低温等离子消融手术系统.pdf

本发明公开了一种低温等离子消融手术系统。本发明中的高频电源模块内，将输入的220V交流电压进行滤波、Buck降压、推挽逆变，再升压滤波，产生高频交流电场，通过消融电极作用于组织中，使介质电离，产生低温等离子体，对组织进行切割，达到消融凝血的作用。此外，还辅有51单片机控制电路、CPLD控制电路来连接控制各电路的运作，使整体电路更稳定和可控。报警电路、显示电路、脚踏控制电路、电流检测电路等使操作过程更安全稳定和直观。本发明大大增加了手术设备的适应性。增加了大夫的操控灵活性，改变了大夫手术过程中，不同手术，需要不同公司的手术设备来完成的不便利性。

1.低温等离子消融手术系统，包括主机、脚踏控制板、连接电缆和消融电极，其特征在于：所述主机部分包括单片机控制器、CPLD控制器、辅助电源、PWM控制器、脚踏控制器、报警电路、显示电路、整流电路、Buck电路、Buck驱动电路、推挽电路、推挽驱动电路、电流检测电路；所述的单片机控制器包括型号为C8051F020的完全集成的混合信号系统级MCU芯片U1、型号为TLP521光电耦合器件U12、型号为TTL113的晶体管U14、滑动变阻器RV1、10脚牛角座P3、34脚牛角座P4、4脚牛角座P5、4脚牛角座P6、2脚牛角座P12、3脚牛角座P14、电容C27、电容C28、电容C29、电容C30、电容C31,、电C32、电容C33、电容C34、电容C35、电容C36、电容C54、电容C55、电容C56、电容C57、电容C58、电容C59、电容C60、电容C61、电容C69、电容C70、电阻R14、电阻R15、电阻R32、电阻R33、电阻R34；其中MCU芯片U1的1脚接牛角座P3的8脚；MCU芯片U1的2脚接牛角座P3的4脚；MCU芯片U1的3脚接牛角座P3的9脚；MCU芯片U1的4脚接牛角座P3的3脚；牛角座P3的4脚接电阻R14的一端；电阻R14的另一端接地；牛角座P3的5脚接地；牛角座P3的6脚接3.3V电源；牛角座P3的7脚、10脚接地；MCU芯片U1的5脚接电阻R15的一端和电容C32的一端；电容C32的另一端接地；电阻R15的另一端接3.3V电源；MCU芯片U1的10脚接地；MCU芯片U1的11脚接3.3V高电平和电容C60的一端、电容C61的一端；电容C60的另一端接地；电容C61的另一端接地；MCU芯片U1的12脚连接电容C30的一端；电容C30的另一端接地；MCU芯片U1的13脚接地；MCU芯片U1的14脚接3.3V电源和电容C54的一端、电容C55的一端；电容C54的另一端接地；电容C55的另一端接地；MCU芯片U1的16脚接电容C31的一端；电容C31的另一端接地；MCU芯片U1的21脚接牛角座P5的4脚；MCU芯片U1的22脚接牛角座P5的3脚；MCU芯片U1的23脚接牛角座P5的2脚；MCU芯片U1的24脚接牛角座P5的1脚；MCU芯片U1的25脚接电容C64的一端、电容C65的一端和滑动变阻器RV1的上脚；电容C64的另一端接地；电容C65的另一端接地；滑动变阻器RV1的一端接地；滑动变阻器RV1的另一端接电流检测电路的电阻R2的一端；MCU芯片U1的26脚接电容C33的一端；电容C33的另一端接地；MCU芯片U1的27脚接电容C34的一端；电容C34的另一端接地；MCU芯片U1的28脚接3.3V电源和电容C56的一端、电容C57的一端；电容C56的另一端接地；电容C57的另一端接地；MCU芯片U1的29脚接脚踏控制器的光电耦合器件U13的6脚；MCU芯片U1的30脚接电阻R32的一端；电阻R32的另一端接晶体管U14的2脚；晶体管U14的1脚接3.3V电源；晶体管U14的5脚接15V电源；晶体管U14的4脚接2脚牛角座P12的2脚；2脚牛角座P12的1脚接地；MCU芯片U1的31脚接报警电路的电阻R16的一端；MCU芯片U1的32脚接电阻R33的一端；电阻R33的另一端接光电耦合器件U12的2脚；光电耦合器件U12的1脚接3.3V电源；光电耦合器件U12的3脚接地；光电耦合器件U12的4脚接PWM控制器中型号为SG3526的开关式电源脉冲调制器U16的5脚；MCU芯片U1的33脚接电阻R34的一端和4脚牛角座P6的1脚；电阻R34的另一端接5V电源；电容C40的一端接5V电源，另一端接地；电容C41的一端接5V电源，另一端接地；4脚牛角座P6的2脚接15V电源；4脚牛角座P6的3脚接PWM控制器中型号为SG3526的开关式电源脉冲调制器U16的13脚；4脚牛角座P6的4脚接地；MCU芯片U1的34脚接3脚牛角座P14的3脚；MCU芯片U1的35脚接3脚牛角座P14的2脚；MCU芯片U1的36脚接3脚牛角座P14的1脚；MCU芯片U1的37脚接3.3V电源；MCU芯片U1的38脚接地；MCU芯片U1的39脚接CPLD控制器中型号为EPM570T100C5N的可编程逻辑器件U8的58脚；MCU芯片U1的40脚接可编程逻辑器件U8的57脚；MCU芯片U1的41脚接可编程逻辑器件U8的56脚；MCU芯片U1的42脚接可编程逻辑器件U8的55脚；MCU芯片U1的43脚接可编程逻辑器件U8的54脚；MCU芯片U1的44脚接可编程逻辑器件U8的53脚；MCU芯片U1的45脚接可编程逻辑器件U8的52脚；MCU芯片U1的46脚接可编程逻辑器件U8的51脚；MCU芯片U1的47脚接牛角座P2的29脚；MCU芯片U1的48脚接牛角座P2的28脚；MCU芯片U1的49脚接牛角座P2的27脚；MCU芯片U1的50脚接牛角座P2的26脚；MCU芯片U1的51脚接牛角座P2的25脚；MCU芯片U1的52脚接牛角座P2的24脚；MCU芯片U1的53脚接牛角座P2的23脚；MCU芯片U1的54脚接牛角座P2的22脚；MCU芯片U1的57脚接电容C35的一端，电容C35的另一端接地；MCU芯片U1的58脚接电容C36的一端，电容C36的另一端接地；MCU芯片U1的63脚接地；MCU芯片U1的64脚接3.3V电源、电容C58的一端和电容C59的一端；电容C58的另一端接地；电容C59的另一端接地；MCU芯片U1的74脚接牛角座P2的21脚；MCU芯片U1的75脚接牛角座P2的20脚；MCU芯片U1的76脚接牛角座P2的19脚；MCU芯片U1的77脚接牛角座P2的18脚；MCU芯片U1的78脚接牛角座P2的17脚；MCU芯片U1的79脚接牛角座P2的16脚；MCU芯片U1的80脚接牛角座P2的15脚；MCU芯片U1的82脚接牛角座P2的14脚；MCU芯片U1的83脚接牛角座P2的13脚；MCU芯片U1的84脚接牛角座P2的12脚；MCU芯片U1的85脚接牛角座P2的11脚；MCU芯片U1的86脚接牛角座P2的10脚；MCU芯片U1的87脚接牛角座P2的9脚；MCU芯片U1的88脚接牛角座P2的8脚；MCU芯片U1的89脚接地；MCU芯片U1的90脚接3.3V电源和电容C27的一端、电容C28的一端、电容C29的一端；电容C27的另一端接地；电容C28的另一端接地；电容C29的另一端接地；MCU芯片U1的92脚接牛角座P2的7脚；MCU芯片U1的93脚接牛角座P2的6脚；MCU芯片U1的94脚接牛角座P2的5脚；MCU芯片U1的95脚接牛角座P2的4脚；MCU芯片U1的96脚接牛角座P2的3脚；MCU芯片U1的97脚接牛角座P2的2脚；MCU芯片U1的98脚接牛角座P2的1脚；MCU芯片U1的99脚接PWM控制器中型号为LM358的双运算放大器U15的3脚；MCU芯片U1的100脚接PWM控制器中型号为SG3526的开关式电源脉冲调制器U16的6脚；牛角座P4的31、32脚接3.3V电源；牛角座P4的33、34脚接地；牛角座P4的1脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的1脚；牛角座P4的2脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的3脚；牛角座P4的3脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的5脚；牛角座P4的4脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的7脚；牛角座P4的5脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的9脚；牛角座P4的6脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的11脚；牛角座P4的7脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的13脚；牛角座P4的8脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的15脚；牛角座P4的9脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的17脚；牛角座P4的10脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的19脚；牛角座P4的11脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的21脚；牛角座P4的12脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的23脚；牛角座P4的13脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的25脚；牛角座P4的14脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的27脚；牛角座P4的15脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的29脚；牛角座P4的16脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的31脚；牛角座P4的17脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的33脚；牛角座P4的18脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的34脚；牛角座P4的19脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的32脚；牛角座P4的20脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的30脚；牛角座P4的21脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的28脚；牛角座P4的22脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