DE2821498A1

DE2821498A1 - Hochfrequenzgenerator

Info

Publication number: DE2821498A1
Application number: DE19782821498
Authority: DE
Inventors: Pierre Mabille
Original assignee: Societe pour la Conception des Applications des Techniques Electroniques SAS
Current assignee: Societe pour la Conception des Applications des Techniques Electroniques SAS
Priority date: 1977-05-18
Filing date: 1978-05-17
Publication date: 1978-11-23
Also published as: JPS53142616A; DE2821498C2; JPS636216B2; FR2391588B1; FR2391588A1; US4281373A

Description

PATENTANWALT DIPL-INQ. JOACHIM STRASSE HiJO

«S HANAU · ROMERSTR. 19 · POSTFACH 7W · TEL. (OMM) 10603/107« · TELEXs 41W781 put ■ TELEGRAMME: HANAUPATENT

Societe SATELEC ' ~ ■

3, rue Jouls

F-33400 Talence 16. Mal Ϊ978

Frankreich Sto/M| - 11

Hochfrequenzgenerator

D!e Erfindung bezieht sich auf einen Hochf requenz-Spannurtgsgeneratorj der sich im besonderen, Jedoch nicht ausschließlich für die Speisung einer ElektroresektIonseIektrode eignet.

Bekannte Hochfrequenz-Spannungsgeneratoren dieser Art weisen Im allgemeinen e I nenjLel stungsosz I I I ator auf, der einen Ausgangstransformator betreibt, dessen Sekundärwicklung zwischen der Schneidelektrode für die Elektroresektlon und der Null-Platte angeschlossen Ist. Dieser Oszillator wird meistens von einer GI el ehr Ichterbrücke gespeist, der ein Unterbrecher nachgeschaltet Ist, dessen Aufgabe es Ist, einen Kodensator entweder I rf eine "Schnelde"-SteI Iung, In welcher der Kondensator die Schwingungen des Netzes filtert, oder In eine "KoaguI atIons"-StelIung schaltet, in welcher der Kodensator überbrückt Ist, was eine In der Amplitude modulierte Ausgangsspannung durch das 100 Hz-Netz ergibt.

Bekannte Generatoren dieser Art zeigen eine gewisse Anzahl von Nachteilen. Wie In der Tat die Impedanz eines Gewebes eine sich abschwächende Funktion der Schnltttefe Ist und die Ausgangs-Impedanz der verwirklichten E lektroresekt lon bis j'etzt gegenüber der Impedanz des zu schneidenden Gewebes nicht vernachlässigbar Ist, so ergibt sich bei diesen ElektroresektIonen ein bedeutendes Leistungsgefälle, sobald die Elektrode In das Gewebe hinelnge-

809847/0969 " ³ "

Societe SATELEC
(11 664)

282H98

drückt wird, was sich durch ein "Verkleben" der Elektrode äußert.

Wenn umgekehrt das Bedienungspersonal mit Hilfe eines Einstellungselementes (Potentiometer) eine für einen tiefen Schnitt ausreichende Leistung anlegt, ergibt sich unweigerlich eine "Abbrennschwe I ßung" zu Beginn und am Ende des Schnittes..· Auf klinischer Ebene äußert sich dies durch Nekrose (Brand) im Bereich der von den Elektrobögen erreichten Zonen.

Außerden Ist In den bekannten Hochfrequenz-Spannungsgeneratoren zur Speisung der EIektroresektionseIektroden die Modulation der Amplitude des Hochfrequenzsignals nicht in kontinuierlicher Form modifizierbar, woher sich die Unmöglichkeit einer genauen Dosierung des Koagulationseffektes während der verschiedenen Schnitte ergibt.

