隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們醫(yī)療保健意識的覺醒,醫(yī)療器械行業(yè)在全球范圍內(nèi)蓬勃發(fā)展,電外科射頻能量發(fā)生器作為一類集切割、凝血、組織閉合等功能一身的高端醫(yī)療器械產(chǎn)品,被普遍地應(yīng)用于各類電外科手術(shù)中。電外科技術(shù)也成為各國學(xué)者研究的熱點(diǎn),在電外科手術(shù)機(jī)理、射頻能量控制、手術(shù)功能拓展等方面都有較為深入的研究,而對電外科射頻能量發(fā)生器的高頻開關(guān)損耗、功率轉(zhuǎn)換效率等問題研究則較少。傳統(tǒng)的電外科發(fā)生器大都采用D類半橋或全橋功率放大器進(jìn)行電外科射頻功率放大,這類放大器在工作頻率較高時(shí)開關(guān)損耗較大,嚴(yán)重影響了射頻能量轉(zhuǎn)換效率。因此,十分有必要設(shè)計(jì)一款高效率的電外科射頻能量發(fā)生裝置。論文對比研究了 D類、E類、DE類三種射頻功率放大器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和性能表現(xiàn),得出DE類射頻功率放大器既具有D類功放電壓、電流應(yīng)力小的特點(diǎn),又能夠?qū)崿F(xiàn)E類功放的零電壓開關(guān)（ZVS）和零電壓導(dǎo)數(shù)開關(guān)（ZDS）條件,具有十分高效的射頻功率轉(zhuǎn)換能力,并確定選擇DE類功率放大器進(jìn)行電外科射頻能量發(fā)生器的設(shè)計(jì)和研究。針對DE類功放和電外科手術(shù)的特點(diǎn),對不同的調(diào)功方式進(jìn)行了研究,最終選取Buck直流斬波的調(diào)功方式。在對DE類射頻功率放大器進(jìn)行理論分... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 課題的背景和意義
    1.2 電外科發(fā)生器工作原理概述
    1.3 電外科技術(shù)研究現(xiàn)狀分析
        1.3.1 發(fā)展歷程
        1.3.2 國外研究現(xiàn)狀分析
        1.3.3 國內(nèi)研究現(xiàn)狀分析
    1.4 本文主要內(nèi)容與章節(jié)安排
2 電外科射頻能量發(fā)生器主拓?fù)溲芯?br>    2.1 基本結(jié)構(gòu)和工作參數(shù)的選擇
        2.1.1 基本結(jié)構(gòu)
        2.1.2 工作參數(shù)的選擇
    2.2 射頻功率放大電路的選擇
        2.2.1 D類射頻功率放大器
        2.2.2 E類射頻功率放大器
        2.2.3 DE類射頻功率放大器
    2.3 調(diào)功方式的選擇
        2.3.1 調(diào)頻調(diào)功(PFM)
        2.3.2 脈沖密度調(diào)功(PDM)
        2.3.3 PWM移相調(diào)功
        2.3.4 直流調(diào)功
    2.4 本章小結(jié)
3 DE類電外科射頻功率放大電路設(shè)計(jì)與分析
    3.1 DE類射頻功率放大器理論分析
        3.1.1 拓?fù)浞治?br>        3.1.2 電路元件的分析與計(jì)算
        3.1.3 非線性輸出電容的影響分析
    3.2 DE類電外科射頻功率放大電路參數(shù)設(shè)計(jì)
        3.2.1 設(shè)計(jì)指標(biāo)
        3.2.2 元件參數(shù)設(shè)計(jì)
        3.2.3 阻抗匹配設(shè)計(jì)
    3.3 基于SPICE模型的仿真實(shí)驗(yàn)分析
        3.3.1 IRF640N的SPICE模型建立
        3.3.2 不考慮非線性輸出電容的仿真分析
        3.3.3 考慮非線性輸出電容影響的仿真分析
    3.4 硬件電路設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究
        3.4.1 硬件電路設(shè)計(jì)
        3.4.2 波形分析與實(shí)驗(yàn)研究
    3.5 本章小結(jié)
4 電外科射頻能量發(fā)生器整機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究
    4.1 整機(jī)結(jié)構(gòu)框圖
    4.2 Buck直流斬波電路的設(shè)計(jì)與分析
        4.2.1 電路拓?fù)浣榻B
        4.2.2 元件參數(shù)選擇
        4.2.3 控制環(huán)路設(shè)計(jì)
    4.3 射頻能量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        4.3.1 系統(tǒng)控制策略
        4.3.2 PID控制算法設(shè)計(jì)
        4.3.3 恒功率控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        4.3.4 限電壓與限電流控制
    4.4 低壓輔助電源設(shè)計(jì)
    4.5 整機(jī)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        4.5.1 恒功率輸出測試
        4.5.2 雙極電凝實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        4.5.3 不同輸出負(fù)載下的效率測試
    4.6 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 全文工作總結(jié)
    5.2 今后的工作展望
致謝
作者攻讀研究生期間發(fā)表的論文
參考文獻(xiàn)



本文編號：3270702