的26脚；牛角座P4的23脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的24脚；牛角座P4的24脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的22脚；牛角座P4的25脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的20脚；牛角座P4的26脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的18脚；牛角座P4的26脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的16脚；牛角座P4的27脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的14脚；牛角座P4的28脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的12脚；牛角座P3的3、4、8、9脚为下载端口；牛角座P12的2脚通过排线连接Buck电路中牛角座P22的3脚；牛角座P6的1脚接；牛角座P6的3脚再通过排线连接Buck驱动电路中牛角座P12的1脚；牛角座P6的1脚接到ds18b20的数据传输线，进行芯片温度实时采集；所述的CPLD控制器包括型号为EPM570T100C5N的可编程逻辑器件U8、晶振Z1、4脚牛角座P10、10脚牛角座P2、3脚牛角座P8、型号为HCPL-0721的高速光耦合器U21、型号为HCPL-0721的高速光耦合器U22、电感L4、电容C12、电容C13、电容C14、电容C15、电容C16、电容C17、电容C18、电容C19、电容C20、电容C21、电容C22、电容C83、电容C84、电容C85、电容C86、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13；可编程逻辑器件U8的9脚接3.3V电源和电容C12的一端、电容C13的一端；电容C12的另一端接地；电容C13的另一端接地；可编程逻辑器件U8的10脚、11脚接地；可编程逻辑器件U8的12脚接电阻R6的一端；电阻R6的另一端接晶振Z1的3脚；晶振Z1的2脚接地；晶振Z1的4脚接电感L4的一端和电容C20的一端；L4的另一端接3.3V电源；电容C20的另一端接地；可编程逻辑器件U8的13脚接3.3V电源；可编程逻辑器件U8的22脚接牛角座P2的3脚；可编程逻辑器件U8的23脚接牛角座P2的5脚；可编程逻辑器件U8的24脚接牛角座P2的2脚；可编程逻辑器件U8的25脚接牛角座P2的1脚；牛角座P2的1脚接电阻R9的一端；电阻R9的另一端接地；牛角座P2的3脚接电阻R8的一端；电阻R8的另一端接3.3V电源；牛角座P2的5脚接电阻R7的一端；电阻R7的另一端接3.3V电源；牛角座P2的6脚接地；牛角座P2的9脚接3.3V电源；牛角座P2的10脚接地；可编程逻辑器件U8的31脚接3.3V电源和电容C17的一端、电容C18的一端；电容C17的另一端接地；电容C18的另一端接地；可编程逻辑器件U8的32脚接地；可编程逻辑器件U8的37脚接电阻R10的一端；电阻R10的另一端接地；可编程逻辑器件U8的39脚接电阻R11的一端；电阻R11的另一端接3.3V电源；可编程逻辑器件U8的45脚接3.3V电源；可编程逻辑器件U8的46脚接地；可编程逻辑器件U8的49脚接高速光耦合器U21的2脚；高速光耦合器U21的4、5脚接地；高速光耦合器U21的1脚接5V电源；高速光耦合器U21的8脚接5V电源、电容C85的一端、电容C86的一端；电容C85的另一端接地；电容C86的另一端接地；高速光耦合器U21的6脚接牛角座P8的1脚；可编程逻辑器件U8的50脚接高速光耦合器U20的2脚；高速光耦合器U20的4、5脚接地；高速光耦合器U20的1脚接5V电源；高速光耦合器U20的8脚接5V电源、电容C83的一端、电容C84的一端；电容C83的另一端接地；电容C84的另一端接地；高速光耦合器U20的6脚接牛角座P8的3脚；可编程逻辑器件U8的51脚接MCU芯片U1的46脚；可编程逻辑器件U8的52脚接MCU芯片U1的45脚；可编程逻辑器件U8的53脚接MCU芯片U1的44脚；可编程逻辑器件U8的54脚接MCU芯片U1的43脚；可编程逻辑器件U8的55脚接MCU芯片U1的42脚；可编程逻辑器件U8的56脚接MCU芯片U1的41脚；可编程逻辑器件U8的57脚接MCU芯片U1的40脚；可编程逻辑器件U8的58脚接MCU芯片U1的39脚；可编程逻辑器件U8的59脚接3.3V电源和电容C21的一端、电容C22的一端；电容C21的另一端接地；电容C22的另一端接地；可编程逻辑器件U8的60脚接地；可编程逻辑器件U8的63脚接3.3V电源；可编程逻辑器件U8的65脚接地；可编程逻辑器件U8的79脚接地；可编程逻辑器件U8的80脚接3.3V电源和电容C15的一端、电容C16的一端；电容C15的另一端接地；电容C16的另一端接地；可编程逻辑器件U8的88脚接电阻R13的一端；电阻R13的另一端接3.3V电源；可编程逻辑器件U8的90脚接电阻R12的一端；电阻R12的另一端接地；可编程逻辑器件U8的93脚接地；可编程逻辑器件U8的94脚接3.3V电源和电容C14的一端、电容C19的一端；电容C14的另一端接地；电容C19的另一端接地；可编程逻辑器件U8的97脚接牛角座P10的1脚；可编程逻辑器件U8的98脚接牛角座P10的2脚；可编程逻辑器件U8的99脚接牛角座P10的3脚；可编程逻辑器件U8的100脚接牛角座P10的4脚；牛角座P2的1、2、3、5脚为下载端口；所述的辅助电源包括型号为LM2575T-3.3的开关稳压集成电路U3、型号为LM2575S-adj的开关稳压集成电路U4、型号为LM2575S(HV)-5.0的开关稳压集成电路U5、型号为SS34贴片肖特基二极管U6、型号为SS34贴片肖特基二极管U7、S1NB整流桥U9、S1NB整流桥U2、型号为IN5819的肖特基二极管D4、发光二极管D1、发光二极管D2、发光二极管D3、4脚牛角座P1、电感L1、电感L2、电感L3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11；开关稳压集成电路U3的5脚接地；开关稳压集成电路U3的4脚作为一路3.3V的输出电压为其他电路供电；开关稳压集成电路U3的4脚接电阻R1的一端和电容C5的一端；电阻R1的另一端接发光二极管D1的正极；发光二极管D1的负极接地；开关稳压集成电路U3的3脚接地；开关稳压集成电路U3的2脚接电感L1的一端、贴片肖特基二极管U6的1脚；贴片肖特基二极管U6的2脚接地；电感L1的另一端接电容C3的一端、电容C4的一端、电容C5的一端；电容C3的另一端接地；电容C4的另一端接地；电容C5的另一端接地；开关稳压集成电路U3的1脚接电容C1的一端、电容C2的一端和整流桥U2的1脚；电容C1的另一端接地；电容C2的另一端接地；整流桥U2的2脚接地；整流桥U2的3脚接牛角座P1的3脚；整流桥U2的4脚接牛角座P1的4脚；开关稳压集成电路U4的5脚接地；开关稳压集成电路U4的4脚接电阻R3的一端、电阻R4的一端；电阻R3的另一端接地；电阻R4的另一端接电阻R2的一端；电阻R2的另一端接发光二极管D2的正极；发光二极管D2的负极接地；电阻R4的另一端作为一路15V的输出电压为其他电路供电；开关稳压集成电路U4的3脚接地；开关稳压集成电路U4的2脚接电感L2的一端、贴片肖特基二极管U7的1脚；贴片肖特基二极管U7的2脚接地；电感L2的另一端接电容C8的一端、电容C9的一端；电容C8的另一端接地；电容C9的另一端接地；开关稳压集成电路U4的1脚接电容C6的一端、电容C7的一端和整流桥U9的1脚；电容C6的另一端接地；电容C7的另一端接地；整流桥U9的2脚接地；整流桥U2的3脚接牛角座P1的2脚；整流桥U2的4脚接牛角座P1的1脚；开关稳压集成电路U5的5脚接地；开关稳压集成电路U5的4脚接电阻R5的一端、电感L3的一端、电容C11的一端；电阻R5的另一端接发光二极管D3的正极；发光二极管D3的负极接地；电容C11的另一端接地；电感L3的另一端接开关稳压集成电路U5的2脚、肖特基二极管D4的负极；肖特基二极管D4的正极接地；开关稳压集成电路U5的3脚接地；电阻R5的一端作为一路5V的输出电压为其他电路供电；开关稳压集成电路U5的1脚接电容C10的一端、电阻R4的另一端；电容C10的另一端接地；牛角座P1的另一端为电源输入接口，220V的市电经过变压器降压隔离后分两路接入电路板，18V的电压接到牛角座P1的1、2脚，9V的电压接到牛角座P1的3、4脚；所述的PWM控制器包括型号为SG3526的开关式电源脉冲调制器U16、型号为LM358的双运算放大器U15、滑动变阻器RV2、3脚牛角座P7、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电阻R34、电阻R35、电阻R36、电容C42、电容C43、电容C44、电容C45、电容C46、电容C47、电容C48、电容C49、电容C50、电容C51、电容C52、电容C53；双运算放大器U15的1、2脚接电阻R27的一端；电阻R27的另一端接电阻R28的一端、双运算放大器U15的8脚和电阻R29；双运算放大器U15的3脚接MCU芯片U1的99脚、电容C53的一端；电容C53的另一端接地；双运算放大器U15的4脚接地；双运算放大器U15的5脚接开关式电源脉冲调制器U16的1脚；双运算放大器U15的6脚接电阻R28的另一端；电阻R29接牛角座P7的3脚、电容C51的一端、电阻R30的一端、电容C50的一端、开关式电源脉冲调制器U16的2脚；电容C51另一端接地；电阻R30的另一端接电容C49的一端；电容C49的另一端接开关式电源脉冲调制器U16的3脚；电容C50的另一端接电阻R31的一端；电阻R31的另一端接开关式电源脉冲调制器U16的3脚；开关式电源脉冲调制器U16的1脚接电阻R35的一端、电容C45的一端、电阻R36的一端；电阻R36的另一端接电容C46的一端、电容C47的一端；电阻R35、电容C45、电容C46、电容C47的另一端接地；开关式电源脉冲调制器U16的5脚接光电耦合器件U12的4脚；开关式电源脉冲调制器U16的6脚接MCU芯片U1的100脚；开关式电源脉冲调制器U16的7脚接牛角座P7的1脚；开关式电源脉冲调制器U16的9脚接滑动变阻器RV2的一侧；滑动变阻器RV2的上脚和另一侧接地；开关式电源脉冲调制器U16的10脚接电容C44的一端；电容C44的另一端接地；开关式电源脉冲调制器U16的11脚接电阻C34一端；电阻C34的另一端接地；开关式电源脉冲调制器U16的13脚接4脚牛角座P6的3脚；开关式电源脉冲调制器U16的14脚接电容C42的一端；电容C42的另一端接地；开关式电