Die vorliegende Erfindung soll diese Nachteile beseitigen, indem sie einen Generator verfügbar macht, der mit großer Zuverlässigkeit arbeitet und dessen Ausgangsleistung Immer auf optimale Welse den Kräften des erforderlichen Schnittes •angepaßt ist. Zu diesem Zweck weist der Hochfrequenz-Spannungsgenerator, der insbesondere in der Chirurgie für die Speisung einer E I ektroresekt ionse I ektrode geeignet tst, einen Lel.-stungsosziIlator auf, der einen Ausgangstransformator betreibt, und wird dadurch gekennzeichnet, daß er eine Zerhackerspeisung aufweist, die In der direkten Steuerlinie des Leistungsoszillators gelegen ist. Gemäß einer zusätzlichen Eigenschaft der Erfindung wird die Ausgangsspannung des Generators durch eine erste Regelschlelfe gesteuert, deren Sollwert mit Hilfe einer Mitkopplung, die zum Ausgangsstrom proportional Ist, vergrößert wird. Das System der Doppel rege Iung für Spannung und Ausgangsstrom kann nicht nur die Weglassung der Ausgangs Impedanz des Hochfrequenzgenerators ermöglichen, sondern kann wegen der energetischen Wirkung der Mitkopplung sie sogar stark negativ machen.

809847/0969

Societe SATELEC
(11 664)

282H98

— ο —

Eine der bemerkenswerten Eigenschaften des erfindungsgemäßen Generators ist es, nicht in Reihe mit der Ausgangsschaltung eine veränderliche impedanz einzuführen, die Im allgemeinen zur Dosierung der Leistung bestimmt ist. Der erfindungsgemäße Generator ermöglicht es, sich in jedem Fä|I In der von der EIektroresektionseIektrode gelieferten Leistung der Schnittbeanspruchung anzupassen. Außerdem sind Vorrichtungen vorgesehen, um fortschreitend und kontinuierlich die Dosierung der Koagulation einzustellen, von der reinen Hochfrequenz bis zum Schneiden mit sehr feinen Impulsen.

Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung.

Es ze i gen:

FIg. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Hochfrequenzgenerators,

Fig. 2 eine Darstellung der hochfrequenten Ausgangsspannung In der "Schneide"-SteIIung des Generators,

Fig. 3 eine Darstellung der Änderung der Ausgangsspannung in der "KoaguI ations"-SteI Iung des Generators,

Fig. 4 ein Diagramm der Änderung der vom erfindungsgemäßen Generator als Funktion der Belastung gelieferten Le i stung,

Fig. 5 ein Schaltschema einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Generators und

809847/0969

(Π 664)

Fig. 6 und 7 Darstellungen der SIgnaIwelIenformen,

wie sie an verschiedenen Punkten"' der Generatorschaltung' gemäß FIg. 5 bzw. In der "Schneide"- und "Koagutatfons"-SteMung dieses Generators auftreten.

Zuerst werden mit Bezug auf die Fig. 1 die wesentlichen Bestandteife des erfindungsgemäßen Spannungshochfrequenzgenerators beschrieben. Dieser Generator ist insbesondere für die Speisung einer EIektroresektlonselektrode geeignet, die eine Schneidelektrode 1 aufweist, die dafür bestimmt ist, In die Gewebe, die auf einer mit der Masse verbundenen Nullplatte 2 liegen, einzuschneiden. Die Elektrode 1 ist mit einem Ende der Sekundärwicklung eines Ausgangstransformators 3, der die Hochfrequenzs spannung V liefert, und mit dem anderen Ende über einen Widerstand 4 mit der Masse verbunden· Der Transformator 3 ist mit dem Ausgang eines Leistungsoszillators 5 verbunden, der beispielsweise mit einer Frequenz von 2 MHz arbeitet.

Gemäß der- Erf i ndung weist der Spannungshochfrequenzgenerator einen Zerhacker 6 (Alimentation de coupage) auf, welcher- in der direkten Steuerlinie des LeistungsosziMators 5 gelegen ist. Der Zerhacker 6 nimmt in einer Gleichrichter- und Fiiterstufe eine kontinuierliche Spannung auf, beispielsweise von + 300 V, wobei die Stufe 7 zu diesem Zweck mit dem Netz verbunden ist.

Die vom Oszillator 5 gelieferte HochfrequenzIeistung wird über eine Doppelsteuerung kontrolliert.

