升压电路、电源系统及植入式医疗设备技术方案

本实用新型专利技术涉及一种升压电路、一种电源系统及一种植入式医疗设备。所述升压电路包括控制电路以及与所述控制电路连接的子升压电路，利用所述升压电路，可以对直流电源输出的基础电压进行增大，并且所述升压电路没有采用电感元件，具有较强抗干扰能力，可以在强磁环境下正常使用，增强电压输出的稳定性。所述电源系统和植入式医疗设备均包括上述升压电路。

【技术实现步骤摘要】
升压电路、电源系统及植入式医疗设备
本技术涉及电源
，尤其涉及一种升压电路、一种电源系统及一种植入式医疗设备。
技术介绍
有源植入医疗器械(ActiveImplantableMedicalDevice，AIMD)是指产品的预期用途是植入人体内、需要使用电、气等驱动的医疗器械，例如植入式心脏起搏器、植入式除颤器、植入式神经刺激器、植入式膀胱刺激器、植入式括约肌刺激器、植入式横膈膜刺激器、植入式有源服药设备等等。随着技术的发展，目前多种有源植入式医疗器械的电源系统被设计为可植入的，并且为了达到小体积、噪声小的使用要求，通常采用电压较小的电池供电。例如植入式心脏起搏器(cardiacpacemaker)，其用于产生心脏刺激信号以达到治疗慢性心律失常等心脏功能障碍的目的。植入式心脏起搏器所产生的起搏脉冲的幅度应满足一定要求，即需产生一定的起搏电压才能刺激心脏收缩而搏动，因此电源系统通常还设置有升压电路以获得所需的起搏电压。还例如脑深部电刺激(Deepbrainstimulation，DBS)器，由于其优于损毁手术的临床效果，不破坏脑组织的微创伤手术过程以及治疗方案的可逆，已成为世界范围内晚期帕金森病的首选治疗手段。对于脑深部电刺激器，电源系统也需采用升压电路来获得所需的脉冲电压。为了获得高的刺激电压，实现升压需求，现有植入式医疗设备的电源系统采用的升压电路常包括了电感元件，但是，因为电感元件容易受磁场影响，这类电源系统在核磁共振、高频电刀、变电站以及大功率设备旁等强磁环境下工作时容易受到影响，导致植入式医疗器械设备异常。
技术实现思路
为了在满足植入式医疗设备的升压需求的同时，提高其在强磁环境下的抗干扰能力，加强了电路的稳定性，本技术公开一种升压电路。另外还公开一种电源系统及一种植入式医疗设备。本技术提供的升压电路，用于对一电源输出的基础电压进行升压，所述电源的负极接地，所述升压电路包括：控制电路，所述控制电路包括第一二极管、第二二极管、第一开关元件以及第二开关元件，其中，所述第一二极管和所述第二二极管的正极端均连接所述电源的正极，所述第一二极管的负极端连接所述第一开关元件的一端并通过所述第一开关元件接地，所述第二二极管的负极端连接所述第二开关元件的一端并通过所述第二开关元件接地，所述第一开关元件和所述第二开关元件中的一个开启时，另一个关闭；以及与所述控制电路连接的子升压电路，所述子升压电路包括至少两级充放电电路，每级所述充放电电路均包括一个电容和一个负极端连接所述电容的一端的二极管，并且，第一级充放电电路中的电容的另一端连接所述第一二极管的负极端，第一级充放电电路中的二极管的正极端连接所述第二二极管的负极端，所述至少两级充放电电路中，后一级所述充放电电路中的电容的另一端连接至前一级所述充放电电路中的二极管的正极端，最后一级所述充放电电路中的电容和二极管连接的节点为升压输出端。可选的，所述子升压电路包括四级所述充放电电路，其中，第四级所述充放电电路中的电容和二极管连接的节点为所述升压输出端。可选的，所述升压电路还包括设置于所述升压输出端和地之间的第五电容。可选的，所述第一开关元件和所述第二开关元件连接同一控制信号，或者分别连接电平信号彼此相反的两个控制信号。可选的，所述控制信号为方波信号。可选的，所述子升压电路中，各级所述充放电电路中的电容的电容量相同。可选的，所述电源为直流电源，所述基础电压为2.5V～3.7V。可选的，所述第一开关元件以及所述第二开关元件均选自三极管、MOSFET、JFET和IGBT中的一种。可选的，所述第一开关元件为NPN型三极管，所述第一二极管的负极端连接所述第一开关元件的集电极，所述第二开关元件为PNP型三极管，所述第二二极管的负极端连接所述第二开关元件的发射极；或者，所述第一开关元件为PNP型三极管，所述第一二极管的负极端连接所述第一开关元件的发射极，所述第二开关元件为NPN型三极管，所述第二二极管的负极端连接所述第二开关元件的集电极。一个方面，本技术提供一种电源系统，所述电源系统包括互相连接的电源以及上述升压电路，其中，所述电源输出一基础电压，所述升压电路对所述基础电压进行升压。可选的，所述电源系统还包括与所述控制电路连接的信号模块，所述信号模块的输出端连接所述第一开关元件和所述第二开关元件，以提供开关控制信号。可选的，所述信号模块为植入式微控制器。另一个方面，本技术提供一种植入式医疗设备，包括上述电源系统。再一个方面，本技术提供一种升压电路，所述升压电路包括：直流电源、与所述直流电源的输出端连接的控制电路及与所述控制电路的输出端连接的子升压电路，所述子升压电路为无电感升压电路。可选的，所述控制电路包括第一二极管、第二二极管、第一开关元件以及第二开关元件，其中，所述第一二极管和所述第二二极管的正极端均连接所述直流电源的正极，所述第一二极管的负极端连接所述第一开关元件的一端并通过所述第一开关元件接地，所述第二二极管的负极端连接所述第二开关元件的一端并通过所述第二开关元件接地，所述第一开关元件和所述第二开关元件中的一个开启时，另一个关闭。可选的，所述无电感升压电路包括至少两级充放电电路，每级所述充放电电路均包括一个电容和一个负极端连接所述电容的一端的二极管，并且，第一级充放电电路中的电容的另一端连接所述第一二极管的负极端，第一级充放电电路中的二极管的正极端连接所述第二二极管的负极端，所述至少两级充放电电路中，后一级所述充放电电路中的电容的另一端连接至前一级所述充放电电路中的二极管的正极端，最后一级所述充放电电路中的电容和二极管连接的节点为升压输出端。利用本技术的升压电路，可以对基础电压进行增大，以得到需要的电压。所述升压电路没有采用电感元件，可以在强磁环境下正常使用，提高应用设备的抗干扰程度，增强电压输出的稳定性。本技术提供的电源系统，包括互相连接的直流电源以及上述升压电路，由于所述升压电路不包括电感，因而即使在强磁环境下也可以正常使用，可以实现稳定的电压输出。本技术提供的植入式医疗设备，采用了上述电源系统，所述电源系统内设置了上述升压电路，可以向所述植入式医疗设备提供大于基础电压的输出电压，由于升压电路未采用电感元件，即使在强磁环境下也可以使用，可以降低植入式医疗设备的故障率，提高其寿命。附图说明图1是本技术的升压电路的原理示意图。图2是本技术一实施例的升压电路的电路示意图。图3是本技术一实施例中控制信号的示意图。附图标记说明：10-直流电源；100-升压电路；110-控制电路；120-子升压电路；20-升压输出端。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术的升压电路、电源系统及植入式医疗设备作进一步详细说明。根据下面的说明，本技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种升压电路，其特征在于，用于对一电源输出的基础电压进行升压，所述电源的负极接地，所述升压电路包括：/n控制电路，所述控制电路包括第一二极管、第二二极管、第一开关元件以及第二开关元件，其中，所述第一二极管和所述第二二极管的正极端均连接所述电源的正极，所述第一二极管的负极端连接所述第一开关元件的一端并通过所述第一开关元件接地，所述第二二极管的负极端连接所述第二开关元件的一端并通过所述第二开关元件接地，所述第一开关元件和所述第二开关元件中的一个开启时，另一个关闭；以及/n与所述控制电路连接的子升压电路，所述子升压电路包括至少两级充放电电路，每级所述充放电电路均包括一个电容和一个负极端连接所述电容的一端的二极管，并且，第一级充放电电路中的电容的另一端连接所述第一二极管的负极端，第一级充放电电路中的二极管的正极端连接所述第二二极管的负极端，所述至少两级充放电电路中，后一级所述充放电电路中的电容的另一端连接至前一级所述充放电电路中的二极管的正极端，最后一级所述充放电电路中的电容和二极管连接的节点为升压输出端。/n

