一種高壓電源電路和高頻血管內超聲系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本申請涉及電子電路技術領域，更具體地說，涉及一種高壓電源電路和高頻血管內超聲系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]在高頻血管內超聲(intravenous ultrasound，IVUS)系統(tǒng)中，通常使用高壓電源輸出峰值達到180伏的高壓短脈沖信號激勵換能器產(chǎn)生超聲波，所述高壓段脈沖信號的持續(xù)時間很短，通常在15ns?50ns之間。所述高壓電源輸出的峰值電流達到2A以上，但是平均電流則小于10mA。
[0003]參見圖1，圖1為現(xiàn)有尚頻血管內超聲系統(tǒng)中的尚壓電源電路的結構不意圖，所述高壓電源電路由DC-DC電源113和濾波電路112構成，現(xiàn)有技術中的高頻血管內超聲系統(tǒng)通常采用DC-DC電源113將輸入系統(tǒng)的低壓直流轉換激勵換能器所需的高壓直流電源，為了抑制DC-DC電源113工作時產(chǎn)生的低頻紋波，通常需要在DC-DC電源113的輸出端接濾波電路112。所述濾波電路112通常為LC 型濾波器組成，為了方便用戶更加清楚直觀的了解所述濾波電路112的電路結構，參見圖1，所述濾波電路112由第二電容C2、第三電容C3和第二電感L2構成。由于所述DC-DC電源113的紋波的頻率低，因此需要采用體積較大的第二電感L2、C2、C3進行抑制，因而就造成了所述濾波電路112的體積龐大，又由于高頻血管內超聲系統(tǒng)的導管接線盒體積較小，因此無法將所述DC-DC電源113和濾波電路112設置在導管接線盒內，只能將所述DC-DC電源113和濾波電路112裝配在高頻血管內超聲系統(tǒng)的主機箱中，然后通過較長的電纜線將高壓電源傳輸?shù)綄Ч芙涌诤兄?，因此所述電纜線的設計，增加了高頻血管內超聲系統(tǒng)布局的復雜度。
[0004]因此，如何降低高頻血管內超聲系統(tǒng)布局的復雜度，成為本領域技術人員亟待解決的技術問題之一。
【發(fā)明內容】
[0005]有鑒于此，本申請?zhí)峁┮环N高壓電源電路和高頻血管內超聲系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術中高頻血管內超聲系統(tǒng)布局復雜度高的問題。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，現(xiàn)提出的方案如下:
[0007]—種高壓電源電路，應用于高頻血管內超聲系統(tǒng)中，包括:
[0008]DC-DC電源和與所述DC-DC電源輸出端相連、用于抑制所述DC-DC電源的輸出波紋的倍增電容電路。
[0009]優(yōu)選的，上述高壓電源電路中，所述倍增電容電路包括:
[0010]第一端與所述DC-DC電源的第一輸出端相連的第三電阻；
[0011]第一端與所述第三電阻的第二端相連、第二端與所述DC-DC電源的第二輸出端相連的第五電容，所述第五電容的第二端作為所述電容倍增電路的第二輸出端；
[0012]輸入端與所述第三電阻的第一端相連、控制端與所述第三電阻的第二端相連的開關管，所述開關管的輸出端作為所述電容倍增電路的第一輸出端。
[0013]優(yōu)選的，上述高壓電源電路中，所述開關管為MOS管或三極管。
[0014]優(yōu)選的，上述高壓電源電路中，所述第三電阻和第五電容的采用0805的封裝方式進行封裝。
[0015]優(yōu)選的，上述高壓電源電路中，所述開關管采用S0T-23的封裝方式進行封裝。
[0016]優(yōu)選的，上述高壓電源電路中，DC-DC電源包括:
[0017]輸入端與輸入電源相連的DC-DC控制芯片；
[0018]第一端與所述輸入電源相連的第三電感；
[0019]柵極與所述DC-DC控制芯片的第一輸出端相連、源極接地、漏極與所述第三電感的第二端相連的MOS管；
[0020]陽極與所述第三電感的第二端相連的第一整流管；
[0021]第一端與所述DC-DC控制芯片的第二輸出端相連、第二端接地的第一電阻；
[0022]第一端與所述第一整流管的陰極相連、第二端接地的第二電阻；
[0023]與所述第二電阻并聯(lián)的第一電容；
[0024]其中，所述第二電阻的第一端作為所述DC-DC電源的第一輸出端，所述第二電阻的第二端作為所述DC-DC電源的第二輸出端。
[0025]—種高頻血管內超聲系統(tǒng)，應用有上述任意一項所述的高壓電源電路。
[0026]優(yōu)選的，上述高頻血管內超聲系統(tǒng)中，所述高壓電源電路設置于高頻血管內超聲系統(tǒng)的導管接線盒內。
[0027]從上述的技術方案可以看出，本申請公開的高壓電源電路采用所述倍增電容電路代替現(xiàn)有技術中的濾波電路，因此，只需設計體積較小倍增電容電路即可實現(xiàn)原濾波電路所能達到的濾波效果，從而使得本申請實施例中的所述DC-DC電源和倍增電容電路可設置到所述高頻血管內超聲系統(tǒng)的導管接口盒中，使得所述倍增電容電路與高壓激勵驅動之間無需采用較長長度的電纜線連接，降低了高頻血管內超聲系統(tǒng)布局的復雜度。