Eine erste Steuerung stellt die Ausgangsspannung V auf einen Wert ein, der von einem Leistungspotentiometer 8 bestimmt wird. Dieses Potentiometer 8 ist einerseits mit der Masse und änderet— seits über eine Diode 9 mit einem Abschnitt der Sekundärwicklung des Transformators 3 verbunden, wobei an diesem Abgriff ein Teil

809847/0969

Soclete SATELEC

(n 664) 282H98

nV der Ausgangsspannung erscheint. Ein Kondensator 11 ist außerdem parallel zum Potentiometer 8 geschaltet.

Die Rege I sch Ieife weist außerdem einen Fehlerdetektor 12 auf, der den Bruchteil nV der Größe der Ausgangsspannung mit einer Sollspannung V vergleicht, welche zum Teil durch eine konstante Spannungsquelle 13 geliefert und weiche von der zweiten Steuerung modifiziert wird. Diese zweite Steuerung ist eine Mitkopplung, die sich zudem vom zu schneidenden Gewebe absorbierten Strom proportional verhält. Zu diesem Zweck ist die konstante Spannungsquelle 13 einerseits mit der Masse über einen Kondensator 14 und andererseits über eine Diode 15 mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 4 und dem Ende der Sekundärwicklung des Ausgangstransformators 3 verbunden Wenn r die Größe des Widerstandes 4 und I die Stärke des Ausgangsstroms ist, wird die Spannung rl , die eine relative Information über den Ausgangsstrom I darstellt, der Bezugsspannung V der Unterspannung stehenden Steuerschleife hinzugefügt. Mit anderen Worten Ist die gesamte Sollspannung, die an einem Eingang des Feh Ierdetektors 12 angelegt wird, gleich der von der Quelle 13 gelieferten Bezugsspannung V , vergrößert durch die zusätzliche Spannung rl .

Der zweite Eingang des Fehlerdetektors 12 Ist mit dem Schieber

des Potentiometers 8 verbunden. Dieser zweite Eingang steht

also unter einer Spannung aV , die ein Bruchteil der Ausgangsspannung V ist.

Das vom Detektor 12 gelieferte Fehlersignal, welches dem Unterschied zwischen den Spannungen V +rl und kV entspricht, wird an den Ausgang des Verstärkers 16 angelegt, dessen Ausgang wiederum mit einem Konverter 17 der Feh Ierspannupg im Tastverhältnis verbunden ist.

809847/0969

Soclete SATELEC
(1 1 664)

Dieser Konverter 17 wird selbst von einem Oszillator 18 gespeist, der beispielsweise bei einer Spannung von 20 kHz arbeitet. Das am Eingang des Konverters 17 angelegte Signal wird dazu verwendet, die Zeiten des leitenden Zustands des Umschalters (Transistor oder Thyristor) dieses Konverters als Funktion des Eingangsspannungspegels variieren zu lassen, und folglich, um das Tastverhältnis des Ausgangssignals als Funktion des EtngangssIgnaIs abzuändern.

Das Ausgangssignal des Konverters 17 wird an einen Eingang eines Tors ET 19 angelegt, dessen Ausgang mit dem Zerhacker verbunden Ist und die einen zweiten mit einem Umschalter 21 verbundenen Eingang aufweist, der zwei Stellungen einnehmen kann. Eine davon 1st eine "Sehneide"-SteI Iung CP und die andere eine "KoaguI ations"-SteI Iung CG. In der "Schnelde"-Stel I ung. CP Ist der Umschalter 21 mit einer positiven Spannungsquelle +V verbunden, wohingegen er in der "Koagulations"-Stel Iung CG mit einem Regler 22 für das Tastverhältnis verbunden ist, der an einem Steuerungspotentiometer 23 vorgesehen ist und mit einem Oszillator mit niedriger Frequenz 24 verbunden ist.

