CN108744269A - 射频信号输出***和细胞激活设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种射频信号输出***和细胞激活设备；其中，该***包括信号源模块、控制模块和功率驱动模块；信号源模块包括多个信号发生单元；信号源模块用于输出多路射频信号，每个信号发生单元输出对应相位角的射频信号；控制模块用于接收外部主机的工作参数，根据工作参数产生每路射频信号对应的PWM控制信号；功率驱动模块用于根据PWM控制信号，调节每路射频信号的输出强度，输出调节后的每路射频信号，以输出与工作参数对应的输出模式的射频信号组合。本发明通过多个信号发生单元输出多路不同相位的射频信号，无需过高的输出功率即可实现较好的治疗效果，提高了设备的可靠性且用户体感舒适度较好，达到了用户舒适度与治疗效果的统一。

Description

射频信号输出***和细胞激活设备

技术领域

本发明涉及生物科技技术领域，尤其是涉及一种射频信号输出***和细胞激活设备。

背景技术

射频美容设备，大多基于高能量的射频能量输出具有治疗作用的射频信号，该射频信号利用极性分子的高速运转，从而作用于人体皮肤。现有的射频美容设备中，常常仅配置有单路的射频信号，为了追求较好的治疗温度，需要射频电源的输出功率具有较大的幅值；如果设备的工作头与皮肤接触不充分，则大幅值的输出电压易导致加热分布功率密度较高，用户会感觉灼热不适，甚至被灼伤。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种射频信号输出***和细胞激活设备，以提高设备的可靠性和用户的体感舒适度，达到用户舒适度与治疗效果的统一。

第一方面，本发明实施例提供了一种射频信号输出***，该***包括信号源模块、控制模块和功率驱动模块；信号源模块包括多个信号发生单元；信号源模块、控制模块分别与功率驱动模块连接；信号源模块用于输出多路射频信号，每个信号发生单元输出对应相位角的射频信号；控制模块用于接收外部主机的工作参数，根据工作参数产生每路射频信号对应的PWM控制信号；功率驱动模块用于根据PWM控制信号，调节每路射频信号的输出强度，输出调节后的每路射频信号，以输出与工作参数对应的输出模式的射频信号组合。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，信号源模块包括多路信号发生单元；相邻的两两信号发生单元输出的射频信号相位角之间的夹角为360/n；其中，n为信号发生单元的路数，n为正整数。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述信号源模块包括三路信号发生单元；每路信号发生单元输出的射频信号相位角分别为：0度、120度和240度。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述信号源模块还包括相互连接的有源晶体单元和基准源缓冲器；有源晶体单元用于生成基准射频信号，基准源缓冲器用于对基准射频信号进行缓冲输出。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述有源晶体单元包括相互连接的有源晶体振荡器和分频电路；有源晶体振荡器用于生成方波信号，分频电路用于对方波信号进行分频，得到基准射频信号。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，上述三路信号发生单元包括第一信号发生单元、第二信号发生单元和第三信号发生单元；第一信号发生单元包括第一信号输出接口；第一信号输出接口与基准源缓冲器连接，用于输出基准射频信号；第二信号发生单元包括相互连接的第一延时电路和第二信号输出接口；第一延时电路与基准源缓冲器连接，用于对基准射频信号进行延时，第二信号输出接口用于输出延时后的射频信号；第三信号发生单元包括相互连接的第二延时电路和第三信号输出接口；第二延时电路与基准源缓冲器连接，用于对基准射频信号进行延时，第三信号输出接口用于输出延时后的射频信号。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，上述***还包括供电电源模块，供电电源模块包括环形隔离变压器。

结合第一方面的第六种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，上述***还包括采样模块，采样模块分别与每个信号发生单元的信号输出接口连接和输入接口连接，用于采集每路射频信号的输出参数和供电电压，将输出参数和供电电压发送至外部主机；输出参数包括输出电流或输出电压。

结合第一方面的第六种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，上述采样模块还用于采集供电模块的供电参数和功率驱动模块的驱动参数；供电参数包括交流输入电压；驱动参数包括功率驱动模块接收到的交流电电流、驱动电压和驱动电流。

第二方面，本发明实施例提供了一种细胞激活设备，该设备包括上述射频信号输出***，还包括工作头；工作头与射频信号输出***连接。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供的一种射频信号输出***和细胞激活设备，通过信号源模块输出多路射频信号，每个信号发生单元输出对应相位角的射频信号；通过控制模块产生每路射频信号对应的PWM控制信号；通过功率驱动模块用于根据PWM控制信号，调节每路射频信号的输出强度，输出调节后的每路射频信号，以输出与工作参数对应的输出模式的射频信号组合。该方式通过多个信号发生单元输出多路不同相位的射频信号，无需过高的输出功率即可实现较好的治疗效果，提高了设备的可靠性且用户体感舒适度较好，达到了用户舒适度与治疗效果的统一。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本发明的上述技术即可得知。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施方式，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。