【附圖說明】
[0028]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0029]圖1為現(xiàn)有技術中高頻血管內超聲系統(tǒng)中的高壓電源電路的結構示意圖；
[0030]圖2為現(xiàn)有技術中的尚頻血管內超聲系統(tǒng)的結構不意圖；
[0031]圖3為本申請實施例提供的一種高壓電源電路的結構示意圖；
[0032]圖4為本申請實施例提供的一種尚頻血管內超聲系統(tǒng)的結構不意圖。
【具體實施方式】
[0033]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0034]參見圖2，圖2為現(xiàn)有技術中高頻血管內超聲系統(tǒng)的結構圖，包括:主機箱101、導管接口盒106和換能器110 ;
[0035]所述主機箱101內設置有:計算機102、數(shù)據(jù)處理器103、ADC采集器104、DC_DC電源113和濾波電路112 ;
[0036]所述導管接線盒106內設置有:模擬前端107、高壓激勵驅動111和收發(fā)開關108 ;
[0037]其中，所述計算機102的輸入端通過PCLe等高速接口與所述數(shù)據(jù)處理器103的輸出端相連，所述數(shù)據(jù)處理器103的輸入端與所述ADC采集器104的輸出端相連，所述ADC采集器104的輸入端與所述模擬前端107的輸出端相連，所述模擬前端107的輸入端與所述收發(fā)開關108的第一端相連，所述DC-DC電源113的輸出端與所述濾波電路112的輸入端相連，所述濾波電路112的輸出端與所述高壓激勵驅動111的輸入端相連，所述高壓激勵驅動111的輸出端與所述收發(fā)開關108的第二端相連，所述收發(fā)開關108的第三端通過驅動電纜109與所述換能器110相連。
[0038]高頻血管內超聲系統(tǒng)中，在激勵換能器110的瞬間，高壓電源通過所述濾波電路112向所述高壓激勵驅動111電路提供的瞬時峰值電流可以達到2A，該電流的持續(xù)時間很短，由儲能電容C4提供。在非激勵換能器瞬間，所述濾波電路112向儲能電容C4充電，充電電流平均值約10mA。在此充電過程，高頻血管內超聲系統(tǒng)正在接收微弱的超聲回波信號，為了避免對其產(chǎn)生干擾，充電紋波應盡可能小。
[0039]申請人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，由于所述DC-DC電源113的輸出電壓的紋波頻率通常在10KHz?2MHz低頻范圍內，上述抑制紋波的措施通常要求濾波電路112中的第二電感L2的電感量達到數(shù)百微亨，這就要求第二電容C2和第三電容C3的電容量要在數(shù)十微法、耐壓在200V以上。滿足此要求的電感、電容的單個體積約為150立方毫米左右(3.14*25*5，直徑4mm，高3mm)，因此所述濾波電路112的整體體積在450立方毫米左右。因此所述濾波電路112和所述DC-DC電源113只能設置在所述主機箱101中，導致所述濾波電路112需要采用很長的電纜線才能與所述高壓激勵驅動111電連接，從而增加了系統(tǒng)布局的復雜度。
[0040]針對于上述問題，本申請?zhí)岢隽艘环N新的技術方案，該方案通過將所述濾波電路112微型化，使其能直接裝入到導管接口盒106中，從而使得所述濾波電路112與所述高壓激勵驅動111之間無需設置較長長度的電纜線，以降低所述高頻血管內超聲系統(tǒng)的布局的復雜度。
[0041]申請人通過研究發(fā)現(xiàn)，由于所述DC-DC電源113的輸出具有平均電流小、峰值電流大的特點，采用電容倍增電路也可對其起到濾除紋波的作用，且在相同元件體積下，所述電容倍增電路的濾波效果遠優(yōu)于現(xiàn)有的電容或LC 型濾波電路。由于紋波濾波效果的提升，因此，小體積的電容倍增電路也可起到與所述濾波電路112相通的濾波效果，從而使得將所述電容倍增電路設置到導管接口盒106中成為可能。
[0042]因此，本申請公開了一種高壓電源電路，應用于所述高頻血管內超聲系統(tǒng)中，參見圖3，所述高壓電源電路包括:
[0043]DC-DC電源113和與所述DC-DC電源113輸出端相連的倍增電容電路302。
[0044]參見本申請上述實施例公開的技術方案，通過采用所述倍增電容電路代替現(xiàn)有技術中的濾波電路，因此，只需設計體積較小倍增電容電路即可實現(xiàn)原濾波電路所能達到的濾波效果，從而使得本申請實施例中的所述DC-DC電源113和倍增電容電路302可設置到所述高頻血管內超聲系統(tǒng)的導管接口盒中，使得所述倍增電容電路302與高壓激勵驅動之間無需采用較長長度的電纜線連接，降低了高頻血管內超聲系統(tǒng)布局的復雜度。
[0045]可以理解的是，本申請上述實施例中的所述倍增電容電路302可以為根據(jù)用戶需要而設計的任意類型的倍增電容電路，當然，為了保證所述倍增電容電路302的濾波效果，本申請還公開了一種具有具體結構的倍增電容電路，參見圖3，本申請實施例公開的所述倍增電容電路302可以