Wenn der Umschalter 21 in die "Sehneide"-SteI Iung CP gesghaltet wird, ist das Tor ET 19 permanent offen und das Ausgangssignal des Konverters 17 wird an die Chopper-Versorgung 6 gegeben. Diese Versorgung ermöglicht einen Wirkungsgrad von 90Ji von jeglicher verbrauchter Leistung. Der Konverter 17 schaltet sich ein, wie zuvor erkennbar wurde, um die Zeit des leitenden Zustandes des Umschalters des Konverters, 17 variieren zu lassen und folglich auch die an den Oszillator gelieferte Leistung, und zwar als Funktion der Amplitude des Fehlersignals, das vom Detektor 12 geliefert wird. Daraus ergibt sich eine Veränderung der Versorgungsspannung des Oszillators 5, was eine Verringerung und sodann eine AnnulTerung des Unterschieds zwischen

- 10 -

809847/0969

Societe SATELEC (11 664)

282Ί498

- 10 -

der Sollspannung und dem Bruchteil der Ausgangsspannung V

mit sich bringt.

Auf diese Weise erhält man eine AusgangswechseI spannung V mit hoher Frequenz, wie es Im Diagramm von Fig. 2 dargestellt ist. Die Strominformation rl , die der Bezugsspannung V der unter Spannung stehenden Steuerschleife hinzugeführt wird, hat den Zweck, die Ausgangsspannung V um einen Betrag zu vergrößern, der sich proportional zur Vergrößerung der Belastung verhält.

Um d I elAusw i rkungen, die den beiden Steuersch I e I f en zugeschrieben werden, besser verstehen zu können, wird vorgeschlagen, daß die Stromwirkung zunächst unterdrückt wird.

a) Auswirkung der alleinigen Spannungsregelung:

Die vom Oszillator gelieferte Leistung ist von der Form

(V eff)
P = —~ Gu

mit V eff = wirksame Ausgangsspannung Gu = Leitfähigkeit der Belastung (z.B. Gewebe).

Wenn die Ausgangsspannung gesteuert ist, dann ist V eff = cte = K P = I Gu.

Die gelieferte Leistung P ist also proportional der Belastung, also der Schnittiefe, wie dieses durch die gestrichelte Kurve I im Diagramm der FIg. 4 dargestellt ist.

-11-

809847/0969

Societe SATELEC
(1t 664)

b) Der Einfluß des Stroms in Verbindung mit der Regelung der Ausgangsspannung.

Die Mitkopplung vergrößert die Sollspannung der unter Spannung stehenden Rege I sch Ie I fe, was die Vergrößerung der Leistung P als Funktion der Belastung X noch mehr bewirkt, wie es der . durchgezogenen Kurve Il in Fig. 4 zu entnehmen ist.

Wenn eine Koagulation bewirkt werden soll, wird der Umschalter 21 In die Stellung CG geschaltet. In diesem Fall empfängt der zweite Eingang des Tors ET 19 das Ausgangssignal des Reglers 22 für das Tastverhältnis. Dieses Signal Ist tatsächlich das des Oszillators 24 mit niedriger Frequenz, dessen Tastverhältnis durch die Stufe 22 modifiziert wird. Folglich werden die Steuerimpulse für die Chopperversorgung 6 periodisch durch das Tor ET 19 auf der Frequenz des Oszillators 24 und während der Dauer der Regelung des Reglers 22 blockiert, was die Unterbrechungen des Ausgangs V mit sich bringt, wie es in Fig. 3 dargestelIt ist. Die Dosierung der Koagulation wird mit Hilfe des Potentiometers 23 erreicht, dessen Aufgabe es ist, das Tastverhältnis zwischen O und 100 % zu variieren, wodurch eine kontinuierliche Veränderung von der reinen Hochfrequenz (Fig. 2) bis zu sehr feinen Impulsen erreicht wird.

Es wird nun mit besonderem Bezug auf Fig. 5 ein nicht einschränkendes Ausführungsbeispiel des Spannungshochfrequenzgenerators beschrieben, bei dem die zuvor beschriebene doppelte Steuerung verwendet wird.

Der Zerhacker 6 wird mit Hilfe eines Transistorschalters T 9 verwirklicht, der die hohe Gleichspannung (+ .300 V beispielsweise) zerhackt, die am Ausgang der Gleichrichter- und Filterstufe 7, die am Netz mit 220 V oder 110V angeschIossen ist, erhalten wird, ohne durch einen zwischengeschalteten 50 Hz-Transformator

- 12 -

809847/0969

Societe SATELEC

(ti 664)

- 12 -

hindurchzugehen. Diese Lösung bewirkt eine wesentliche Verringerung des Gewichts, des .Raumbedarfs und eine Vergrößerung des Wirkungsgrades. Die Gleichrichter- und Filterstufe 7 weist eine Gl βiehr Ichterbrücke mit Dioden D „, einen vorgeschalteten Widerstand R 17, zwei In Reihe geschaltete Kondensatoren C1 und C2 und zwei in Serie geschaltete Widerstände R 18, R 19 . auf.

