一种超声波生物材料焊接机电路及自适应谐振电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种超声波生物材料焊接机电路及自适应谐振电路，该焊接机电路包括开关电路，用于使数字信号接入电路并输出两路信号；转换电路，输入端与所述开关电路输出端连接，用于将所述开关电路输出的两路信号转换成单端信号；以及输出电路，用于对所述转换电路输出的单端信号进行滤波并产生谐振信号输出。该超声波生物材料焊接机电路通过输出电路产生谐振信号，该谐振被提供给换能器后换能器将电能转换成超声波，超声波对生物材料具有塑化作用，即实现了对生物材料的塑化焊接。即实现了对生物材料的塑化焊接。即实现了对生物材料的塑化焊接。

【技术实现步骤摘要】
一种超声波生物材料焊接机电路及自适应谐振电路


[0001]本技术属于电子电路领域，特别是涉及一种超声波生物材料焊接机电路及自适应谐振电路。

技术介绍

[0002]现代医学正向再生和重建被损坏的人体组织和器官、恢复和增进人体生理功能、个性化和微创治疗等方向发展。传统的无生命的医用金属、高分子、生物陶瓷等常规材料已不能满足医学发展的要求，生物医学材料科学与工程面临着新的机遇与挑战。
[0003]生物材料(Biological materials)又称生物工艺学或生物技术。应用生物学和工程学的原理，对生物材料、生物所特有的功能，定向地组建成具有特定性状的生物新品种的综合性的科学技术。生物工程学是70年代初，在分子生物学、细胞生物学等的基础上发展起来的，包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程等，他们互相联系，其中以基因工程为基础。只有通过基因工程对生物进行改造，才有可能按人类的愿望生产出更多更好的生物产品。而基因工程的成果也只有通过发酵等工程才有可能转化为产品。
[0004]生物材料是指具备或完成某种生物功能时应该具有的一系列性能，其主要分为：1.承受或传递负载功能：如人造骨骼、关节和牙等，占主导地位。2.控制血液或体液流动功能：如人工瓣膜、血管等。3.电、光、声传导功能：如心脏起博器、人工晶状体、耳蜗等。4.填充功能：如整容手术用填充体等。
[0005]生物材料由于其特殊性，成为医疗领域重要产品之一，在应用层面，需要将生物材料制成的部件植于患者患处，以达到连接、固定等作用。因此需要一种能够有效将生物材料制成的部件进行有效焊接的产品。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于提供一种超声波生物材料焊接机电路，该电路能够产生谐振信号，产生的谐振信号被提供给换能器，换能器将电能转换成超声波可以供对生物材料进行塑化焊接。
[0007]为实现本技术的目的，在此提供的超声波生物材料焊接机电路包括：
[0008]开关电路，用于使数字信号接入电路并输出两路信号；
[0009]转换电路，输入端与所述开关电路输出端连接，用于将所述开关电路输出的两路信号转换成单端信号；以及
[0010]输出电路，用于对所述转换电路输出的单端信号进行滤波并产生谐振信号输出。
[0011]进一步的，本技术提供的电路还包括串联于所述开关电路和所述转换电路之间的隔离驱动电路，所述隔离驱动电路包括隔离驱动器U1、隔离驱动器U2、功率管Q1和功率管Q2，所述隔离驱动器U1和所述隔离驱动器U2的控制侧的阳极接电路电源，阴极分别接所述开关电路的输出端；所述功率管Q1和所述功率管Q2的控制端分别接所述隔离驱动器U1和所述隔离驱动器U2的输出端，所述功率管Q1和所述功率管Q2的输出端分别接所述转换电路
的输入端。
[0012]进一步的，本技术提供的电路还包括串联于电路电源与所述转换电路电源端之间的保护器件R4，实现了电路的自主保护。
[0013]进一步的，本技术提供的电路还包括电源电路，所述电源电路包括电源接入端P8和保护器件R10，所述电源接入端P8用于电源接入，接入的电源经所述保护器件R10为需电元件提供电源。
[0014]进一步的，所述电源电路还包括串联于所述电源接入端P8电源端和电路地之间的发光二极管D2，实现了电源接通指示。
[0015]进一步的，所述开关电路包括光电隔离器件U3，所述光电隔离器件U3控制侧阳极接电路电源，阴极经开关接低电源；所述光电隔离器件U3受控侧的输入端、输出端用于信号加载、输出。
[0016]进一步的，还包括串联于开关和所述光电隔离器件U3之间的发光二极管D1，实现了开关接通指示。
