倍压电荷泵、植入式神经刺激器及植入式神经刺激系统技术方案

本发明专利技术提供的一种倍压电荷泵、植入式神经刺激器及植入式神经刺激系统，该倍压电荷泵包括：倍压设置电路的输入端接收外部倍压控制信号，并将倍压控制信号转化为倍压电荷泵输出电压对应的逻辑信号；倍压设置电路的输出端与时序与控制电路的控制端连接；时序与控制电路的输出端与开关阵列连接，用于将逻辑信号转换为对应的电平信号，并根据电平信号控制开关阵列的通断组合，进而根据开关阵列的通断组合控制与开关阵列对应的电容阵列的充放电状态。通过实施本发明专利技术使得倍压电荷泵输出电压可以是多倍的输入电压，使其满足植入式神经刺激器的输出电压范围需求。出电压范围需求。出电压范围需求。

【技术实现步骤摘要】
倍压电荷泵、植入式神经刺激器及植入式神经刺激系统


[0001]本专利技术涉及医疗
，具体涉及一种倍压电荷泵、植入式神经刺激器及植入式神经刺激系统。

技术介绍

[0002]植入式神经刺激器目前已广泛应用于多种神经退行性疾病的治疗，比如脑起搏器、脊髓刺激器、骶神经刺激器等，其工作原理是通过植入体内的脉冲发生器产生电刺激信号，通过植入体内皮下的延长导线和电极将电刺激信号传递至相应的刺激靶点，对其进行刺激，治疗相关疾病。
[0003]植入式神经刺激器产生的刺激脉冲电压范围一般不低于0
‑
10V，而供电电池电压范围一般在2
‑
4.1V之间，需要升压模块来进行升压，传统的升压电路主要有基于电感的boost升压和基于电容的电荷泵，boost升压电路一般采用磁芯电感，在磁共振检测(MRI)环境中，会受到影响，从而限制其应用；而传统的电荷泵，效率比较低，而且一般只能产生输入电压的两倍电压输出，很难满足植入式神经刺激器的输出电压范围需求。因此，急需一种合适的升压方式为植入式神经刺激器提供激脉冲电压。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中升压方式难以满足植入式神经刺激器的输出电压范围需求的缺陷，从而提供一种倍压电荷泵、植入式神经刺激器及植入式神经刺激系统。
[0005]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供一种倍压电荷泵，包括：倍压设置电路、时序与控制电路、开关阵列及电容阵列，其中，
[0007]所述倍压设置电路的输入端接收外部倍压控制信号，并将所述倍压控制信号转化为所述倍压电荷泵输出电压对应的逻辑信号；
[0008]所述倍压设置电路的输出端与所述时序与控制电路的控制端连接，用于将所述逻辑信号发送至所述时序与控制电路；
[0009]所述时序与控制电路的输出端与所述开关阵列连接，用于将所述逻辑信号转换为对应的电平信号，并根据所述电平信号控制所述开关阵列的通断组合，进而根据所述开关阵列的通断组合控制与所述开关阵列对应的电容阵列的充放电状态。
[0010]可选地，倍压电荷泵还包括：第一储能单元，所述第一储能单元的一端外接供电电源，另一端与所述开关阵列的输出端连接。
[0011]可选地，倍压电荷泵第二储能单元，所述第二储能单元的一端外接供电电源，另一端与所述开关阵列的供电端连接。
[0012]可选地，倍压电荷泵还包括：过压保护电路，所述过压保护电路分别与所述第一储能单元的另一端及所述第二储能单元的另一端连接，用于保护所述第一储能单元及所述第
二储能单元的电压不超过第一预设电压。
[0013]可选地，倍压电荷泵还包括切换单元，所述切换单元用于选择所述倍压设置电路的工作方式，当所述切换单元选择第一工作方式时，所述倍压设置电路的输入端接收外部倍压控制信号，当所述切换单元选择第二工作方式时，所述倍压设置电路存储多组所述外部倍压控制信号，以顺序输出或选择输出所述对应的逻辑信号至所述时序与控制电路。
[0014]可选地，所述时序与控制电路的使能端外接使能信号，所述时序与控制电路在所述使能信号的驱动下，根据所述电平信号控制所述开关阵列的通断组合。
[0015]第二方面，本专利技术实施例提供一种植入式神经刺激器，包括本专利技术实施例第一方面所述的倍压电荷泵，所述倍压电荷泵设置于所述植入式神经刺激器的电源管理与升压电路内部。
[0016]可选地，植入式神经刺激器还包括：电池、逻辑与控制电路及刺激脉冲输出电路，其中，
[0017]所述逻辑与控制电路的第一端外接通信控制信号，所述逻辑与控制电路的第二端与所述电源管理与升压电路的第一端连接，用于将通信控制信号发送至所述电源管理与升压电路；
[0018]所述电源管理与升压电路的第二端与所述电池连接，所述电源管理与升压电路的第三端与所述刺激脉冲输出电路的第二端连接，所述电源管理与升压电路将电池电压转化为第二预设电压，再通过所述刺激脉冲输出电路将所述第二预设电压转换为脉冲信号，通过电极将脉冲信号施加到刺激靶点。