源脉冲调制器U16的15脚接地；开关式电源脉冲调制器U16的17脚接电容C43的一端；电容C43的另一端接地；牛角座P7的1脚通过排线连接Buck电路中牛角座P22的2脚；牛角座P7的3脚通过排线连接Buck电路中牛角座P22的1脚；所述的脚踏控制器包括型号为TLP521-2GB的光电耦合器U13、脚踏开关接口P9、电容C38、电容C39、电阻R24、电阻R25；脚踏开关接口P9的1脚接地；脚踏开关接口P9的2脚接电阻R25的一端、电容C39的一端；电容C39的另一端接地；电阻R25的另一端接光电耦合器U13的4脚；光电耦合器U13的3脚接15V电源；光电耦合器U13的5脚接地；光电耦合器U13的6脚接电阻R24的一端、MCU芯片U1的29脚；电阻R24的另一端接3.3V电源和电容C38的一端；电容C38的另一端接地；脚踏开关接口P9的2脚接脚踏板；所述的报警电路包括电铃LS1、编号为2N3904的三极管Q1、电容C37、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19；电阻R16的一端接MCU芯片U1的31脚、电阻R17的一端；电阻R16的另一端接3.3V电源；电阻R17的另一端接三极管Q1的基级；三极管Q1的发射极接地；三极管Q1的集电极接电铃LS1的一端、电阻R18的一端；电阻R18的另一端接电阻R19的一端、电容C37的一端、电铃LS1的另一端；电阻R19的另一端接15V电源；电容C37的另一端接地；所述的显示电路包括34脚牛角座P13、按键S1、按键S2、按键S5、按键S6、八段数码管DS1、八段数码管DS2、八段数码管DS3、电容C19、电容C20、电容C21、电容C22、电容C23、电容E1、发光二极管D5、发光二极管D6、发光二极管D7、发光二极管D8、电阻R41、电阻R42、电阻R43、电阻R44、电阻R45、电阻R46、电阻R47、电阻R48、电阻R49、电阻R50、电阻R51、电阻R52、电阻R53、电阻R54、电阻R55、电阻R56、电阻R57、电阻R58、电阻R59、电阻R60、电阻R61、电阻R62、电阻R63、电阻R65、电阻R66、电阻R67、电阻R68；牛角座P13的1脚接电阻R43；牛角座P13的3脚接电阻R44；牛角座P13的5脚接电阻R45；牛角座P13的7脚接电阻R46；牛角座P13的9脚接电阻R47；牛角座P13的11脚接电阻R48；牛角座P13的13脚接电阻R49；电阻R43的另一端接八段数码管DS1的10脚；电阻R44的另一端接八段数码管DS1的9脚；电阻R45的另一端接八段数码管DS1的1脚；电阻R46的另一端接八段数码管DS1的2脚；电阻R47的另一端接八段数码管DS1的4脚；电阻R48的另一端接八段数码管DS1的6脚；电阻R49的另一端接八段数码管DS1的7脚；八段数码管DS1的3脚、8脚相连，接电源VDD、电容E1的一端、八段数码管DS2的3脚和8脚、八段数码管DS3的3脚和8脚、发光二极管D5的正极、发光二极管D6的正极、电阻R50的一端、电阻R51的一端；电阻R50的另一端接牛角座P13的24脚、电容C19的一端、按键S1的一端；电容C19的另一端接地；按键S1的另一端接地；发光二极管D7的正极接MCU芯片U1的44脚；发光二极管D7的负极接电容C19的另一端、接地；发光二极管D8的正极接MCU芯片U1的43脚；发光二极管D8的负极接电容C19的另一端、接地；电阻R51的另一端接牛角座P13的26脚、电容C20的一端、按键S2的一端；电容C20的另一端接地；按键S2的另一端接地；牛角座P13的15脚接电阻R52；牛角座P13的17脚接电阻R53；牛角座P13的19脚接电阻R54；牛角座P13的21脚接电阻R55；牛角座P13的23脚接电阻R56；牛角座P13的25脚接电阻R57；牛角座P13的27脚接电阻R58；电阻R52的另一端接八段数码管DS2的10脚；电阻R53的另一端接八段数码管DS2的9脚；电阻R54的另一端接八段数码管DS2的1脚；电阻R55的另一端接八段数码管DS2的2脚；电阻R56的另一端接八段数码管DS2的4脚；电阻R57的另一端接八段数码管DS2的6脚；电阻R58的另一端接八段数码管DS2的7脚；牛角座P13的29脚接电阻R65；牛角座P13的31脚接电阻R64；牛角座P13的33脚接电阻R63；牛角座P13的34脚接电阻R62；牛角座P13的32脚接电阻R61；牛角座P13的30脚接电阻R60；牛角座P13的28脚接电阻R59；电阻R65的另一端接八段数码管DS3的10脚；电阻R64的另一端接八段数码管DS3的9脚；电阻R63的另一端接八段数码管DS3的1脚；电阻R62的另一端接八段数码管DS3的2脚；电阻R61的另一端接八段数码管DS3的4脚；电阻R60的另一端接八段数码管DS3的6脚；电阻R60的另一端接八段数码管DS3的7脚；八段数码管DS3的3脚、8脚相连，接电容C21、发光二极管D5的正极、发光二极管D6的正极、电阻R66的一端、电阻R67的一端；电容C21的另一端接地；电阻R66的另一端接牛角座P13的18脚、电容C22的一端、按键S5的一端；电容C22的另一端接地；按键S5的另一端接地；电阻R67的另一端接牛角座P13的16脚、电容C23的一端、按键S6的一端；电容C23的另一端接地；按键S6的另一端接地；牛角座P13的14脚接电阻R42的一端；电阻R42的另一端接发光二极管D6的负极；牛角座P13的12脚接电阻R41的一端；电阻R41的另一端接发光二极管D5的负极；牛角座P13的6脚、8脚相连，接VDD电源、电容E1的一端；电容E1的另一端接地；牛角座P13的4脚、2脚接地；所述的整流电路包括3脚开关接口AC1、桥堆BR1、电容C67、电容C68、电阻R68；开关接口AC1的3脚为220V交流电正极输入口，接桥堆BR1的左侧节点；开关接口AC1的1脚为220V交流电负极输入口，接桥堆BR1的右侧节点；桥堆BR1的上侧节点接电容C67的一端、电容C68的一端、电阻R68的一端；桥堆BR1的下侧节点接地；电容C67的另一端接地；电容C68的另一端接地；电阻R68的另一端接地；所述的Buck电路包括场效应管Q4、整流二极管D9、电感L5、电容C73、电容C74、电容C75、电容C76、电阻R69、电阻R70、电阻R71、电阻R72、3脚牛角座P22；场效应管Q4的发射极接电阻R12的一端；场效应管Q4的基级接电阻R69的一端；电阻R69的另一端接Buck驱动电路中半桥驱动器U3的7脚；场效应管Q4的集电极接电感L5的一端、电阻R70的一端、整流二极管D9的负极；电感L5的另一端接电容C73的一端、电容C74的一端、电流检测电路中电流传感器ACS1的1、2脚；整流二极管D9的正极接电容C73的另一端、电容C74的另一端、电容C75的另一端、电容C76的另一端；电阻R71的一端接电容C75的一端、电容C76的一端、电流检测电路中电流传感器ACS1的3、4脚；电阻R71的另一端接电阻R72的一端、牛角座P22的1脚；电阻R72的另一端接电容C76的另一端；所述的Buck驱动电路包括型号为IR2104S的半桥驱动器U10、电容C77、电容C78、电容C79、电容C81、极性电容C82、二极管D10、3脚牛角座P23；半桥驱动器U10的1、3脚接15V电源、牛角座P23的2脚；半桥驱动器U10的4脚接地；半桥驱动器U10的2脚接牛角座P23的1脚；半桥驱动器U10的7脚接Buck电路里电阻R9的另一端；半桥驱动器U10的6脚接电容C77的一端、电容C78的一端、极性电容C82的负极、推挽电路中电感L1的一端；半桥驱动器U10的8脚接电容C77的另一端、电容C78的另一端、极性电容C82的正极、二极管D10的负极；二极管D10的正极接15V电源；电容C79的一端接地；电容C1O的另一端接15V电源；电容C81的一端接地；电容C81的另一端接15V电源；牛角座P23的3脚接5V电源；所述的推挽电路包括型号为MESFEI-N的场效应管Q2、型号为MESFEI-N的场效应管Q3、变压器U11、电阻R73、三脚牛角座P15、稳压二极管D’1、继电器K1；场效应管Q2的源极接场效应管Q3的源极、电阻R14的另一端；场效应管Q2的漏极接变压器U11的1脚；场效应管Q3的漏极接变压器U11的6脚；场效应管Q2的栅极接推挽驱动电路中电阻R8的一端；场效应管Q3的栅极接推挽驱动电路中电阻R6的一端；变压器U11的3、4脚接Buck电路中电阻R11的一端；变压器U11的7脚接电阻R73的一端、牛角座P15的3脚；电阻R73的另一端接牛角座P15的1脚、继电器K1的3脚、继电器K1的6脚；变压器U11的12脚接继电器K1的4脚、继电器K1的5脚；继电器K1的1脚接稳压二极管D’1的正极、接地；继电器K1的8脚接稳压二极管D’1的负极、Buck电路中牛角座P22的3脚；牛角座P15的另一端为输出，接消融电极；所述的推挽驱动电路包括型号为miC84452的MOS驱动器件U17、型号为miC84452的MOS驱动器件U18、电阻R75、电阻R76、电阻R77、电阻R78、电容C84、电容C84’、电容C85、电容C85’、电容C80、电容C80’、3脚牛角座P16；MOS驱动器件U17的1脚接15V电源、电容C84的一端、电容C85的一端、电容C80的一端；电容C84的另一端接地；电容C85的另一端接地；电容C80的另一端接地；MOS驱动器件U17的2脚接牛角座P16的1脚；MOS驱动器件U17的4、5脚接地；MOS驱动器件U17的8脚接15V电源；MOS驱动器件U17的6、7脚接电阻R77的一端；电阻R77的另一端接电阻R78的一端、推挽电路中场效应管Q2的栅极；电阻R78的另一端接地；MOS驱动器件U18的1脚接15V电源、电容C84’的一端、电容C85’的一端、电容C80’的一端；电容C84’的另一端接地；电容C85’的另一端接地；电容C80’的另一端接地；MOS驱动器件U18的2脚接牛角座P16的3脚；MOS驱动器件U18的4、5脚接地；MOS驱动器件U18的8脚接15V电源；MOS驱动器件U18的6、7脚接电阻R75的一端；电阻R75的另一端接电阻R76的一端、推挽电路中场效应管Q3的栅极；电阻R76的另一端接地；牛角座P16的2脚接地；所述的电流检测电路包括型号为ACS712-05B的电流传感器芯片U19、电阻R92、滑动变阻器R91、电容C91、电容C92和电容C93；电流传感器芯片U19的1脚、2脚接Buck电路中电感L5的另一端；电流传感器芯片U19的3脚、4脚接Buck电路中电阻R71的一端；电流传感器芯片U19的5脚接地；电流传感器芯片U19的6脚接电容C93一端；电容C93另一端接地；电流传感器芯片U19的8脚接5V电源；电流检测MCU芯片U19的7脚与电阻R92的一端连接；电阻R92的另一端作为电流反馈信号接单片机控制器中滑动变阻器RV1的另一端；电容C92的一端、滑动变阻器R91的上脚和一侧接电阻R92的另一端；电容C92的另一端接地；滑动变阻器R91的另一端接地。

