压器t1原边相连，所述第一开关管q20 3脚(源极)接地(原边地)。
31.所述二极管d1 2脚(阴极)分别与所述第一电容c5 1脚、所述功率开关管模块相连。
32.所述第一电容c5 1脚还与所述功率开关管模块相连，所述第一电容c5 2脚分别与所述变压器t1副边、接地端相连。
33.所述滤波单元为∏型滤波单元。
34.所述滤波单元包括电感l1、第二电容c2、第三电容c60，其中，
35.所述电感l1 1脚与所述第二电容c2 1脚相连，所述电感l1 2脚分别与所述第三电容c60 1脚、所述变压器t1原边相连。
36.所述第二电容c2 2脚分别与接地端、所述第三电容c60 2脚相连。
37.所述第三电容c60 1脚还与所述变压器t1原边相连，所述第三电容c60 2脚还与接地端相连。
38.所述变压器t1原边第9脚、第10脚形成一个绕阻，所述变压器t1副边第1脚、第5脚形成另一个绕阻，其所述1脚与10脚互为同铭端，其中，
39.所述变压器t1原边第9脚分别与所述电感l1 2脚、所述第三电容c60 1脚相连，所述变压器t1原边第10脚与所述第一开关管q20 2脚相连。
40.所述变压器t1副边第1脚与所述二极管d1 1脚相连，所述变压器t1副边第5脚分别与所述第一电容c5 2脚、接地端相连。
41.所述功率开关管模块包括第一功率开关管q11、第二功率开关管q12、第三功率开关管q21、第四功率开关管q22，其中，
42.所述第一功率开关管q11 1脚(栅极)与pwm脉冲高边驱动信号2相连，所述第一功率开关管q11 2脚(发射极)与所述第二功率开关管q12 3脚(集电极)相连，所述第一功率开关管q11 3脚(集电极)分别与所述二极管d1 2脚(阴极)、所述第一电容c5 1脚、所述第三功率开关管q21 3脚(集电极)相连。
43.所述第二功率开关管q12 1脚(栅极)与pwm脉冲低边驱动信号2相连，所述第二功率开关管q12 2脚(发射极)分别与所述第四功率开关管q22 2脚(发射极)、接地端相连，所述第二功率开关管q12 3脚(集电极)与所述第一功率开关管q11 2脚(发射极)相连。
44.所述第三功率开关管q21 1脚(栅极)与pwm脉冲高边驱动信号1相连，所述第三功率开关管q21 2脚(发射极)与所述第四功率开关管q22 3脚(集电极)相连，所述第三功率开关管q21 3脚(集电极)分别与所述第一功率开关管q11 3脚(集电极)、所述二极管d1 2脚(阴极)、所述第一电容c5 1脚相连。
45.所述第四功率开关管q22 1脚(栅极)与pwm脉冲低边驱动信号1相连，所述第四功率开关管q22 2脚(发射极)分别与所述第二功率开关管q12 2脚(发射极)、接地端相连，所述第四功率开关管q22 3脚(集电极)与所述第三功率开关管q21 2脚(发射极)相连。
46.所述第一功率开关管q11、所述第二功率开关管q12、所述第三功率开关管q21、所述第四功率开关管q22优选igbt作为脉冲电源发生用。
47.该高压脉冲电源还包括端子j1，所述端子j1输入端与外部电源相连，所述端子j1输出端与所述滤波单元相连。
48.所述端子j1 1脚分别与所述电感l1 1脚、所述第二电容c2 1脚相连，所述端子j1 2脚分别与所述第二电容c2 2脚、所述第三电容c60 2脚、接地端相连。
49.本实用新型的高压脉冲电源为dc输入，dc输入可以是电池供电，也可以是其它的dc/dc的输出，还可以是市电经滤波整流后的直流电压。
50.变压器t1及外围构成反激升压拓扑。当primary driver给定一个pwm信号，驱动第一开关管q20的栅极，则第一电容c5会产生一个很高的电压(此电压远大于原边输入侧的电
压，简记v_bus)。
51.第一功率开关管q11的集电极与q21的集电极相连于第一电容c5的1脚(即v_bus)，第一功率开关管q11的发射极与第二功率开关管q12的集电极相连，并作为输出端的一脚，第三功率开关管q21的发射极与第四功率开关管q22的集电极相连，并作为输出端的另一脚。第二功率开关管q12的发射极与第四功率开关管q22的发射极相连，并相接于副边的地。如所述配置功率开关管，当第一功率开关管q11和第四功率开关管q22的栅极给定一个pwm脉冲驱动信号，则输出端会产生一个高压脉冲电压。当第三功率开关管q21和第二功率开关管q12的栅极给定一个pwm脉冲驱动信号，则输出端会产生一个高压脉冲波形。
52.在具体医疗应用中，可根据医学影像的效果，以及不同的钙化病变程度，适时调整脉冲的个数，脉冲宽度(1
‑‑
100微秒)，及脉冲电压(500
‑‑
4000v)可以提高医学治疗的安全性、精确性和有效性。
53.本实用新型的有益效果是：本实用新型的高压脉冲电源脉冲电压稳定，重复性好，可控性好，寿命长，可提高医疗效果。
54.以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。