基于多MCU的高频电刀研制

方案选择：设计采用LINEAR公司的LT1074芯片，Vin的范围达到7．3～45 V，Vout在2．21～0．85Vin范围可调，输出电流最大可达4．4 A，能满足设计要求。Vout计算公式：

故可通过MCU控制改变R2的值就可以得到相应的电压；经仿真，当R2的误差为5％时，Vout的误差在5％以内。

4 测试系统的设计
4．1 电源测试系统
对于整个高频电刀系统来讲，电源的性能至关重要，因此设计了电源板的自动测试工装，分别测试电路工作电压和射频功率电压。设计思路：负载工装可在单片机控制板的控制下变换负载，PC机通过RS 232接口与单片机控制板通信发送控制指令；台式万用表测量在不同负载下电源板的各项数据，PC机通过USB接口与台式万用表通信接收万用表测量的数据；测试的运行是在PC端上位机软件的控制下完成的。自动测试系统测试在额定电流下的工作电压，空载、半载、全载时的射频功率电压并将测试数据记录到Excel文件。系统连接框图如图3所示。

4．2 射频输出测试
射频输出是最终耦合到电极上高频电流的输出，需要对其实际输出功率、功率曲线、波峰因子(CF)、射频漏电量、接触阻抗等进行测量；单独制作测试工装会过于复杂。经调研，FLUKE公司的QA-ESⅡ电刀分析仪可以全面的对以上测试量进行测量，且该电刀分析仪可以通过RS 232接口与PC通信，即可以由PC机发送指令控制电刀分析仪对射频输出进行测量，电刀分析仪也可将测试数据回发到PC机。根据QA-ESⅡ电刀分析仪的通信指令和与PC的通信协议，编制上位机软件，实现上位机控制的射频输出自动化测试系统，可以方便地对射频输出的功率曲线，波峰因子、漏电量等进行测量，并将测试数据记录在本次测试的Excel文件。

5 结语
本文所设计的高频电刀已经投入市场使用。在实验过程中，利用本系统高频脉冲信号参数实时可调的特点，可以方便的对系统的输出功率、选频网络的参数等进行调试、配置，然后选择最佳的设计方案；数据采集、射频控制分开控制使系统更安全。经测试，本系统安全性能达到高频手术设备安全要求，射频功率方便可调，功率曲线平坦。