軟開關(guān)功率放大電路與高頻電刀電路的研究.pdf

1、電刀是現(xiàn)代臨床手術(shù)的常用手術(shù)設(shè)備。它將交變電流輸入人體，電流產(chǎn)生的熱量使細(xì)胞中水分蒸發(fā)，細(xì)胞氣化或干化，從而切割人體。輸入人體的電流頻率在0.3~2MHz之間，所以電刀也被稱為“高頻電刀”。從電氣角度看，電刀等效為一個(gè)電源變換器，它將50Hz市電輸入轉(zhuǎn)換為高頻電流輸出。它內(nèi)部包括一個(gè)AC/DC的變換器和一個(gè)DC/AC的功率放大電路，此外，還有若干輔助電路。 本文將針對電刀的各部分電路展開研究，尤其是其中的功率放大電路部分，從提高

2、效率，降低成本的角度給出完整的電刀設(shè)計(jì)方案。 本文涉及的開關(guān)電源和高頻功率放大電路均屬于功率電子的范疇，所以，首先對功率電子中使用到大功率場效應(yīng)管做詳細(xì)的探討，探討的內(nèi)容包括Power MOSFET的特點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)電路，功耗和熱計(jì)算，以及并聯(lián)使用Power MOSFET的注意事項(xiàng)等。 第3章討論的軟開關(guān)功率放大電路是本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)。軟開關(guān)功率放大電路不同于典型的A~E類放大電路，它是一種非典型的功率放大電路。它采用了E類放

3、大器中的諧振軟開關(guān)的技術(shù)，具有輸出功率大，效率高的特點(diǎn)，非常適合于高頻電刀的應(yīng)用。本文分析了軟開關(guān)的諧振過程，推導(dǎo)了軟開關(guān)功率放大電路的設(shè)計(jì)公式，最后根據(jù)電刀應(yīng)用的要求給出功率放大電路的設(shè)計(jì)方法。 第4章介紹高頻電刀用開關(guān)電源，側(cè)重根據(jù)高頻電刀的應(yīng)用要求給出完整的設(shè)計(jì)電源設(shè)計(jì)方案。部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)將在文中給出，以證明分析和設(shè)計(jì)方法的正確性。 第5章介紹高頻電刀中輔助電路。輔助電路的作用是使醫(yī)護(hù)人員方便的操作和控制電刀，同時(shí)還