Der Transistorschalter T 9 ist gesperrt und in nichtleitendgesättigt geregelt bei einer Frequenz von 20 kHz mit einer optimierten Basisschaltung, die einen Transformator TR 2, eine Induktionsspule LI und Widerstände R 20 und R 21 aufweist. Eines der Enden der Sekundärwicklung des Transformators TR 2 ist mit einem Ende des Widerstands R 20 verbunden, welcher mit der In Reihe geschalteten Induktionsspule LI mit der Basis des Transistors T 9 verbunden Ist. Der Widerstand R 21 Ist parallel zu Basis-Emitter geschaltet und sein Ende Ist mit dem anderen Ende der Sekundärwicklung des Transformators TR 2 verbunden. Eine Schutzschaltung des Transistors T9 gegen Kurzschlüsse besteht aus einem Thyristor Th 1, dessen Anode mit dem Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand R 20 und der Induktionsspule LI, dessen Kathode an der negativen Klemme der Gleichrichterstufe 7 und das Steuergitter am Schieber eines Potentiometers P 3 und an eine Schicht des Kondensators C 4 verbunden Ist, die ebenfalls mit der negativen Klemme verbunden sind. Diese Schutzschaltung weist außerdem einen Widerstand R 22, der zwischen dem Potentiometer P3 und dem Emitter des Transistors T9 liegt, und einen Widerstand R 24 auf, der zwischen diesem Emitter und der negativen Klemme geschaltet Ist.

Es ist desgleichen ein Schutzkreis für den Transistor T9 am Ausgang vorgesehen. Dieser weist einen mit dem Kollektor des Transistors T9 und der negativen Klemme der Gleichrichterstufe über eine Diode D 5 und einen para I IeIgeschaIteten Widerstand R 23 verbundenen Kondensator C3 auf.

809847/0969 _ ₁₃ .

Societe SATELEC

(π 664)

- 13 -

Der Zerhacker 6 weist außerdem einen Transformator TR3 mit drei Wicklungen auf, d. h.,daß eine Primärwicklung zwischen dem Kollektor des Transistors T 9 und der positiven Klemme.der Gleichrichterstufe 7 geschaltet 1st, daß eine Sekundärwicklung mit einem Gleichrichter- und Filterglied mit einer reihengeschalteten Diode D6 und einer Selbstinduktionsspule L2 und einem para I IeIgeschaIteten Kondensator C18 verbunden ist, und daß eine dritte Wicklung mit einer zwischengeschalteten Diode D7 zwischen den positiven und negativen Klemmen liegt. Diese dritte Wicklung gewinnt die in der Sekundärschaltung nicht verbrauchte Energie zurück (im Falle, daß der Hochfrequenzoszillators mit schwacher Leistung arbeitet), wodurch ein W i rk.ungsgrad von 90 % ermöglicht wird, gleich wie groß die für den Schnitt benötigte Energie se i η mag.

Para I IeIgeschaItet zur Primärwicklung des Transformators TR3 ist ein Kreis abgezweigt, der Überspannungen unterdrückt. Dieser Kreis weist einen para I IeIgeschaIteten Widerstand R 32 und Kodensator C16 auf, die selbst mit einer Diode D9 in Reihe geschaltet sind.

Das Schema des Hochfrequenzoszillators 5 ist klassisch: es besteht aus einem astabilen Multivibrator mit zwei Transistoren T10, TII, die mit Kondensatoren C5, C6 und Widerständen R25, R26 verbunden sind, wobei der Multivibrator im Gegentakt eine Primärwicklung des Ausgangstransformators 3 speist. Ein Kondensator C7 ist parallel zu dieser Wicklung abgezweigt.

