[发明专利]用于通过使用多级功率转换器产生电外科能量的系统和方法

权利要求书

1.一种电外科生成器，包括：

与电能源耦合并被配置为产生电外科能量的功率转换器，该功率转换器包含：

被配置为将来自电能源的第一直流电流转换成第二直流电流的升压转换器；和

被配置为将第二直流电流逆变为交流电流的相位偏移脉冲宽度调制(PS-PWM)共振逆变器；

被配置为感测产生的电外科能量的电压和电流波形的多个传感器；和

与功率转换器和多个传感器耦合的控制器，该控制器包含：

被配置为基于感测的电压和电流波形确定组织阻抗的信号处理器；和

被配置为基于确定的组织阻抗选择多个输出特性中的一个并且根据选择的输出特性产生用于控制升压转换器的第一控制信号和用于控制PS-PWM共振逆变器的第二控制信号的输出控制器，

其中，多个输出特性包含恒定电流输出特性、恒定电压输出特性和恒定功率输出特性，

其中，当输出特性是恒定电流输出特性时，输出控制器生成具有第一固定相位和改变占空比的第二控制信号，以及

其中，当输出特性是恒定电压输出特性时，输出控制器生成具有第二固定相位和固定占空比的第二控制信号，其中第二固定相位不同于第一固定相位。

2.根据权利要求1的电外科生成器，其中，基于组织阻抗，输出控制器从恒定电流输出特性偏移到恒定功率输出特性并从恒定功率输出特性偏移到恒定电压输出特性。

3.根据权利要求1的电外科生成器，其中，如果组织阻抗小于第一预定值，则输出控制器选择恒定电流输出特性，

其中，如果组织阻抗大于或等于第一预定值且小于第二预定值，则输出控制器选择恒定功率输出特性，

其中，如果组织阻抗大于或等于第二预定值且小于第三预定值，则输出控制器选择恒定电压输出特性，并且

其中，第一预定值小于第二预定值，且第二预定值小于第三预定值。

4.根据权利要求1的电外科生成器，其中，当输出特性是恒定电压输出特性时，输出控制器根据电压控制模式产生第一控制信号，并且产生具有固定相位的第二控制信号。

5.根据权利要求1的电外科生成器，其中，当输出特性是恒定电流输出特性时，输出控制器根据电压控制模式产生第一控制信号，并产生具有固定相位的第二控制信号。

6.根据权利要求1的电外科生成器，其中，当输出特性是恒定功率输出特性时，输出控制器根据电流编程模式产生第一控制信号，并产生具有固定相位的第二控制信号。

7.根据权利要求1的电外科生成器，其中，当输出特性是恒定电压输出特性、恒定电流输出特性和恒定功率输出特性中的任一个时，输出控制器根据电流编程模式产生第一控制信号，并产生具有固定相位的第二控制信号。

8.根据权利要求1的电外科生成器，其中，输出控制器以比PS-PWM共振逆变器的切换频率快的切换频率操作升压转换器。

9.根据权利要求1的电外科生成器，其中，升压转换器包含用于减少输入到PS-PWM共振逆变器的电压和电流的波纹的多个升压转换器。

10.根据权利要求1的电外科生成器，其中，电外科生成器还包括被配置为采样感测的电压和感测的电流以获得感测的电压和感测的电流中的每一个的预定数量的采样的多个模数转换器(ADC)，并且

预定数量的采样与感测的电压和感测的电流的RF频率的整数倍对应。

11.根据权利要求1的电外科生成器，其中，多个传感器包含Rogowski线圈。

12.根据权利要求1的电外科生成器，其中，控制器在场可编程门阵列、专用集成电路或数字信号处理器中被实现。