[发明专利]超声换能器的动态支路电流的控制方法及超声波手术系统

权利要求书

1.一种超声换能器的动态支路电流的控制方法，所述方法包括：

获取输入到所述超声换能器的第一驱动信号，所述第一驱动信号包括第一驱动电流、第一驱动电压和第一驱动频率；

获取所述超声换能器的静态电容；

获取所述第一驱动电流和所述第一驱动电压的第一相位差，以及获取所述超声换能器的预估的第二相位差，所述预估的第二相位差通过所述第一驱动电流、所述第一驱动电压、所述第一驱动频率以及所述静态电容确定；

获取所述动态支路的设定幅值，以及获取所述动态支路的电流幅值，所述电流幅值通过所述第一驱动电流和所述预估的第二相位差确定；

根据所述第一相位差、所述预估的第二相位差以及所述设定幅值、所述电流幅值对所述第一驱动信号进行调整，以通过调整所述第一驱动信号的方式对所述动态支路电流进行控制；

其中，所述根据所述第一相位差、所述预估的第二相位差以及所述设定幅值、所述电流幅值对所述第一驱动信号进行调整，包括：

根据所述第一相位差和所述预估的第二相位差确定第一误差值；

根据所述第一误差值调整所述第一驱动信号的频率；

根据所述电流幅值和所述设定幅值确定第二误差值；

根据所述第二误差值调整所述第一驱动信号的幅值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述超声换能器的预估的第二相位差的步骤，包括：

获取所述第一驱动电压、所述第一驱动频率以及所述静态电容的第一乘积；

获取所述第一乘积与所述第一驱动电流的比值；

根据所述比值获取所述预估的第二相位差。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述动态支路的电流幅值的步骤，包括：

获取所述预估的第二相位差的余弦值；

获取所述余弦值与所述第一驱动电流的第二乘积，所述第二乘积为所述动态支路的电流幅值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一相位差、所述预估的第二相位差以及所述设定幅值、所述电流幅值对所述第一驱动信号进行调整的步骤之后，还包括：

通过比例谐振控制器对调整后的第一驱动信号进行波形的失真补偿控制；

其中，所述比例谐振控制器的传递函数基于所述超声换能器的谐振频率以及截止频率设置。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述超声换能器的静态电容的步骤，包括：

获取输入第二驱动信号到所述超声换能器时所述超声换能器输出的第二驱动电流和第二驱动电压，其中，所述第二驱动信号的第二驱动频率小于或大于所述超声换能器的谐振频率；

根据所述第二驱动电流、所述第二驱动电压和所述第二驱动频率确定所述静态电容。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述获取输入第二驱动信号到所述超声换能器时所述超声换能器输出的第二驱动电流和第二驱动电压的步骤，包括：

在向所述超声换能器输入所述第一驱动信号之前，向所述超声换能器输入所述第二驱动信号，获取所述超声换能器输出的第二驱动电流和第二驱动电压；

或，

将所述第二驱动信号和所述第一驱动信号输入所述超声换能器，获取所述超声换能器的输出信号；

从所述输出信号中分解出所述第二驱动电流和所述第二驱动电压。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述超声换能器的静态电容的步骤，包括：

获取输入第三驱动信号到所述超声换能器时得到的扫频测试的测试结果；

基于所述测试结果得到导纳圆；

从所述导纳圆获取最大电纳值以及最小电纳值，并获取所述最大电纳值对应的第一频率以及所述最小电纳值对应的第二频率；

根据所述最大电纳值、所述第一频率、所述最小电纳值以及所述第二频率获取所述静态电容。