图1为本发明实施例提供的一种射频信号输出***的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种射频信号输出***中，信号源模块的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的三路射频信号波形的示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种射频信号输出***的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种细胞激活设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

考虑到现有的射频美容设备安全性和美容效果较差，导致用户体感较差的问题，本发明实施例提供了一种射频信号输出***和细胞激活设备；该技术可以应用于基于射频原理进行美容、塑身的设备中；该技术可以采用相关的软件或硬件实现，下面通过实施例进行描述。

参见图1所示的一种射频信号输出***的结构示意图；该***应用于射频美容设备中，该***包括信号源模块10、控制模块11和功率驱动模块12；该信号源模块10包括多个信号发生单元；信号源模块10、控制模块11分别与功率驱动模块12连接；

信号源模块10用于输出多路射频信号，每个信号发生单元输出对应相位角的射频信号；控制模块11用于接收外部主机的工作参数，根据工作参数产生每路射频信号对应的PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)控制信号；功率驱动模块12用于根据PWM控制信号，调节每路射频信号的输出强度，输出调节后的每路射频信号，以输出与工作参数对应的输出模式的射频信号组合。

上述信号源模块可以包括多路信号发生单元，从而输出多路射频信号；相邻的两两信号发生单元输出的射频信号相位角之间的夹角为360/n；其中，n为信号发生单元的路数，n为正整数。例如，三路、四路、五路等；各路射频信号输出频率、幅度相同，但相位不同；以三路射频信号为例，这样的三路射频信号可以组合成信号强度具有稳定的变化规律的射频信号组合；由于相位不同，这三路射频信号在同时输出时，三个输出点的信号强度可以出现一定规律的轮循和起伏，进而模拟出水流的漩涡体感；通过调节各路射频信号的幅度或相位，可以调节最终输出的射频信号的强度变化规律，除上述涡旋输出外，还可以实现波浪输出、连续输出、断续输出等多种输出方式和输出方式的组合，以满足不同用户的体感需求。

本发明实施例提供的一种射频信号输出***，通过信号源模块输出多路射频信号，每个信号发生单元输出对应相位角的射频信号；通过控制模块产生每路射频信号对应的PWM控制信号；通过功率驱动模块用于根据PWM控制信号，调节每路射频信号的输出强度，输出调节后的每路射频信号，以输出与工作参数对应的输出模式的射频信号组合。该方式通过多个信号发生单元输出多路不同相位的射频信号，无需过高的输出功率即可实现较好的治疗效果，提高了设备的可靠性且用户体感舒适度较好，达到了用户舒适度与治疗效果的统一。

本发明实施例还提供了另一种射频信号输出***；参见图2所示的另一种射频信号输出***中，信号源模块的结构示意图；该***中，信号源模块包括三路信号发生单元；这三路信号发生单元包括第一信号发生单元20、第二信号发生单元21和第三信号发生单元22；

每路信号发生单元输出的射频信号相位角可以分别为：0度、120度和240度。如图3所示的三路射频信号波形的示意图；三路射频信号分别为A相、B相和C相；可以设置A相信号的相位角为0度，则B相和C相的相位角分别为120度和240度。由图3可知，由于三相信号的相位角不同，则同一时间点上，各信号的信号强度也不同，当作用于皮肤上时，用户会感觉三个接触点的信号强度此起彼伏，如同水流涡旋，避免了同一处皮肤长期受到高强度信号所造成的身体不适。

上述信号源模块还包括相互连接的有源晶体单元24和基准源缓冲器25；该有源晶体单元24用于生成基准射频信号，基准源缓冲器25用于对基准射频信号进行缓冲输出。

进一步地，该有源晶体单元包括相互连接的有源晶体振荡器241和分频电路242；该有源晶体振荡器241用于生成方波信号，该分频电路242用于对方波信号进行分频，得到基准射频信号。

例如，如果有源晶体振荡器生成的方波信号频率为12MHz，而需要得到频率为3MHz的基准射频信号时，则上述分频电路可以为四分频电路；上述有源晶体振荡器生成的方波信号的峰峰值通常为5V。

在实际实现时，上述源晶体振荡器包括晶振电路和信号调整电路；晶振电路用于生成初始的射频信号，信号调整电路用于将初始的射频信号调整为方波信号。具体地，该信号调整电路包括依次连接的整形电路、反向电路、死区调节电路和门控电路；