技术领域

本发明属于高频技术领域，具体涉及一种低温等离子消融手术系统。

背景技术

等离子态是除气态、液态和固态以外，物质的第四种存在方式。气态或液态分子在高温或强电场的作用下，气体分子被击穿，原来呈中性的原子会被电离，生成一对可以自由运动的正负离子，因为正负离子总是成对出现，所以正离子和负离子的数量相等，这种物质状态也就被称为等离子体。等离子体有高温离子体和低温离子体之分。放电过程中虽然电子温度很高，但重粒子温度很低，整个体系呈现低温状态，称为低温等离子体，如果电子的温度和重粒子温度差不多，则为高温等离子体，或平衡态等离子体。

近年来，低温等离子体在医疗得到了应用，成为医疗器械研发领域的一个新热点。在手术器械领域，国际上正在研发基于低温等离子体技术的低温等离子体手术系统，应用低温等离子技术来使组织体积缩小，以达到治疗效果，其核心是低温等离子消融术(Temperature-controlled Radiofrequency，TCRF，或Coblation )，即利用低温等离子射频的能量，以较低的温度(40-70℃左右)来进行组织的切除（其工作原理如图1所示），从而减轻组织的损伤，并能大大减轻病人的痛苦和缩短康复的周期。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种低温等离子消融手术系统。

本发明主要由可控高频功率源、消融电极组成，其中高频功率源是系统的一个核心部件。利用高频电源产生高频交流电场使介质电离，产生低温等离子体。适量的等离子体处理能够促进癌细胞凋亡，且不会对周围的正常细胞产生明显的伤害。此外，等离子体还可以通过高温使得组织的蛋白质变性和使血液干燥，从而达到凝血的目的。利用气体放电原理，基于高频等离子发生技术设计开发低温等离子手术系统。具体的：本发明主要由主机、脚踏控制板、连接电缆和消融电极组成。主机部分包括单片机控制器、CPLD控制器、辅助电源、PWM控制器、脚踏控制器、报警电路、显示电路、整流电路、Buck电路、Buck驱动电路、推挽电路、推挽驱动电路、电流检测电路。

本发明的有益效果：设计了一种波形可控的等离子消融手术系统，利用生理盐水氯化钠放电产生的离子直接作用于细胞间的分子键，达到凝血消融的手术效果，避免了传统手术带来的大创口及出血，更有利于患者窗口的愈合。本款手术系统可选择最后输出的波形为方波以及正弦波，以应对不同的手术需求。另外，手术设备的多功能化设置，增加了电流电压反馈及保护系统、报警系统，51集成控制单元，脚踏单元，让手术系统实施起来更加安全稳定。

附图说明

图1为本发明低温等离子手术系统示意图；

图2为本发明的结构框图；

图3为本发明的单片机控制器原理图；

图4为本发明的CPLD控制器原理图；

图5为本发明的辅助电源原理图；

图6为本发明的PWM控制器原理图；

图7为本发明的脚踏控制器原理图；

图8为本发明的报警电路原理图；

图9为本发明的液晶显示电路原理图；

图10为本发明的整流电路原理图；

图11 为本发明的Buck电路原理图；

图12 为本发明的Buck驱动电路原理图；

图13为本发明的推挽电路原理图；

图14为本发明的推挽驱动电路原理图；

图15为本发明的电流检测电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明中各个模块做具体的说明。

如图1所示，所述的波形可控的低温等离子手术系统在电极两端施加交流电压，交流电场使介质发生电离产生等离子体。

如图2所示，所述的波形可控的低温等离子手术系统电控部分包括单片机控制器、CPLD控制器、辅助电源、PWM控制器、脚踏控制器、报警电路、显示电路、整流电路、Buck电路、Buck驱动电路、推挽电路、推挽驱动电路、电流检测电路。

