电刀是现代临床手术的常用手术设备。它将交变电流输入人体,电流产生的热量使细胞中水分蒸发,细胞气化或干化,从而切割人体。输入人体的电流频率在0.3~2MHz之间,所以电刀也被称为“高频电刀”。从电气角度看,电刀等效为一个电源变换器,它将50Hz市电输入转换为高频电流输出。它内部包括一个AC/DC的变换器和一个DC/AC的功率放大电路,此外,还有若干辅助电路。本文将针对电刀的各部分电路展开研究,尤其是其中的功率放大电路部分,从提高效率,降低成本的角度给出完整的电刀设计方案。本文涉及的开关电源和高频功率放大电路均属于功率电子的范畴,所以,本文首先对功率电子中使用到大功率场效应管做详细的探讨,探讨的内容包括Power MOSFET的特点,驱动电路,功耗和热计算,以及并联使用Power MOSFET的注意事项等。本文的第3章讨论的软开关功率放大电路是本文的主要创新点。软开关功率放大电路不同于典型的A~E类放大电路,它是一种非典型的功率放大电路。它采用了E类放大器中的谐振软开关的技术,具有输出功率大,效率高的特点,非常适合于高频电刀的应用。本文分析了软开关的谐振过程,推导了软开关功率放大电路的设计公式,最后根据电刀应用的要求给出功率放大电路的设计方法。本文第4章介绍高频电刀用开关电源,侧重根据高频电刀的应用要求给出完整的设计电源设计方案。部分实验数据将在文中给出,以证明分析和设计方法的正确性。本文第5章介绍高频电刀中辅助电路。辅助电路的作用是使医护人员方便的操作和控制电刀,同时还保护医护人员和病人的安全,它包括电刀前面板的按键和显示,内部的处理器电路,以及报警电路等。本章将详细各部分的组成和实现。本文最后对未来高频电刀的发展提出若干展望。