Die Sekundärwicklung des Ausgangstransformators 3 weist ein Zwischenstück auf, welches über einen Widerstand 27 mit der Masse verbunden ist und welches eine zur Amplitude der Ausgangsspannung proportionale Information liefert. Die Strominformation wird an den Klemmen eines Widerstands R 31 entgegengenommen, der zwischen den Emittern der beiden Transistoren TIO, TII und der Masse abgezweigt ist.

- 14 -

809847/0969

Societe SATELEC

^m654) 282H98

- 14 -

Die beiden für die Doppelsteuerung notwendigen Informationen, d. h., die Spannungsiηformation und die St rom I η formation werden an den Feh Ierdetektor-Komparator 12 angelegt, der aus einem Transistor T 8 und einem Widerstand R16 besteht. Zu diesem Zweck Ist das Zwischenstück der Sekundärwicklung des Ausgangstransformators 3 mit der Basis des Transistors T8 über eine Diode D8, einen Widerstand R28 und ein in Reihe geschaltetes Potentiometer P2 verbunden, wobei der Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand R 28 und dem Potentiometer P2 über einen Kondensator C20 mit der Masse verbunden 1st. Die Basis des Transistors ist mit der Masse über einen Widerstand R29 und einen Kondensator C17, die parallel geschaltet sind, und mit dem Kollektor über ein Potentiometer P4 und einen Widerstand R 30 verbunden. Der Emitter des Transistors T8 Ist über einen Widerstand R14 mit einer Gleichspannungsversorgung verbunden, dieeinenans Netz angeschlossenen Transformator TR1 , eine Gleichrichterb rücke mit Dioden D . und einer reihengeschalteten Diode D1 umfaßt. Dieser Emitter ist desgleichen mit zwei Transistoren T10, T11 verbunden, d. h. mit dem Widerstand R31 über eine ZENER-Diode D4, die die Bezugsspannung für die Steuerung I leiert.

Der Kollektor des Transistors T8 Ist mit einem Ende des Widerstands R16 verbunden, dessen anderes Ende an die Diode D1 über einen Widerstand R3, mit der Basis eines Transistors T6 und mit der Masse über einen Widerstand R 15 verbunden ist.

Dem vorausgegangenen ist zu entnehmen, daß die Bezugsspannung der Steuerung durch die ZENER-Diode D4 gel iefert wird, die in Reihe an die durch den Widerstand R31 gegebene Strominformation angeschlossen ist, daß die Anzeige der Ausgangsleistung von einer Potentiometeranordnung erfolgt, die aus dem Potentiometer P2 und dem Widerstand R 29 besteht, und daß es Aufgabe des Begrenzungswiderstands R28 ist, den Mindestwert für die Ausgangsspannung festzusetzen.

- 15 -

809847/0969

Societe SATELEC
(11 664)

Das verstärkte Fehlersignal, das am Kollektor des Transistors T8 erscheint, wird an die Basis des Transistors T6 ange.l.egt, der als Stromerzeuger dient. Dieser Transistor T 6 ist eng mit den Transistoren T3, T4 und T5 verbunden, um die für die Steuerung des Zerhackers notwendige Umwandlung Fehlerspannung/Tastverhältnis herzusteIlen.

Die Transistoren T3 und T4 sind als astabile MuItiνibratoren eingebaut, die bei einer Frequenz von von 2OkHz arbeiten. Zu dTesem Zweck sind ihre Emitter mit der Masse und ihre KoIlektoren und ihre Basen sind auf klassische Weise.untereinander durch Kondensatoren C11, C12 und Widerstände R7, R8, R9, R10, verbunden. Ein Kondensator C13 verbindet den Kollektor des Transistors T4 mit dem des Transistors T6, dessen Emitter mit der positiven Klemme der Versorgung über einen Widerstand R 21 verbunden ist. Der Kollektor des Transistors T6 ist außerdem mit der Basis des Transistors T5 verbunden, dessen Emitter mit der Masse verbunden und der KoI tektor an der positiven Klemme über einen Widerstand R12 angeschlossen ist. Dieser Transistor T 5 arbeitet als monostabiI er Multivibrator, bei dem die Dauer des quasi stabilen Zustandes dank eines Stromgenerators, der aus dem Transistor T6 und dem Widerstand R11 besteht, variabel ist.