如图3所示，所述的单片机控制器包括型号为C8051F020的完全集成的混合信号系统级MCU芯片U1、型号为TLP521光电耦合器件U12、型号为TTL113的晶体管U14、滑动变阻器RV1、10脚牛角座P3、34脚牛角座P4、4脚牛角座P5、4脚牛角座P6、2脚牛角座P12、3脚牛角座P14、电容C27、电容C28、电容C29、电容C30、电容C31,、电C32、电容C33、电容C34、电容C35、电容C36、电容C54、电容C55、电容C56、电容C57、电容C58、电容C59、电容C60、电容C61、电容C69、电容C70、电阻R14、电阻R15、电阻R32、电阻R33、电阻R34；其中MCU芯片U1的1脚接牛角座P3的8脚；MCU芯片U1的2脚接牛角座P3的4脚；MCU芯片U1的3脚接牛角座P3的9脚；MCU芯片U1的4脚接牛角座P3的3脚；牛角座P3的4脚接电阻R14的一端；电阻R14的另一端接地；牛角座P3的5脚接地；牛角座P3的6脚接3.3V电源；牛角座P3的7脚、10脚接地；MCU芯片U1的5脚接电阻R15的一端和电容C32的一端；电容C32的另一端接地；电阻R15的另一端接3.3V电源；MCU芯片U1的10脚接地；MCU芯片U1的11脚接3.3V高电平和电容C60的一端、电容C61的一端；电容C60的另一端接地；电容C61的另一端接地；MCU芯片U1的12脚连接电容C30的一端；电容C30的另一端接地；MCU芯片U1的13脚接地；MCU芯片U1的14脚接3.3V电源和电容C54的一端、电容C55的一端；电容C54的另一端接地；电容C55的另一端接地；MCU芯片U1的16脚接电容C31的一端；电容C31的另一端接地；MCU芯片U1的21脚接牛角座P5的4脚；MCU芯片U1的22脚接牛角座P5的3脚；MCU芯片U1的23脚接牛角座P5的2脚；MCU芯片U1的24脚接牛角座P5的1脚；MCU芯片U1的25脚接电容C64的一端、电容C65的一端和滑动变阻器RV1的上脚；电容C64的另一端接地；电容C65的另一端接地；滑动变阻器RV1的一端接地；滑动变阻器RV1的另一端接电流检测电路的电阻R2的一端；MCU芯片U1的26脚接电容C33的一端；电容C33的另一端接地；MCU芯片U1的27脚接电容C34的一端；电容C34的另一端接地；MCU芯片U1的28脚接3.3V电源和电容C56的一端、电容C57的一端；电容C56的另一端接地；电容C57的另一端接地；MCU芯片U1的29脚接脚踏控制器的光电耦合器件U13的6脚；MCU芯片U1的30脚接电阻R32的一端；电阻R32的另一端接晶体管U14的2脚；晶体管U14的1脚接3.3V电源；晶体管U14的5脚接15V电源；晶体管U14的4脚接2脚牛角座P12的2脚；2脚牛角座P12的1脚接地；MCU芯片U1的31脚接报警电路的电阻R16的一端；MCU芯片U1的32脚接电阻R33的一端；电阻R33的另一端接光电耦合器件U12的2脚；光电耦合器件U12的1脚接3.3V电源；光电耦合器件U12的3脚接地；光电耦合器件U12的4脚接PWM控制器中型号为SG3526的开关式电源脉冲调制器U16的5脚；MCU芯片U1的33脚接电阻R34的一端和4脚牛角座P6的1脚；电阻R34的另一端接5V电源；电容C40的一端接5V电源，另一端接地；电容C41的一端接5V电源，另一端接地；4脚牛角座P6的2脚接15V电源；4脚牛角座P6的3脚接PWM控制器中型号为SG3526的开关式电源脉冲调制器U16的13脚；4脚牛角座P6的4脚接地；MCU芯片U1的34脚接3脚牛角座P14的3脚；MCU芯片U1的35脚接3脚牛角座P14的2脚；MCU芯片U1的36脚接3脚牛角座P14的1脚；MCU芯片U1的37脚接3.3V电源；MCU芯片U1的38脚接地。MCU芯片U1的39脚接CPLD控制器中型号为EPM570T100C5N的可编程逻辑器件U8的58脚；MCU芯片U1的40脚接可编程逻辑器件U8的57脚；MCU芯片U1的41脚接可编程逻辑器件U8的56脚；MCU芯片U1的42脚接可编程逻辑器件U8的55脚；MCU芯片U1的43脚接可编程逻辑器件U8的54脚；MCU芯片U1的44脚接可编程逻辑器件U8的53脚；MCU芯片U1的45脚接可编程逻辑器件U8的52脚；MCU芯片U1的46脚接可编程逻辑器件U8的51脚；MCU芯片U1的47脚接牛角座P2的29脚；MCU芯片U1的48脚接牛角座P2的28脚；MCU芯片U1的49脚接牛角座P2的27脚；MCU芯片U1的50脚接牛角座P2的26脚；MCU芯片U1的51脚接牛角座P2的25脚；MCU芯片U1的52脚接牛角座P2的24脚；MCU芯片U1的53脚接牛角座P2的23脚；MCU芯片U1的54脚接牛角座P2的22脚；MCU芯片U1的57脚接电容C35的一端，电容C35的另一端接地；MCU芯片U1的58脚接电容C36的一端，电容C36的另一端接地；MCU芯片U1的63脚接地；MCU芯片U1的64脚接3.3V电源、电容C58的一端和电容C59的一端；电容C58的另一端接地；电容C59的另一端接地；MCU芯片U1的74脚接牛角座P2的21脚；MCU芯片U1的75脚接牛角座P2的20脚；MCU芯片U1的76脚接牛角座P2的19脚；MCU芯片U1的77脚接牛角座P2的18脚；MCU芯片U1的78脚接牛角座P2的17脚；MCU芯片U1的79脚接牛角座P2的16脚；MCU芯片U1的80脚接牛角座P2的15脚；MCU芯片U1的82脚接牛角座P2的14脚；MCU芯片U1的83脚接牛角座P2的13脚；MCU芯片U1的84脚接牛角座P2的12脚；MCU芯片U1的85脚接牛角座P2的11脚；MCU芯片U1的86脚接牛角座P2的10脚；MCU芯片U1的87脚接牛角座P2的9脚；MCU芯片U1的88脚接牛角座P2的8脚；MCU芯片U1的89脚接地；MCU芯片U1的90脚接3.3V电源和电容C27的一端、电容C28的一端、电容C29的一端；电容C27的另一端接地；电容C28的另一端接地；电容C29的另一端接地；MCU芯片U1的92脚接牛角座P2的7脚；MCU芯片U1的93脚接牛角座P2的6脚；MCU芯片U1的94脚接牛角座P2的5脚；MCU芯片U1的95脚接牛角座P2的4脚；MCU芯片U1的96脚接牛角座P2的3脚；MCU芯片U1的97脚接牛角座P2的2脚；MCU芯片U1的98脚接牛角座P2的1脚；MCU芯片U1的99脚接PWM控制器中型号为LM358的双运算放大器U15的3脚；MCU芯片U1的100脚接PWM控制器中型号为SG3526的开关式电源脉冲调制器U16的6脚；牛角座P4的31、32脚接3.3V电源；牛角座P4的33、34脚接地。牛角座P4的1脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的1脚；牛角座P4的2脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的3脚；牛角座P4的3脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的5脚；牛角座P4的4脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的7脚；牛角座P4的5脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的9脚；牛角座P4的6脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的11脚；牛角座P4的7脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的13脚；牛角座P4的8脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的15脚；牛角座P4的9脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的17脚；牛角座P4的10脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的19脚；牛角座P4的11脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的21脚；牛角座P4的12脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的23脚；牛角座P4的13脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的25脚；牛角座P4的14脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的27脚；牛角座P4的15脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的29脚；牛角座P4的16脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的31脚；牛角座P4的17脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的33脚；牛角座P4的18脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的34脚；牛角座P4的19脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的32脚；牛角座P4的20脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的30脚；牛角座P4的21脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的28脚；牛角座P4的22脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的26脚；牛角座P4的23脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的24脚；牛角座P4的24脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的22脚；牛角座P4的25脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的20脚；牛角座P4的26脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的18脚；牛角座P4的26脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的16脚；牛角座P4的27脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的14脚；牛角座P4的28脚再通过排线连接显示电路中牛角座P13的12脚；牛角座P3的3、4、8、9脚为下载端口；牛角座P12的2脚通过排线连接Buck电路中牛角座P22的3脚；牛角座P6的1脚接；牛角座P6的3脚再通过排线连接Buck驱动电路中牛角座P12的1脚。牛角座P6的1脚接到ds18b20的数据传输线，进行芯片温度实时采集。以C8051F020为核心51单片机控制模块连接辅助电源模块、显示电路、脚踏控制模块、报警电路、电流反馈电路模块以及CPLD模块。由辅助电源模块为其提供工作电源，通过电流反馈到单片机，控制报警电路、显示电路以及脚踏控制模块。并与CPLD模块相连，控制芯片的运行。