该整形电路用于将初始的射频信号整形成方波形式的射频信号；反向电路用于对方波形式的射频信号进行转向处理；死区调节电路用于对反向后的射频信号进行延时；门控电路用于调整射频信号的输出宽度。上述整形电路可以包括分压电阻和电压比较器；射频信号输入后，经分压电阻分压后，输入电压比较器，电压比较器输出的比较结果为方波形式的射频信号。

上述反向电路可以通过CMOS反相器实现，CMOS反相器包括两个增强型MOS场效应管组成，具体为，一个为NMOS管，也可以称为驱动管；另一个为PMOS管，也可以成为负载管。NMOS管的栅源开启电压UTN为正值，PMOS管的栅源开启电压是负值，其数值范围在2～5V之间。为了使电路能正常工作，要求电源电压UDD>(UTN+|UTP|)。UDD可在3～18V之间工作，其适用范围较宽。上述死区调节电路将射频信号进行一定程度的延时，可以使射频信号更加稳定。

进一步地，上述第一信号发生单元包括第一信号输出接口201；该第一信号输出接口201与基准源缓冲器连接，用于输出基准射频信号；上述第二信号发生单元包括相互连接的第一延时电路211和第二信号输出接口212；第一延时电路211与基准源缓冲器连接，用于对基准射频信号进行延时，第二信号输出接口212用于输出延时后的射频信号；第三信号发生单元包括相互连接的第二延时电路221和第三信号输出接口222；第二延时电路221与基准源缓冲器连接，用于对基准射频信号进行延时，第三信号输出接口222用于输出延时后的射频信号。

在实际实现时，如果相对于基准射频信号，第二信号发生单元需要输出相位角为120度的射频信号，则上述第一延时电路的延时时间可以为111.1纳秒，第三信号发生单元需要输出相位角为240度的射频信号，则上述第二延时电路的延时时间可以为222.2纳秒，即相邻的信号发生单元之间的时间差为111.1纳秒。上述第一延时电路或第二延时电路可以通过可编程延时芯片组成的延时电路实现。

参见图4所示的另一种射频信号输出***的结构示意图；该***在图1中所示***基础上实现，该***包括信号源模块10、控制模块11和功率驱动模块12，还包括供电电源模块40，该供电电源模块40包括环形隔离变压器。具体地，该环形隔离变压器的输入可以为220伏的交流电，也可以为110V的交流电，输出可以为预设值，例如145伏的交流电。

该供电电源模块在AFP250-3mhz电源基础上修改实现；在实际实现时，可以设置每路射频信号的输出功率为100W，则三路射频信号即为300W；该100W为标称功率，即在连续满载的情形下测得；实际要求射频电源功率余量通常大于50％，因此，用户承受的每路射频信号的功率为40-60W之间。

上述功率驱动模块包括功放电路和阻抗匹配电路；该功放电路对射频信号进行功率放大；该阻抗匹配电路用于调整阻抗和射频信号的相位，以使阻抗和相位与信号输出结构相匹配。

上述功放电路，也即功率放大电路，通常作为多级放大电路的输出级。在很多电子设备中，要求放大电路的输出级能够带动某种负载，或驱动自动控制***中的执行机构等，因而要求放大电路有足够大的输出功率。

在实际实现时，上述功放电路的具体电路组成可以根据实际需求进行选择，通过，选择功放电路可以考虑如下因素：(1)最大输出功率：为了获得大的功率输出，要求功放管的电压和电流都有足够大的输出幅度。(2)输出效率：输出效率是负载得到的有用信号功率和电源供给的直流功率的比值，该比值越大，效率越高。(3)非线性失真：功率放大电路是在大信号下工作时，会不可避免地会产生非线性失真，而且同一功放管输出功率越大，非线性失真往往越严重，这就使输出功率和非线性失真成为一对主要矛盾。但是，在不同场合下，对非线性失真的要求不同，例如，在测量***和电声设备中，失真问题显得重要，而在工业控制***等场合中，则以输出功率为主要目的，对非线性失真的要求就降为次要问题。(4)散热问题：在功率放大电路中，有相当大的功率消耗在管子的集电结上，使结温和管壳温度升高。为了充分利用允许的管耗而使管子输出足够大的功率，放大器件的散热也是需要考虑的问题。

上述***还包括采样模块41，该采样模块41分别与每个信号发生单元的信号输出接口连接和输入接口连接，用于采集每路射频信号的输出参数和供电电压，将输出参数和供电电压发送至外部主机；该输出参数包括输出电流或输出电压。