Das Gerät weist außerdem einen Transistor T1 auf, dessen Emitter mit der Masse, der Kollektor mit der positiven Klemme für die Versorgung über einen Widerstand R 6 und die Basis mit dem Verbindungspunkt eines Versorgungsspannungsteilers verbunden ist, der aus zwei in Reihe geschalteten Widerständen R1 und R2 besteht. Dieser Transistor T1, der mit der Brücke D . und der Diode DI verbunden ist, erzeugt FrequenzimpuI se von 100 Hz, die mit dem Netz synchron sind. Diese Impulse werden über einen Kondensator ClO und eine Diode D3 an die Basis eines Transistors T2 angelegt, der einen monostabilen Multivibrator darstellt. Der Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator CIO und der Diode D3 ist mit dem Schieber einesPotentiometers P1 verbunden, das

809847/0969

- 16 -

Societe SATELEC

(π 664)

- 16 -

in Reihe mit einem Widerstand R5 an die Versorgungsklemmen angeschlossen Ist. Der Transistor TZ arbeitet dann Im blockiert gesättigten Zustand bei einer Frequenz von 20 kHz mit einem Tastverhältnis, das zur verstärkten FehIerspannung proportional ist- Die Dauer des quasi stabilen Zustandes des Transistors T2 Ist zwischen 0 und 100 % mittels eines Potentiometers PI variabel.

Der Kollektor des Transistors T2 ist über einen Widerstand R 13 und einen Kondensator C14, die parallel geschaltet mit der Basis eines Transistors T7 verbunden sind, dessen Emitter durch einen Ein-Aus-Schalter INT mit der Masse verbunden sein kann und dessen Kollektor einerseits über einen Kondensator C15 mit der Masse und andererseits mit einem Ende der Primärwicklung des Isoliertransformators TR2 verbunden ist, dessen anderes Ende mit der positiven Klemme der Versorgung verbunden Ist.

Die für d Ie Koagu I at i on notwendigen Unterbrechungen werden durch die Einheit hervorgerufen, die die Gleichrichterbrücke D , die Diode D1 und die Transistoren T1 und T2 enthält. Der Transistor T2 Ist mit dem Transistor T5 verbunden, um das logische Tor ET 19 zu bilden, dessen Aufgabe es Igt, die Impulse mit 20 kHz mit dem Takt des 100 Hz-Signals zu sperren. Die Signale-" der Art "decoupage" sind In den Figuren 3 und 7 dargestellt. Die in den Darstellungen 7a, 7b, 7c, 7d, 7e und 7f wledei— gegebenen Signale erscheinen an verschiedenen Punkten der in Fig. 5 dargestellten Schaltung, die mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.

Ein vollständiger Stop des Zerhackens bei 100 Hz kann dadurch erreicht Werden, daß der Schieber des Potentiometers P2 mit der Masse verbunden wird. In diesem Fall Ist der Transistor T2 blockiert, was den freien Durchgang der Steuerimpulse für die Chopper-Zuführung ermöglicht, also das Arbeiten bei retner Hochfrequenz. Diese Arbeitsweise ist In FIg. 6 wiedergegeben und dabei entsprechen die Darstellungen 6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f und 6g dens'9nafen, die an markierten Punkten In einer Art erscheinen,

809847/0969

- 17 -

Societe SATELEC
(11 664)

- 17 die der in Fig. 5 entspricht.

Einesder Hauptmerkmale des erfindungsgemäßen Generators ist darin zu sehen, daß nicht in Reihe mit der Ausgangsschaltung eine veränderliche Impedanz eingeführt wird, die im allgemeinen für die Dosierung der Energie bestimmt ist.

Abschließend sei bemerkt, daß im erfindungsgemäßen Generator das System der Doppelsteuerung nicht nur die Ausgangs Impedanz des Hochfrequenzgenerators annullieren kann, sie kann sogar wegen der Mitkopplung stark negativ gemacht werden.

