一种低THD输出的肿瘤治疗电场发生开关滤波电路

技术领域

本发明属于医疗设备相关技术领域，具体涉及一种低THD输出的肿瘤治疗电场发生开关滤波电路。

背景技术

电场治疗仪是一种通过便携式、无创的医疗器械实施的疗法，可供患者连续使用。体内和体外研究已经证实，肿瘤电场治疗能够通过抑制肿瘤细胞的有丝分裂，干扰这一细胞的分裂和复制过程，从而延缓和逆转肿瘤生长。

目前的肿瘤电场发生装置中，肿瘤治疗电场发生开关滤波电路是其重要的关键组成部分，但缺少可调节输出电压的结构，开关滤波电路的总谐波失真，会直接影响电场发生质量。

本发明内容

本发明的目的在于提供一种低THD输出的肿瘤治疗电场发生开关滤波电路，以解决上述背景技术中提出的缺少可调节输出电压的结构，开关滤波电路的总谐波失真，会直接影响电场发生质量问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种低THD输出的肿瘤治疗电场发生开关滤波电路，包括电源变换模块，所述电源变换模块的右侧位置处设置有的开关网络模块，所述开关网络模块的右侧中间外部位置处设置有滤波采样模块，所述电源变换模块的左侧中间外部位置处设置有输出电源，所述电源变换模块包括正极性变换电路、正极性升压电路、负极性升压电路、负极性变换电路，所述正极性变换电路的下侧位置处设置有正极性升压电路，所述正极性升压电路的下侧位置处设置有负极性升压电路，所述负极性升压电路的下侧位置处设置有负极性变换电路，所述电源变换模块、开关网络模块、滤波采样模块以及输出电源分别通过连接外部电源进行供电。

优选的，所述开关网络模块包括第一功率开关管、第二功率开关管、第三功率开关管、第四功率开关管、第五功率开关管，所述第一功率开关管的左下侧位置处设置有第二功率开关管，所述第二功率开关管的左下侧位置处设置有第五功率开关管，所述第五功率开关管的右下侧位置处设置有第三功率开关管，所述第三功率开关管的右下侧位置处设置有第四功率开关管。

优选的，所述滤波采样模块包括滤波电感、滤波电容，所述滤波电感的右下侧位置处设置有滤波电容。

优选的，所述输入电源经过正极性变换电路后与第一功率开关管的漏极连接，所述第一功率开关管的源极与滤波电感连接。

优选的，所述输入电源正极经过正极性升压电路与第二功率开关管的漏极连接，所述第二功率开关管的源极与滤波电感连接。

优选的，所述输入电源正极经过负极性升压电路与第三功率开关管的漏极连接，所述第三功率开关管的源极与滤波电感连接。

优选的，所述输入电源正极与第四功率开关管的漏极连接，所述第四功率开关管的源极与滤波电感连接，所述第五功率开关管的源极接地。

优选的，所述第五功率开关管的漏极与滤波电感连接，所述输入电源的负极与电路变换模块相连。

与现有技术相比，本发明提供了一种低THD输出的肿瘤治疗电场发生开关滤波电路，具备以下有益效果：

1、该低THD输出的肿瘤治疗电场发生开关滤波电路中，采用五电平输出调制波，可以减小滤波器，降低总谐波失真。

2、该低THD输出的肿瘤治疗电场发生开关滤波电路中，可以通过开关频率和电压大小来调节输出电压的大小以及频率，还可以通过电源变换模块以及开关网络模块来调节电压的相位，调节能里更强。

附图说明

图1为本发明中主结构的结构示意图。

图2为本发明工作模态1的结构示意图。

图3为本发明工作模态2的结构示意图。

图4为本发明工作模态3的结构示意图。

图5为本发明工作模态4的结构示意图。

图6为本发明工作模态5的结构示意图。

图7为本发明各构件模块系统的结构示意图。

图中：1、电源变换模块；2、开关网络模块；3、滤波采样模块；U1、正极性变换电路；U2、正极性升压电路；U3、负极性升压电路；U4、负极性变换电路；S1、第一功率开关管；S2、第二功率开关管；S3、第三功率开关管；S4、第四功率开关管；S5、第五功率开关管；L1、滤波电感；C1、滤波电容；V1、输入电源。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1-7所示的一种低THD输出的肿瘤治疗电场发生开关滤波电路，包括电源变换模块1，电源变换模块1的右侧位置处设置有的开关网络模块2，开关网络模块2的右侧中间外部位置处设置有滤波采样模块3，电源变换模块1的左侧中间外部位置处设置有输入电源V1，电源变换模块1包括正极性变换电路U1、正极性升压电路U2、负极性升压电路U3、负极性变换电路U4，正极性变换电路U1的下侧位置处设置有正极性升压电路U2，正极性升压电路U2的下侧位置处设置有负极性升压电路U3，负极性升压电路U3的下侧位置处设置有负极性变换电路U4，电源变换模块1、开关网络模块2、滤波采样模块3以及输入电源V1分别通过连接外部电源进行供电，