[0019]可选地，植入式神经刺激器还包括：通信电路，所述通信电路的一端与上位机连接，所述通信电路的另一端与所述逻辑与控制电路的第一端连接。
[0020]第三方面，本专利技术实施例提供一种植入式神经刺激系统，包括本专利技术实施例第二方面所述的植入式神经刺激器。
[0021]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0022]本专利技术提供的一种倍压电荷泵，包括：倍压设置电路、时序与控制电路、开关阵列及电容阵列，其中，倍压设置电路的输入端接收外部倍压控制信号，并将倍压控制信号转化为倍压电荷泵输出电压对应的逻辑信号；倍压设置电路的输出端与时序与控制电路的控制端连接，用于将逻辑信号发送至时序与控制电路；时序与控制电路的输出端与开关阵列连接，用于将逻辑信号转换为对应的电平信号，并根据电平信号控制开关阵列的通断组合，进而根据开关阵列的通断组合控制与开关阵列对应的电容阵列的充放电状态。通过将倍压控制信号转化为倍压电荷泵输出电压对应的逻辑信号，根据逻辑信号控制开关阵列的通断组合，进而根据开关阵列的通断组合控制与开关阵列对应的电容阵列的充放电状态，使得倍压电荷泵输出电压可以是多倍的输入电压，使其满足植入式神经刺激器的输出电压范围需求。
[0023]本专利技术提供的植入式神经刺激器，通过在电源管理与升压电路内部设置倍压电荷泵，使得植入式神经刺激器输出电压可以是多倍的输入电压，使其满足植入式神经刺激器的输出电压范围需求。而且不含电感部件，不会受到MRI磁场环境的影响。
[0024]本专利技术提供的植入式神经刺激系统，通过采用内部设置倍压电荷泵的植入式神经刺激器，使得植入式神经刺激系统输出电压可以是多倍的输入电压，使其满足植入式神经
刺激系统的输出电压范围需求。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施方式，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。
[0026]图1为本专利技术实施例中倍压电荷泵的一个具体示例的原理框图；
[0027]图2为本专利技术实施例中倍压电荷泵输出时序示意图；
[0028]图3为本专利技术实施例中电容阵列的一种等效电路图；
[0029]图4为本专利技术实施例中电容阵列的另一种等效电路图；
[0030]图5为本专利技术实施例中电容阵列的另一种等效电路图；
[0031]图6为本专利技术实施例中电容阵列的另一种等效电路图；
[0032]图7为本专利技术实施例中植入式神经刺激器的一个具体示例的原理框图。
具体实施方式
[0033]下面将结合附图对本专利技术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专利技术一部分实施例，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种倍压电荷泵，其特征在于，包括：倍压设置电路、时序与控制电路、开关阵列及电容阵列，其中，所述倍压设置电路的输入端接收外部倍压控制信号，并将所述倍压控制信号转化为所述倍压电荷泵输出电压对应的逻辑信号；所述倍压设置电路的输出端与所述时序与控制电路的控制端连接，用于将所述逻辑信号发送至所述时序与控制电路；所述时序与控制电路的输出端与所述开关阵列连接，用于将所述逻辑信号转换为对应的电平信号，并根据所述电平信号控制所述开关阵列的通断组合，进而根据所述开关阵列的通断组合控制与所述开关阵列对应的电容阵列的充放电状态。2.根据权利要求1所述的倍压电荷泵，其特征在于，还包括：第一储能单元，所述第一储能单元的一端外接供电电源，另一端与所述开关阵列的输出端连接。3.根据权利要求2所述的倍压电荷泵，其特征在于，还包括：第二储能单元，所述第二储能单元的一端外接供电电源，另一端与所述开关阵列的供电端连接。4.根据权利要求3所述的倍压电荷泵，其特征在于，还包括：过压保护电路，所述过压保护电路分别与所述第一储能单元的另一端及所述第二储能单元的另一端连接，用于保护所述第一储能单元及所述第二储能单元的电压不超过第一预设电压。5.根据权利要求1所述的倍压电荷泵，其特征在于，还包括切换单元，所述切换单元用于选择所述倍压设置电路的工作方式，当所述切换单元选择第一工作方式时，所述倍压设置电路的输入端接收外部倍压控制信号，当所述切换单元选择第二工作方式时，所述倍压设置电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：马伯志，郝红伟，李青峰，李路明，
申请(专利权)人：北京品驰医疗设备有限公司，
类型：发明
国别省市：