809847/0969

-Λ-

Leerseite

Claims

282H98

PATENTANWALT DIPL.-INQ. JOACHIM STRASSE

6« HANAU · ROMERSTR. 19 · POSTFACH 793 · TEL (06181) £MOS/iO74O ' TELEXi 41847S2p«t ■ TELEQRAMMEi HANAUPATENT

Soclete SATELEC

3, rue J ou I s ■-■ ·

F-33400 Talence 16. Mai 1978

Frankreich Sto/Ml - 11

Hochfrequenzgenerator

Patentansprüche :

1.) Hochfrequenzspannungsgenerator, besonders verwendbar In der Chirurgie für die Versorgung einer EIektroresektIonselektrode, mit einem Le IstungsoszΓ I Iator, der einen Ausgangstransformator betreibt, und etner mit dem Oszillator verbundenen Zerhackerspe I sung, dadurch gekennzeichnet, daß der Zerhacker (6) einer mit dem Netz verbundenen G le Ichrichtei— und Filterstufe (7) nachgeschaltet Ist, wobei die Frequenz des Zerh'ackers weit über der des Netzes liegt, und daß er einen Fehlei— detektor (12) mit zwei Eingängen aufweist, der eine Strominformation des Leistungsoszillators (5) bzw. eine an der Ausgangsstufe (3) des Hochfrequenzoszillators (5) abgegriffene SpannungsInformation aufnimmt, wobei der Fehlerdetektor die Zerhackerversorgung (6) steuert.

2. Generator nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die beiden Eingänge zum Fehlerdetektor (12) jeweils mit zwei Rege I sch IeI fen verbunden sind, von denen die erste die Steuerung der Ausgangsspannung V sicherstellt und die zweite eine

809847/0969

Societe SATELEC
(11 664)

-Z-

Mitkopplung darstellt, die eine So I Iausgangsspannung proportional zum Ausgangsstrom vergrößert, wobei das System mit den zwei Steuerschleifen die Ausgangstmpedanz "des Generators negativ macht.

Generator gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fehlerdetektor (12) über einen Verstärker (16) an einen Umwandler (17) für Spannung/Tastverhältnis, eingespeist Über einen Oszillator (18), angeschlossen ist, wobei der Ausgang des Umwandlers (17) mit dem Eingang des Zerhackers (6) verbunden Ist.

Generator nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennze ichnet, daß die erste Rege I sch Ieife sich zwischen einem Zwischenstück der Sekundärwicklung des Ausgangstransformators (3) und dem ersten Eingang des Fehlerdetektors (12) erstreckt und ein Potentiometer (8) für die Einstellung der Ausgangsleistung aufweist, und daß die zweite Rege I sch Ieife, die die Strominformation liefert, eine Schaltung aufweist, die von einem Strom durchflossen wird, der dem Ausgangsstrom proportional ist,und mit einem Pol einer Spannungsquelle (13) verbunden ist, deren anderer Pol mit dem zweiten Eingang zum Fohlerdetektor (12) verbunden Ist, welcher eine Bezugsspannung I iefert.

Generator nach einem der Ansprüche 2 und 4, dadurch gekennze I chnet, d3ß er einen ersten Transistor T2 aufweist, der Bestandteil eines monostabilen Multivibrators ist, der zu jedem Beginn einer Änderung von einem zweiten Transistor TI getriggert wird, der dafür bestimmt ist, die Steuerimpulse der Zerhackerspeisung (6) zu unterbrechen, Ergebnisse des Kollektors eines dritten Transistors T5 während stetig veränderlicher Dauer, mit Hilfe eines ersten Potentiometers Pl, von den sehr bedeutenden Unterbrechungen im Fall von starker Koagulation, bis zum totalen Wegfall der Unterbrechung im F^l U a i,nes, ,r<AiAi<An Schnittes.

(11 664)

6. Generator nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß ein zweites Potentiometer.(23) mit einer Reglerstufe (22) für das .TastverhäItn1s verbunden Ist, um es fortlaufend einzustellen und mit der Dosierung der Koagulation fortzufahren, von der reinen Hochfrequenz bis zum Schneiden mit sehr feinen ImpuI sen.

809847/0969