如图1-7所示，开关网络模块2包括第一功率开关管S1、第二功率开关管S2、第三功率开关管S3、第四功率开关管S4、第五功率开关管S5，第一功率开关管S1的左下侧位置处设置有第二功率开关管S2，第二功率开关管S2的左下侧位置处设置有第五功率开关管S5，第五功率开关管S5的右下侧位置处设置有第三功率开关管S3，第三功率开关管S3的右下侧位置处设置有第四功率开关管S4，滤波采样模块3包括滤波电感L1、滤波电容C1，滤波电感L1的右下侧位置处设置有滤波电容C1。

如图1-7所示，输入电源V1经过正极性变换电路U1后与第一功率开关管S1的漏极连接，第一功率开关管S1的源极与滤波电感L1连接，输入电源V1正极经过正极性升压电路U2与第二功率开关管S2的漏极连接，第二功率开关管S2的源极与滤波电感L1连接，输入电源V1正极经过负极性升压电路U3与第三功率开关管S3的漏极连接，第三功率开关管S3的源极与滤波电感L1连接，输入电源V1正极与第四功率开关管S4的漏极连接，第四功率开关管S4的源极与滤波电感L1连接，第五功率开关管S5的源极接地，第五功率开关管S5的漏极与滤波电感L1连接，输入电源V1的负极与电路变换模块1相连。

本发明工作原理：本专利开关模块工作时共分为五个工作区间：第一工作区间为第一功率开关管S1、第二功率开关管S2开通，第三功率开关管S3、第四功率开关管S4、第五功率开关管S5关闭,电流经过输入电源V1、正极性升压电路U2和正极性变换电路U1、第一功率开关管S1、第二功率开关管S2，到滤波电感L1和滤波电容C1。

第二工作区间为第二功率开关管S2开通，第一功率开关管S1、第三功率开关管S3、第四功率开关管S4、第五功率开关管S5关闭,电流经过输入电源V1、正极性升压电路U2、第二功率开关管S2，到滤波电感L1和滤波电容C1。

第三工作区间为第五功率开关管S5开通，第一功率开关管S1、第二功率开关管S2、第三功率开关管S3、第四功率开关管S4关闭,第五功率开关S5管漏接接地，无电流输出。

第四工作区间为第三功率开关管S3开通，第一功率开关管S1、第二功率开关管S2、第四功率开关管S4、第五功率开关管S5关闭,电流经过输入电源V1、负极性升压电路U3，第三功率开关管S3，到滤波电感L1和滤波电容C1。

第五工作区间为第三功率开关管S3、第四功率开关管S4开通，第一功率开关管S1、第二功率开关管S2，第五功率开关管S5关闭，电流经过输入电源V1、负极性升压电路U3和负极性变换电路U4，第三功率开关管S3、第四功率开关管S4，到滤波电感L1和滤波电容C1。

下面以附图1为主电路结构，结合附图2-6来叙述本专利的具体工作模态。

工作模态1：如图2所示，第一功率开关管S1、第二功率开关管S2开通，第三功率开关管S3、第四功率开关管S4、第五功率开关管S5关闭，输出电压为一电平。

工作模态2：如图3所示，第二功率开关管S2开通，第一功率开关管S1、第三功率开关管S3、第四功率开关管S4、第五功率开关管S5关闭，输出电压为二电平。

工作模态3：如图4所示，第五功率开关管S5开通，第一功率开关管S1、第二功率开关管S2、第三功率开关管S3、第四功率开关管S4关闭，输出电压为三电平。

工作模态4：如图5所示，第三功率开关管S3开通，第一功率开关管S1、第二功率开关管S2、第四功率开关管S4、第五功率开关管S5关闭，输出电压为四电平。

工作模态5：如图6所示，第三功率开关管S3、第四功率开关管S4开通，第一功率开关管S1、第二功率开关管S2，第五功率开关管S5关闭，输出电压为五电平。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。