Elektrocerrahi için GaN tabanlı yüksek frakanslı bir inverter tasarımı

Abstract

Bu çalışmada, elektrocerrahide kullanılmak üzere GaN tabanlı yüksek frekanslı bir DE sınıfı rezonans inverter tasarımı sunulmaktadır. Hem rezonans yapısı nedeniyle, dönüştürücü geniş aralıklı gerilim regülasyonu için uygun hem de GaN elemanlarının kullanılmasıyla yüksek verimlilik ve yüksek güç yoğunluğu sağlamaktadır. Elektrocerrahinin üç farklı kesim modu (saf kesim, karışık kesim, koagülasyon) için çalışma frekansı 500 kHz seçilmiştir. Önerilen DE sınıfı rezonans inverter için yapılan teknik analiz ve simülasyon sonucu bir deney düzeneği tasarlanmış ve laboratuvar ortamında uygulanmıştır. Belirli bir yük aralığında verim performansı incelenmiştir. Son olarak bu üç farklı kesim modu gerçek bir doku yükü üzerinde değerlendirilmiştir.

In this work, high frequency class DE resonant inverter design based on GaN is presented for electrosurgery. Due to its resonant structure, the inverter is suitable for wide range voltage regulation and the use of GaN elements provides high efficiency and high-power density. For three different cutting modes of electrosurgery (pure cutting, blend, coagulation), the operating frequency is selected as 500 kHz. As a result of the technical analysis and simulation for the proposed class DE resonant inverter, an experimental setup was designed and implemented in the laboratory. The efficiency performance over a given load range is analysed. Finally, these three different cutting modes are evaluated on a real tissue load.