【技术特征摘要】
1.一种升压电路，其特征在于，用于对一电源输出的基础电压进行升压，所述电源的负极接地，所述升压电路包括：
控制电路，所述控制电路包括第一二极管、第二二极管、第一开关元件以及第二开关元件，其中，所述第一二极管和所述第二二极管的正极端均连接所述电源的正极，所述第一二极管的负极端连接所述第一开关元件的一端并通过所述第一开关元件接地，所述第二二极管的负极端连接所述第二开关元件的一端并通过所述第二开关元件接地，所述第一开关元件和所述第二开关元件中的一个开启时，另一个关闭；以及
与所述控制电路连接的子升压电路，所述子升压电路包括至少两级充放电电路，每级所述充放电电路均包括一个电容和一个负极端连接所述电容的一端的二极管，并且，第一级充放电电路中的电容的另一端连接所述第一二极管的负极端，第一级充放电电路中的二极管的正极端连接所述第二二极管的负极端，所述至少两级充放电电路中，后一级所述充放电电路中的电容的另一端连接至前一级所述充放电电路中的二极管的正极端，最后一级所述充放电电路中的电容和二极管连接的节点为升压输出端。


2.如权利要求1所述的升压电路，其特征在于，所述升压电路包括四级所述充放电电路，其中，第四级所述充放电电路中的电容和二极管连接的节点为所述升压输出端。


3.如权利要求1所述的升压电路，其特征在于，所述升压电路还包括设置于所述升压输出端和地之间的第五电容。


4.如权利要求1所述的升压电路，其特征在于，所述第一开关元件和所述第二开关元件连接同一控制信号，或者分别连接电平信号彼此相反的两个控制信号。


5.如权利要求4所述的升压电路，其特征在于，所述控制信号为方波信号。


6.如权利要求1所述的升压电路，其特征在于，所述子升压电路中，各级所述充放电电路中的电容的电容量相同。


7.如权利要求1至6任一项所述的升压电路，其特征在于，所述电源为直流电源，所述基础电压为2.5V～3.7V。


8.如权利要求1至6任一项所述的升压电路，其特征在于，所述第一开关元件以及所述第二开关元件均选自三极管、MOSFET、JFET和IGBT中的一种。


9.如权利要求8所述的升压电路，其特征在于，所述第一开关元件为NPN型三极管，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚嘉骏，何庆，陈厚拴，何舒林，孙一乔，
申请(专利权)人：上海神奕医疗科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31