上述采样模块41还用于采集供电模块的供电参数和功率驱动模块的驱动参数；该供电参数包括交流输入电压；该交流输入电压可以在上述环形隔离变压器的输出端采集；该驱动参数包括功率驱动模块接收到的交流电电流、驱动电压和驱动电流。该驱动电压通常包括三路的驱动+B电压和一路的驱动17V信号的电压大小，该驱动电流通常包括17V信号的电流大小。

上述采样模块可以对射频电源的工作状态实现监测和保护，出现的异常状态以故障码的方式等待上传；该采样模块采集到上述数据后，可以通过通信接口传输到逻辑层主控***，该逻辑层主控***可以设置于外部主机中。该采样模块可以采用RS-422接口与逻辑层连接。

上述射频信号输出***，通过多个信号发生单元输出多路不同相位的射频信号，无需提高输出功率即可实现较好的治疗效果，安全性佳且用户体感舒适度较好，达到了用户舒适度与治疗效果的统一。相对于现有技术，上述射频信号输出***对于输出功率要求较低；因此***更加稳定，通过相位叠加可以达到高输出功率同样的效果，且与设备的要求就相对较低，提高了设备的可靠性。

本发明实施例还提供了一种细胞激活设备，如图5所示，该设备包括上述射频信号输出***50，还包括工作头51；该工作头51与射频信号输出***50连接。

本发明实施例提供的细胞激活设备，与上述实施例提供的射频信号输出***具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种射频信号输出***，其特征在于，所述***包括信号源模块、控制模块和功率驱动模块；所述信号源模块包括多个信号发生单元；所述信号源模块、所述控制模块分别与所述功率驱动模块连接；

所述信号源模块用于输出多路射频信号，每个所述信号发生单元输出对应相位角的射频信号；所述控制模块用于接收外部主机的工作参数，根据所述工作参数产生每路射频信号对应的PWM控制信号；所述功率驱动模块用于根据所述PWM控制信号，调节每路射频信号的输出强度，输出调节后的每路射频信号，以输出与所述工作参数对应的输出模式的射频信号组合。

2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述信号源模块包括多路所述信号发生单元；相邻的两两所述信号发生单元输出的射频信号相位角之间的夹角为360/n；其中，n为信号发生单元的路数，n为正整数。

3.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述信号源模块包括三路所述信号发生单元；每路所述信号发生单元输出的射频信号相位角分别为：0度、120度和240度。

4.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述信号源模块还包括相互连接的有源晶体单元和基准源缓冲器；所述有源晶体单元用于生成基准射频信号，所述基准源缓冲器用于对所述基准射频信号进行缓冲输出。

5.根据权利要求4所述的***，其特征在于，所述有源晶体单元包括相互连接的有源晶体振荡器和分频电路；所述有源晶体振荡器用于生成方波信号，所述分频电路用于对所述方波信号进行分频，得到基准射频信号。

6.根据权利要求4所述的***，其特征在于，三路所述信号发生单元包括第一信号发生单元、第二信号发生单元和第三信号发生单元；

所述第一信号发生单元包括第一信号输出接口；所述第一信号输出接口与所述基准源缓冲器连接，用于输出基准射频信号；

所述第二信号发生单元包括相互连接的第一延时电路和第二信号输出接口；所述第一延时电路与所述基准源缓冲器连接，用于对所述基准射频信号进行延时，所述第二信号输出接口用于输出延时后的射频信号；

所述第三信号发生单元包括相互连接的第二延时电路和第三信号输出接口；所述第二延时电路与所述基准源缓冲器连接，用于对所述基准射频信号进行延时，所述第三信号输出接口用于输出延时后的射频信号。

7.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述***还包括供电电源模块，所述供电电源模块包括环形隔离变压器。

8.根据权利要求7所述的***，其特征在于，所述***还包括采样模块，所述采样模块分别与每个信号发生单元的信号输出接口连接和输入接口连接，用于采集每路射频信号的输出参数和供电电压，将所述输出参数和所述供电电压发送至所述外部主机；所述输出参数包括输出电流或输出电压。

9.根据权利要求8所述的***，其特征在于，所述采样模块还用于采集供电模块的供电参数和功率驱动模块的驱动参数；

所述供电参数包括交流输入电压；所述驱动参数包括所述功率驱动模块接收到的交流电电流、驱动电压和驱动电流。

10.一种细胞激活设备，其特征在于，所述设备包括权利要求1-9任一项所述的射频信号输出***，还包括工作头；

所述工作头与所述射频信号输出***连接。