如图4所示，所述的CPLD控制器包括型号为EPM570T100C5N的可编程逻辑器件U8、晶振Z1、4脚牛角座P10、10脚牛角座P2、3脚牛角座P8、型号为HCPL-0721的高速光耦合器U21、型号为HCPL-0721的高速光耦合器U22、电感L4、电容C12、电容C13、电容C14、电容C15、电容C16、电容C17、电容C18、电容C19、电容C20、电容C21、电容C22、电容C83、电容C84、电容C85、电容C86、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13；可编程逻辑器件U8的9脚接3.3V电源和电容C12的一端、电容C13的一端；电容C12的另一端接地；电容C13的另一端接地；可编程逻辑器件U8的10脚、11脚接地；可编程逻辑器件U8的12脚接电阻R6的一端；电阻R6的另一端接晶振Z1的3脚；晶振Z1的2脚接地；晶振Z1的4脚接电感L4的一端和电容C20的一端；L4的另一端接3.3V电源；电容C20的另一端接地；可编程逻辑器件U8的13脚接3.3V电源；可编程逻辑器件U8的22脚接牛角座P2的3脚；可编程逻辑器件U8的23脚接牛角座P2的5脚；可编程逻辑器件U8的24脚接牛角座P2的2脚；可编程逻辑器件U8的25脚接牛角座P2的1脚；牛角座P2的1脚接电阻R9的一端；电阻R9的另一端接地；牛角座P2的3脚接电阻R8的一端；电阻R8的另一端接3.3V电源；牛角座P2的5脚接电阻R7的一端；电阻R7的另一端接3.3V电源；牛角座P2的6脚接地；牛角座P2的9脚接3.3V电源；牛角座P2的10脚接地；可编程逻辑器件U8的31脚接3.3V电源和电容C17的一端、电容C18的一端；电容C17的另一端接地；电容C18的另一端接地；可编程逻辑器件U8的32脚接地；可编程逻辑器件U8的37脚接电阻R10的一端；电阻R10的另一端接地；可编程逻辑器件U8的39脚接电阻R11的一端；电阻R11的另一端接3.3V电源；可编程逻辑器件U8的45脚接3.3V电源；可编程逻辑器件U8的46脚接地；可编程逻辑器件U8的49脚接高速光耦合器U21的2脚；高速光耦合器U21的4、5脚接地；高速光耦合器U21的1脚接5V电源；高速光耦合器U21的8脚接5V电源、电容C85的一端、电容C86的一端；电容C85的另一端接地；电容C86的另一端接地；高速光耦合器U21的6脚接牛角座P8的1脚；可编程逻辑器件U8的50脚接高速光耦合器U20的2脚；高速光耦合器U20的4、5脚接地；高速光耦合器U20的1脚接5V电源；高速光耦合器U20的8脚接5V电源、电容C83的一端、电容C84的一端；电容C83的另一端接地；电容C84的另一端接地；高速光耦合器U20的6脚接牛角座P8的3脚；可编程逻辑器件U8的51脚接MCU芯片U1的46脚；可编程逻辑器件U8的52脚接MCU芯片U1的45脚；可编程逻辑器件U8的53脚接MCU芯片U1的44脚；可编程逻辑器件U8的54脚接MCU芯片U1的43脚；可编程逻辑器件U8的55脚接MCU芯片U1的42脚；可编程逻辑器件U8的56脚接MCU芯片U1的41脚；可编程逻辑器件U8的57脚接MCU芯片U1的40脚；可编程逻辑器件U8的58脚接MCU芯片U1的39脚；可编程逻辑器件U8的59脚接3.3V电源和电容C21的一端、电容C22的一端；电容C21的另一端接地；电容C22的另一端接地；可编程逻辑器件U8的60脚接地；可编程逻辑器件U8的63脚接3.3V电源；可编程逻辑器件U8的65脚接地；可编程逻辑器件U8的79脚接地；可编程逻辑器件U8的80脚接3.3V电源和电容C15的一端、电容C16的一端；电容C15的另一端接地；电容C16的另一端接地；可编程逻辑器件U8的88脚接电阻R13的一端；电阻R13的另一端接3.3V电源；可编程逻辑器件U8的90脚接电阻R12的一端；电阻R12的另一端接地；可编程逻辑器件U8的93脚接地；可编程逻辑器件U8的94脚接3.3V电源和电容C14的一端、电容C19的一端；电容C14的另一端接地；电容C19的另一端接地；可编程逻辑器件U8的97脚接牛角座P10的1脚；可编程逻辑器件U8的98脚接牛角座P10的2脚；可编程逻辑器件U8的99脚接牛角座P10的3脚；可编程逻辑器件U8的100脚接牛角座P10的4脚；牛角座P2的1、2、3、5脚为下载端口。CPLD控制器连接辅助电源电路和推挽驱动电路，由辅助电源模块供电运行，由CPLD控制推挽驱动模块PWM波的产生。

如图5所示，所述的辅助电源包括型号为LM2575T-3.3的开关稳压集成电路U3、型号为LM2575S-adj的开关稳压集成电路U4、型号为LM2575S(HV)-5.0的开关稳压集成电路U5、型号为SS34贴片肖特基二极管U6、型号为SS34贴片肖特基二极管U7、S1NB整流桥U9、S1NB整流桥U2、型号为IN5819的肖特基二极管D4、发光二极管D1、发光二极管D2、发光二极管D3、4脚牛角座P1、电感L1、电感L2、电感L3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11；开关稳压集成电路U3的5脚接地；开关稳压集成电路U3的4脚作为一路3.3V的输出电压为其他电路供电；开关稳压集成电路U3的4脚接电阻R1的一端和电容C5的一端；电阻R1的另一端接发光二极管D1的正极；发光二极管D1的负极接地；开关稳压集成电路U3的3脚接地；开关稳压集成电路U3的2脚接电感L1的一端、贴片肖特基二极管U6的1脚；贴片肖特基二极管U6的2脚接地；电感L1的另一端接电容C3的一端、电容C4的一端、电容C5的一端；电容C3的另一端接地；电容C4的另一端接地；电容C5的另一端接地；开关稳压集成电路U3的1脚接电容C1的一端、电容C2的一端和整流桥U2的1脚；电容C1的另一端接地；电容C2的另一端接地；整流桥U2的2脚接地；整流桥U2的3脚接牛角座P1的3脚；整流桥U2的4脚接牛角座P1的4脚；开关稳压集成电路U4的5脚接地；开关稳压集成电路U4的4脚接电阻R3的一端、电阻R4的一端；电阻R3的另一端接地；电阻R4的另一端接电阻R2的一端；电阻R2的另一端接发光二极管D2的正极；发光二极管D2的负极接地；电阻R4的另一端作为一路15V的输出电压为其他电路供电；开关稳压集成电路U4的3脚接地；开关稳压集成电路U4的2脚接电感L2的一端、贴片肖特基二极管U7的1脚；贴片肖特基二极管U7的2脚接地；电感L2的另一端接电容C8的一端、电容C9的一端；电容C8的另一端接地；电容C9的另一端接地；开关稳压集成电路U4的1脚接电容C6的一端、电容C7的一端和整流桥U9的1脚；电容C6的另一端接地；电容C7的另一端接地；整流桥U9的2脚接地；整流桥U2的3脚接牛角座P1的2脚；整流桥U2的4脚接牛角座P1的1脚；开关稳压集成电路U5的5脚接地；开关稳压集成电路U5的4脚接电阻R5的一端、电感L3的一端、电容C11的一端；电阻R5的另一端接发光二极管D3的正极；发光二极管D3的负极接地；电容C11的另一端接地；电感L3的另一端接开关稳压集成电路U5的2脚、肖特基二极管D4的负极；肖特基二极管D4的正极接地；开关稳压集成电路U5的3脚接地；电阻R5的一端作为一路5V的输出电压为其他电路供电；开关稳压集成电路U5的1脚接电容C10的一端、电阻R4的另一端；电容C10的另一端接地；牛角座P1的另一端为电源输入接口，220V的市电经过变压器降压隔离后分两路接入电路板，18V的电压接到牛角座P1的1、2脚，9V的电压接到牛角座P1的3、4脚。15V辅助电压与推挽驱动模块的MIC4452的脚1、8相连供电使芯片运作、3.3V电压连接51单片机控制模块供电、3.3V辅助电压提供CPLD控制模块工作电压，此外辅助电源还供给显示电路、报警电路、脚踏等模块的工作电压，使各模块正常运作。

