[发明专利]一种超声刀主机控制装置

说明书

本发明公开了一种超声刀主机控制装置，包括电源模块、触屏模块、控制模块、预放模块、输出模块、换能器和反馈模块，电源模块安装于主机板上端，输出模块安装于电源模块左侧，预放模块安装于电源模块下端，且位于输出模块右侧，反馈模块与控制模块安装于预放模块下端，且反馈模块位于输出模块右侧，控制模块位于反馈模块右侧，触屏模块、控制模块、预放模块、输出模块均与电源模块电连，触屏模块、控制模块、预放模块、输出模块、换能器、反馈模块、控制模块之间依次连接；控制模块中的MCU模块采用STM32F407ZET6作为主机的MCU，在保证性能要求的情况下，比MCU加DSP芯片的方案硬件结构更简单，成本更低，主机运行功耗更低。

技术领域

本发明属于超声刀主机控制技术领域，具体涉及一种超声刀主机控制装置。

背景技术

超声刀是利用超声波极强的穿透力，使得组织细胞内水气化、蛋白氢键断裂、等来达到切割组织和止血的目的。由于超声刀具有对周围组织热损伤小，几乎无烟雾和焦痂产生，特别适合于腔镜手术应用，从而可最大限度减少并发症，因此超声刀被广泛应用于外科手术中的操作。

目前临床使用的超声波手术刀需要配合超声波主机使用，而现在市场上的超声波主机，由于硬件采用模拟信号源与DSP控制技术，导致系统硬件复杂，功耗大，且零配件难以购买，导致主机的修复周期延长，严重影响机器的正常使用。

发明内容

本发明提出了一种超声刀主机控制装置，以解决上述背景技术中提出的问题。本发明的技术方案是这样实现的：

一种超声刀主机控制装置，包括电源模块、触屏模块、控制模块、预放模块、输出模块、换能器和反馈模块，所述电源模块安装于主机板上端，所述输出模块安装于所述电源模块左侧，所述预放模块安装于所述电源模块下端，且位于所述输出模块右侧，所述反馈模块与控制模块安装于所述预放模块下端，且所述反馈模块位于所述输出模块右侧，所述控制模块位于所述反馈模块右侧，所述触屏模块、控制模块、预放模块、输出模块均与电源模块电连，所述触屏模块、控制模块、预放模块、输出模块、换能器、反馈模块、控制模块之间依次连接；

所述电源模块用于产生系统正常工作所需的工作电压，包括5V电压、3.3V电压，所述电源模块内还包括输出电压可调的可调电源模块，调压范围为0~45V；

所述触屏模块用于人机交互时显示系统信息和设备操作，采用7寸触摸屏，正常工作时可显示工作状态，也可以查看输出和检测换能器的数据，当需要设置时通过触屏操作完成；

所述控制模块用于产生超声波信号、对反馈信号进行处理、系统复位、开关机控制和液晶显示数据的处理，对系统参数进行存放的处理，对液晶显示的图片进行存放的处理，对系统运行程序中的数据进行存储的处理，是系统运行的主要硬件；

所述预放模块用于将所述控制模块输出的3.3V信号放大至5V，用来驱动所述输出模块的输出电路；

所述输出模块，所述预放模块输出的控制信号控制推挽电路，输出功率由推挽电路的电源电压来调整，推挽变压器的输出电压经LC滤波之后输出给换能器，驱动换能器工作；

所述换能器用于根据所述输出模块输出的电能转换为与所述电能对应的频率的机械振动，并将所述机械振动传递给所述反馈模块；

所述反馈模块用于读取换能器工作时的电压、电流、手柄按键反馈信号和脚踏反馈信号。

在本发明的超声刀主机控制装置中，所述控制模块包括MCU模块、FLASH模块、EEPROM模块和SRAM模块。

在本发明的超声刀主机控制装置中，所述MCU模块采用型号为STM32F407ZET6的MCU。

在本发明的超声刀主机控制装置中，所述输出模块的输出功率控制电路采用MOS管和续流二极管构成的BUCK电路，输出功率由PWM脉宽控制。