[0017]进一步的，所述转换电路包括变压器T1，所述变压器T1的原边包括连接端2、连接端3、连接端4和连接端5，所述连接端2和所述连接端5作为输入端，所述连接端3接所述连接端4后接电路电源；副边作为输出；采用变压器构成转换电路，电路结构简单。
[0018]进一步的，所述输出电路包括电感L1和电容C2。
[0019]本技术在此的另一个目的在于提供一种自适应谐振电路，该电路包括信号采集设备、数字信号发生器和功能电路，所述功能电路为本技术提供的超声波生物材料焊接机电路；所述信号采集设备用于采集所述超声波生物材料焊接机电路中隔离驱动电路的两路输出信号，根据所采集的两路输出信号调整所述数字信号发生器产生的数字信号的频率、占空比；所述数字信号发生器产生的数字信号加载于所述超声波生物材料焊接机电路中开关电路，在开关电路作用下接入电路。
[0020]该自适应谐振电路配置的信号采集设备对隔离驱动电路的两路输出信号进行采集，再根据该采集结果调整数字信号发生器产生的数字信号的频率、占空比，使超声波生物材料焊接机电路更为有效地形成谐振信号。
[0021]本技术的有益效果：该超声波生物材料焊接机电路通过输出电路产生谐振信号，该谐振被提供给换能器后换能器将电能转换成超声波，超声波对生物材料具有塑化作用，即实现了对生物材料的塑化焊接。隔离驱动电路的配置实现了输入、输出的有效隔离，一定程度上避免了输入、输出的相互影响，使电路稳定；再者配合功率器件使整个电路为推挽拓扑结构，提高了电路的驱动能力。
附图说明
[0022]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
[0023]图1为本技术提供的超声波生物材料焊接机电路的原理框图；
[0024]图2为本技术提供的开关电路的电路原理图；
[0025]图3为本技术提供的隔离驱动电路、转换电路及输出电路连接的电路原理图；
[0026]图4为本技术提供的电源电路的电路原理图;
[0027]图5
‑
图6为本技术记载的信号波形示意图。
具体实施方式
[0028]现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得专利技术将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。
[0029]请参照图1，本技术提供的超声波生物材料焊接机电路包括开关电路、隔离驱动电路、转换电路、输出电路及电源电路。
[0030]其中，开关电路，用于使数字信号接入电路并输出两路信号。该开关电路被配置为两条支路，每条支路分别包括光电隔离器件U3，光电隔离器件U3控制侧阳极接电路电源，阴极经开关接低电源；光电隔离器件U3受控侧的输入端、输出端分别作为该开关电路的输入、输出端，用于信号加载、输出。
[0031]该开关电路中，每条支路的开关可以是直接一个或并联的多个与光电隔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声波生物材料焊接机电路，其特征在于，该电路包括：开关电路，用于使数字信号接入电路并输出两路信号；转换电路，输入端与所述开关电路输出端连接，用于将所述开关电路输出的两路信号转换成单端信号；以及输出电路，用于对所述转换电路输出的单端信号进行滤波并产生谐振信号输出。2.根据权利要求1所述的超声波生物材料焊接机电路，其特征在于，还包括串联于所述开关电路和所述转换电路之间的隔离驱动电路，所述隔离驱动电路包括隔离驱动器U1、隔离驱动器U2、功率管Q1和功率管Q2，所述隔离驱动器U1和所述隔离驱动器U2的控制侧的阳极接电路电源，阴极分别接所述开关电路的输出端；所述功率管Q1和所述功率管Q2的控制端分别接所述隔离驱动器U1和所述隔离驱动器U2的输出端，所述功率管Q1和所述功率管Q2的输出端分别接所述转换电路的输入端。3.根据权利要求1所述的超声波生物材料焊接机电路，其特征在于，还包括串联于电路电源与所述转换电路电源端之间的保护器件R4。4.根据权利要求1所述的超声波生物材料焊接机电路，其特征在于，还包括电源电路，所述电源电路包括电源接入端P8和保护器件R10，所述电源接入端P8用于电源接入，接入的电源经所述保护器件R10为需电元件提供电源。5.根据权利要求4所述的超声波生物材料焊接机电路，其特征在于，所述电源电路还包括串联于所述电源接入端P8电源端和电路地...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱迪萌，于滢，黄华，
申请(专利权)人：广州市弘健生物医用制品科技有限公司，
类型：新型
国别省市：