如图6所示，所述的PWM控制器包括型号为SG3526的开关式电源脉冲调制器U16、型号为LM358的双运算放大器U15、滑动变阻器RV2、3脚牛角座P7、电阻R27、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电阻R34、电阻R35、电阻R36、电容C42、电容C43、电容C44、电容C45、电容C46、电容C47、电容C48、电容C49、电容C50、电容C51、电容C52、电容C53；双运算放大器U15的1、2脚接电阻R27的一端；电阻R27的另一端接电阻R28的一端、双运算放大器U15的8脚和电阻R29；双运算放大器U15的3脚接MCU芯片U1的99脚、电容C53的一端；电容C53的另一端接地；双运算放大器U15的4脚接地；双运算放大器U15的5脚接开关式电源脉冲调制器U16的1脚；双运算放大器U15的6脚接电阻R28的另一端；电阻R29接牛角座P7的3脚、电容C51的一端、电阻R30的一端、电容C50的一端、开关式电源脉冲调制器U16的2脚；电容C51另一端接地；电阻R30的另一端接电容C49的一端；电容C49的另一端接开关式电源脉冲调制器U16的3脚；电容C50的另一端接电阻R31的一端；电阻R31的另一端接开关式电源脉冲调制器U16的3脚；开关式电源脉冲调制器U16的1脚接电阻R35的一端、电容C45的一端、电阻R36的一端；电阻R36的另一端接电容C46的一端、电容C47的一端；电阻R35、电容C45、电容C46、电容C47的另一端接地；开关式电源脉冲调制器U16的5脚接光电耦合器件U12的4脚；开关式电源脉冲调制器U16的6脚接MCU芯片U1的100脚；开关式电源脉冲调制器U16的7脚接牛角座P7的1脚，通过电流反馈调节电路，使电路更稳定可靠；开关式电源脉冲调制器U16的9脚接滑动变阻器RV2的一侧；滑动变阻器RV2的上脚和另一侧接地；开关式电源脉冲调制器U16的10脚接电容C44的一端；电容C44的另一端接地；开关式电源脉冲调制器U16的11脚接电阻C34一端；电阻C34的另一端接地；开关式电源脉冲调制器U16的13脚接4脚牛角座P6的3脚；开关式电源脉冲调制器U16的14脚接电容C42的一端；电容C42的另一端接地；开关式电源脉冲调制器U16的15脚接地；开关式电源脉冲调制器U16的17脚接电容C43的一端；电容C43的另一端接地；牛角座P7的1脚通过排线连接Buck电路中牛角座P22的2脚；牛角座P7的3脚通过排线连接Buck电路中牛角座P22的1脚。SG3526的13脚是PWM控制信号输出，连接Buck驱动模块中IR2104S的2脚，控制Buck驱动。

如图7所示，所述的脚踏控制器包括型号为TLP521-2GB的光电耦合器U13、脚踏开关接口P9、电容C38、电容C39、电阻R24、电阻R25；脚踏开关接口P9的1脚接地；脚踏开关接口P9的2脚接电阻R25的一端、电容C39的一端；电容C39的另一端接地；电阻R25的另一端接光电耦合器U13的4脚；光电耦合器U13的3脚接15V电源；光电耦合器U13的5脚接地；光电耦合器U13的6脚接电阻R24的一端、MCU芯片U1的29脚；电阻R24的另一端接3.3V电源和电容C38的一端；电容C38的另一端接地。脚踏开关接口P9的2脚接脚踏板；脚踏控制器由辅助电源模块连接脚踏控制器供电工作，开关接口P9外接脚踏板，负责设备工作及工作模式，踩下就有输出及对应的模式功率输出。

如图8所示，所述的报警电路包括电铃LS1、编号为2N3904的三极管Q1、电容C37、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19；电阻R16的一端接MCU芯片U1的31脚、电阻R17的一端；电阻R16的另一端接3.3V电源；电阻R17的另一端接三极管Q1的基级；三极管Q1的发射极接地；三极管Q1的集电极接电铃LS1的一端、电阻R18的一端；电阻R18的另一端接电阻R19的一端、电容C37的一端、电铃LS1的另一端；电阻R19的另一端接15V电源；电容C37的另一端接地。报警电路起定时报警，温度过高报警，还有过流报警的作用。报警时长为15S，具体时间可调节，温度超过65摄氏度会报警，电流限度为2A，超过2A会报警。

如图9所示，所述的显示电路包括34脚牛角座P13、按键S1、按键S2、按键S5、按键S6、八段数码管DS1、八段数码管DS2、八段数码管DS3、电容C19、电容C20、电容C21、电容C22、电容C23、电容E1、发光二极管D5、发光二极管D6、发光二极管D7、发光二极管D8、电阻R41、电阻R42、电阻R43、电阻R44、电阻R45、电阻R46、电阻R47、电阻R48、电阻R49、电阻R50、电阻R51、电阻R52、电阻R53、电阻R54、电阻R55、电阻R56、电阻R57、电阻R58、电阻R59、电阻R60、电阻R61、电阻R62、电阻R63、电阻R65、电阻R66、电阻R67、电阻R68；牛角座P13的1脚接电阻R43；牛角座P13的3脚接电阻R44；牛角座P13的5脚接电阻R45；牛角座P13的7脚接电阻R46；牛角座P13的9脚接电阻R47；牛角座P13的11脚接电阻R48；牛角座P13的13脚接电阻R49；电阻R43的另一端接八段数码管DS1的10脚；电阻R44的另一端接八段数码管DS1的9脚；电阻R45的另一端接八段数码管DS1的1脚；电阻R46的另一端接八段数码管DS1的2脚；电阻R47的另一端接八段数码管DS1的4脚；电阻R48的另一端接八段数码管DS1的6脚；电阻R49的另一端接八段数码管DS1的7脚；八段数码管DS1的3脚、8脚相连，接电源VDD、电容E1的一端、八段数码管DS2的3脚和8脚、八段数码管DS3的3脚和8脚、发光二极管D5的正极、发光二极管D6的正极、电阻R50的一端、电阻R51的一端；电阻R50的另一端接牛角座P13的24脚、电容C19的一端、按键S1的一端；电容C19的另一端接地；按键S1的另一端接地；发光二极管D7的正极接MCU芯片U1的44脚；发光二极管D7的负极接电容C19的另一端、接地；发光二极管D8的正极接MCU芯片U1的43脚；发光二极管D8的负极接电容C19的另一端、接地；电阻R51的另一端接牛角座P13的26脚、电容C20的一端、按键S2的一端；电容C20的另一端接地；按键S2的另一端接地；牛角座P13的15脚接电阻R52；牛角座P13的17脚接电阻R53；牛角座P13的19脚接电阻R54；牛角座P13的21脚接电阻R55；牛角座P13的23脚接电阻R56；牛角座P13的25脚接电阻R57；牛角座P13的27脚接电阻R58；电阻R52的另一端接八段数码管DS2的10脚；电阻R53的另一端接八段数码管DS2的9脚；电阻R54的另一端接八段数码管DS2的1脚；电阻R55的另一端接八段数码管DS2的2脚；电阻R56的另一端接八段数码管DS2的4脚；电阻R57的另一端接八段数码管DS2的6脚；电阻R58的另一端接八段数码管DS2的7脚；牛角座P13的29脚接电阻R65；牛角座P13的31脚接电阻R64；牛角座P13的33脚接电阻R63；牛角座P13的34脚接电阻R62；牛角座P13的32脚接电阻R61；牛角座P13的30脚接电阻R60；牛角座P13的28脚接电阻R59；电阻R65的另一端接八段数码管DS3的10脚；电阻R64的另一端接八段数码管DS3的9脚；电阻R63的另一端接八段数码管DS3的1脚；电阻R62的另一端接八段数码管DS3的2脚；电阻R61的另一端接八段数码管DS3的4脚；电阻R60的另一端接八段数码管DS3的6脚；电阻R60的另一端接八段数码管DS3的7脚；八段数码管DS3的3脚、8脚相连，接电容C21、发光二极管D5的正极、发光二极管D6的正极、电阻R66的一端、电阻R67的一端；电容C21的另一端接地；电阻R66的另一端接牛角座P13的18脚、电容C22的一端、按键S5的一端；电容C22的另一端接地；按键S5的另一端接地；电阻R67的另一端接牛角座P13的16脚、电容C23的一端、按键S6的一端；电容C23的另一端接地；按键S6的另一端接地；牛角座P13的14脚接电阻R42的一端；电阻R42的另一端接发光二极管D6的负极；牛角座P13的12脚接电阻R41的一端；电阻R41的另一端接发光二极管D5的负极；牛角座P13的6脚、8脚相连，接VDD电源、电容E1的一端；电容E1的另一端接地；牛角座P13的4脚、2脚接地。显示电路由辅助电源模块供给工作电压，用于显示消融电极工作的档位。液晶显示电路由辅助电源电路供给工作电压，并连接51单片机控制液晶显示。按键S1和S2用于模式选择，S1选择消融，S2选择凝血模式。按键S5：档位“+”按键，当按键按下时，档位加一，按键长按实现连加功能，最高加到100档；按键S6：档位“-”按键，当按键按下时，档位减一，按键长按实现连减功能，最低减到1档；发光二极管D7为工作灯：当设备工作时，工作灯D7亮起，异常时，工作灯熄灭；发光二极管D8为故障灯：当设备异常时，故障灯D8亮起，正常时，故障灯熄灭；发光二极管D6为凝血灯：当设备工作在凝血模式时，消融灯D6亮起，工作在其他模式或不工作时熄灭；发光二极管D5为消融灯：当设备工作在消融模式时，消融灯D5亮起，工作在其他模式或不工作时熄灭；数码管选择的是八段共阳极数码管，用来显示工作时的档位值，档位值由按键控制。

如图10所示，所述的整流电路包括3脚开关接口AC1、桥堆BR1、电容C67、电容C68、电阻R68；开关接口AC1的3脚为220V交流电正极输入口，接桥堆BR1的左侧节点；开关接口AC1的1脚为220V交流电负极输入口，接桥堆BR1的右侧节点；桥堆BR1的上侧节点接电容C67的一端、电容C68的一端、电阻R68的一端；桥堆BR1的下侧节点接地；电容C67的另一端接地；电容C68的另一端接地；电阻R68的另一端接地。

如图11所示，所述的Buck电路包括场效应管Q4、整流二极管D9、电感L5、电容C73、电容C74、电容C75、电容C76、电阻R69、电阻R70、电阻R71、电阻R72、3脚牛角座P22；场效应管Q4的发射极接电阻R12的一端；场效应管Q4的基级接电阻R69的一端；电阻R69的另一端接Buck驱动电路中半桥驱动器U3的7脚；场效应管Q4的集电极接电感L5的一端、电阻R70的一端、整流二极管D9的负极；电感L5的另一端接电容C73的一端、电容C74的一端、电流检测电路中电流传感器ACS1的1、2脚；整流二极管D9的正极接电容C73的另一端、电容C74的另一端、电容C75的另一端、电容C76的另一端；电阻R71的一端接电容C75的一端、电容C76的一端、电流检测电路中电流传感器ACS1的3、4脚；电阻R71的另一端接电阻R72的一端、牛角座P22的1脚；电阻R72的另一端接电容C76的另一端。

如图12所示，所述的Buck驱动电路包括型号为IR2104S的半桥驱动器U10、电容C77、电容C78、电容C79、电容C81、极性电容C82、二极管D10、3脚牛角座P23；半桥驱动器U10的1、3脚接15V电源、牛角座P23的2脚；半桥驱动器U10的4脚接地；半桥驱动器U10的2脚接牛角座P23的1脚；半桥驱动器U10的7脚接Buck电路里电阻R9的另一端；半桥驱动器U10的6脚接电容C77的一端、电容C78的一端、极性电容C82的负极、推挽电路中电感L1的一端；半桥驱动器U10的8脚接电容C77的另一端、电容C78的另一端、极性电容C82的正极、 二极管D10的负极；二极管D10的正极接15V电源；电容C79的一端接地；电容C1O的另一端接15V电源；电容C81的一端接地；电容C81的另一端接15V电源；牛角座P23的3脚接5V电源。

如图13所示，所述的推挽电路包括型号为MESFEI-N的场效应管Q2、型号为MESFEI-N的场效应管Q3、变压器U11、电阻R73、三脚牛角座P15、稳压二极管D’1、继电器K1；场效应管Q2的源极接场效应管Q3的源极、电阻R14的另一端；场效应管Q2的漏极接变压器U11的1脚；场效应管Q3的漏极接变压器U11的6脚；场效应管Q2的栅极接推挽驱动电路中电阻R8的一端；场效应管Q3的栅极接推挽驱动电路中电阻R6的一端；变压器U11的3、4脚接Buck电路中电阻R11的一端；变压器U11的7脚接电阻R73的一端、牛角座P15的3脚；电阻R73的另一端接牛角座P15的1脚、继电器K1的3脚、继电器K1的6脚；变压器U11的12脚接继电器K1的4脚、继电器K1的5脚；继电器K1的1脚接稳压二极管D’1的正极、接地；继电器K1的8脚接稳压二极管D’1的负极、Buck电路中牛角座P22的3脚。牛角座P15的另一端为输出，接消融电极。三极管Q3的G极连接推挽驱动电路的电阻R5，由推挽驱动模块来驱动推挽电路的三极管工作。电阻R13的两端即是输出的波形，可连接不同的消融电极应用于不同的手术。

如图14所示，所述的推挽驱动电路包括型号为miC84452的MOS驱动器件U17、型号为miC84452的MOS驱动器件U18、电阻R75、电阻R76、电阻R77、电阻R78、电容C84、电容C84’、电容C85、电容C85’、电容C80、电容C80’、3脚牛角座P16；MOS驱动器件U17的1脚接15V电源、电容C84的一端、电容C85的一端、电容C80的一端；电容C84的另一端接地；电容C85的另一端接地；电容C80的另一端接地；MOS驱动器件U17的2脚接牛角座P16的1脚；MOS驱动器件U17的4、5脚接地；MOS驱动器件U17的8脚接15V电源；MOS驱动器件U17的6、7脚接电阻R77的一端；电阻R77的另一端接电阻R78的一端、推挽电路中场效应管Q2的栅极；电阻R78的另一端接地；MOS驱动器件U18的1脚接15V电源、电容C84’的一端、电容C85’的一端、电容C80’的一端；电容C84’的另一端接地；电容C85’的另一端接地；电容C80’的另一端接地；MOS驱动器件U18的2脚接牛角座P16的3脚；MOS驱动器件U18的4、5脚接地；MOS驱动器件U18的8脚接15V电源；MOS驱动器件U18的6、7脚接电阻R75的一端；电阻R75的另一端接电阻R76的一端、推挽电路中场效应管Q3的栅极；电阻R76的另一端接地；牛角座P16的2脚接地；推挽驱动电路由辅助电源模块供电工作，连接推挽电路，起驱动管的作用。

如图15所示，所述的电流检测电路包括型号为ACS712-05B的电流传感器芯片U19、电阻R92、滑动变阻器R91、电容C91、电容C92和电容C93；电流传感器芯片U19的1脚、2脚接Buck电路中电感L5的另一端；电流传感器芯片U19的3脚、4脚接Buck电路中电阻R71的一端；电流传感器芯片U19的5脚接地；电流传感器芯片U19的6脚接电容C93一端；电容C93另一端接地；电流传感器芯片U19的8脚接5V电源；电流检测MCU芯片U19的7脚与电阻R92的一端连接；电阻R92的另一端作为电流反馈信号接单片机控制器中滑动变阻器RV1的另一端；电容C92的一端、滑动变阻器R91的上脚和一侧接电阻R92的另一端；电容C92的另一端接地；滑动变阻器R91的另一端接地。电流检测电路的反馈输出1_Feedback连接PWM控制器模块的SG3526的7脚，调节控制PWM波。

波形可控低温等离子手术系统工作流程如下：本发明所述的低温等离子消融手术系统主要由可控高频功率源、消融电极组成。其中，高频电源模块内，将输入的220V交流电压进行滤波、Buck降压、推挽逆变，再升压滤波，产生高频交流电场，通过消融电极作用于组织中，使介质电离，产生低温等离子体，对组织进行切割，达到消融凝血的作用。此外，还辅有51单片机控制电路、CPLD控制电路来连接控制各电路的运作，使整体电路更稳定和可控。报警电路、显示电路、脚踏控制电路、电流检测电路等使操作过程更安全稳定和直观。

波形可控的等离子消融手术系统实现如下功能：

本发明是一种全新的，多频段，多波形耦合的等离子手术系统。此系统具有多种载波波形输出能力：三角波、方波、正弦波。此系统具有多种调制波输出能力，调制信号的脉宽可以从0%调节到48%。此系统的工作频率为100KHz。在控制系统控制下，可以根据手术系统作用与组织区域不同，手术类别不同，来任意的输出所需波形调节。这样大大增加了手术设备的适应性。增加了大夫的操控灵活性，改变了大夫手术过程中，不同手术，需要不同公司的手术设备来完成的不便利性。

脚踏分消融和凝血两处控制，且可调控不同电压档位，从而控制刀头消融的频率强度，满足手术过程切割时不同强度的要求，以达到最佳的手术效果。

通过对生理盐水的电离，产生低温等离子配合手术刀头进行消融切割，不会破坏人体组织，且及时凝血，大大降低了常规手术过程中的出血量，降低手术难度和风险，且创口极小，更利于术后的恢复。