一种自发电供电的植入装置充放电路制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种自发电供电的植入装置充放电路，包括n个充放电单元、充电开关、电感L、高频滤波电容C

【技术实现步骤摘要】
一种自发电供电的植入装置充放电路


[0001]本专利技术涉及医疗电子领域，特别涉及一种自发电供电的植入装置充放电路。

技术介绍

[0002]可植入装置被用来监测患者身体状况和/或对患者相关疾病进行治疗，诸如心脏起搏器、除颤器、CRTD等。一方面，受限于尺寸和安全考虑，植入装置的电源当前主要采用自发电供电装置。该方案的优点是供电装置无需复杂的皮下充电系统就能实现长寿命工作，减小了系统复杂性和成本。但自发电电源外特性呈现出来的是一个很大内阻的电压源，其输出电流很小，驱动负载能力弱。另一方面，这些被植入到身体内的装置在身体出现诸如休克等严重病情下，必须能输出大电流刺激脉冲挽救危急病人生命，这就对装置硬件电路的输出电流能力提出了严苛的要求。基于上述分析可知，植入装置必须具备电流处理电路，其不但要有很大电流放大系数，还必须保证自发电供电电源的输出电流处于合理工作区间，以及很高的运行效率。因此，设计一种符合上述要求的自发电供电的植入装置充放电路成为业界亟待解决的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于，提供一种自发电供电的植入装置充放电路。本专利技术能够提高输出电流能力，避免充电电源过载，保证设备高效可靠，且成本低，损耗低，易于集成。
[0004]本专利技术的技术方案：一种自发电供电的植入装置充放电路，包括依次连接的充电开关、电感L、n个充放电单元、高频滤波电容C
f
和放电开关；所述充电开关由与输入电压V
d
连接的PMOS管和PMOS管组成，放电开关由PMOS管组成，PMOS管栅极的其中一个引脚与PMOS管的漏极连接，PMOS管栅极的另一个引脚和PMOS管的源极均与PMOS管的源极连接，且PMOS管的源极接地，PMOS管的源极和PMOS管的栅极均与电感L的一端连接，PMOS管的漏极与电源V
d
连接，PMOS管的栅极与放电控制信号连接，PMOS管的漏极与电流输出端连接；所述充放电路单元由电容电容PMOS管和NMOS管组成，NMOS管栅极的一个引脚与电容一端以及电容的一端连接，NMOS管的源极和电容的另一端均接地，NMOS管的漏极与PMOS管的源极连接，PMOS管的源极和电容的另一端均与电感L的另一端连接，NMOS管栅极的另一个引脚和PMOS管的漏极形成输出电压V
o
，且与PMOS管的源极连接；所述高频滤波电容C
f
的一端连接至输出电压V
o
，高频滤波电容C
f
的另一端接地。
[0005]上述的自发电供电的植入装置充放电路中，所述的n个充放电单元并联连接，用于储存和释放电能。
[0006]前述的自发电供电的植入装置充放电路中，所述n个充放电单元相同，即
并且和具有相同的导通阈值电压，即
[0007]前述的自发电供电的植入装置充放电路中，所述电感L，当充电开关导通时输入电压V
d
被拉低，消除充电震荡。
[0008]前述的自发电供电的植入装置充放电路中，所述高频滤波电容C
f
用于滤除输出电压V
o
的高频噪声。
[0009]前述的自发电供电的植入装置充放电路中，所述放电开关用于释放充放电单元储存的能量，其PMOS管的栅极上连接有用于控制的信号
[0010]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0011]1、本专利技术通过设置n个充放电单元，充放电路单元由两个相同的电容PMOS管和NMOS管组成，用于储存和释放电能，充电开关由PMOS管和PMOS管组成，用于控制供电能量的输入，受输出电压V
o
控制，本专利技术的充电原理如下：当输出电压V
o
小于V
low
时，导通。一旦导通，导通，对充电进行自锁。其中：为的导通阈值电压，为的导通阈值电压，V
low
为输出电压V
o
下限，V
high
为输出电压V
o
上限。此时，电源V
d
开始给充放电单元1进行充电。随着v1的持续上升，当v1达到时，导通，进而导通，开始给充放电单元2充电。由电工学知识可知，在接通充放电单元2充电瞬间，充放电单元1储存的电能迅速转移到充放电单元2单元，并达到平衡。v1由迅速下降到但和的GS之间的电压仍然满足导通条件，确保和保持导通。随着电压v2的持续上升到时，导通，进而导通，开始给充放电单元3充电。在接通充放电单元3充电瞬间，充放电单元1和2储存的电能迅速转移到充放电单元3单元，并达到平衡。v1、v2由迅速下降到但和的GS之间的电压仍然满足导通条件，确保和保持导通。以此类推，直到电压V
o
充电到V
high
，截止，至此充电过程结束，通过调控充放电单元的数量提高输出电流能力。
[0012]2、本专利技术放电过程如下：当放电控制信号为低时，导通，n个充放电单元开始输出电能。由于n个充放电单元是并联结构，其输出电流能力大大增强。随着电能输出的持续，V
o
快速降低。当V
o
低于的导通阈值时，输出关闭，放电结束，通过调控充放电单元的数量提高输出电流能力。
[0013]3、本专利技术通过上述结构设置，还具有电路简单，成本低，损耗低，易于集成的特点。
附图说明
[0014]图1为本专利技术植入装置的充放电路；
[0015]图2为本专利技术上电阶段充电电压和电流波形图；
[0016]图3为本专利技术电容直接并联时上电阶段充电电压和电流波形图；
[0017]图4为本专利技术放电阶段电压电流波形图。
具体实施方式
[0018]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明，但并不作为对本专利技术限制的依据。
[0019]实施例：一种自发电供电的植入装置充放电路，如附图1所示，包括依次连接的充电开关、电感L、n个充放电单元、高频滤波电容C
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和放电开关；所述充电开关由与输入电压V
d
连接的PMOS管和PMOS管组成，放电开关由PMOS管组成，PMOS管栅极的其中一个引脚与PMOS管的漏极连接，PMOS管栅极的另一个引脚和PMOS管的源极均与PMOS管的源极连接，且PMOS管的源极接地，PMOS管的源极和PMOS管的栅极均与电感L的一端连接，PMOS管的漏极与电源V
d
连接，PMOS管的栅极与放电控制信号连接，PMOS管的漏极与电流输出端连接；所述充放电路单元由电容电容PMOS管和NMOS管组成，NMOS管栅极的一个引脚与电容一端以及电容的一端连接，NMOS管的源极和电容的另一端均接地，NMOS管的漏极与PMOS管的源极连接，PMOS管的源极和电容的另一端均与电感L的另一端连接，NMOS管栅极的另一个引脚和PMOS管的漏极形成输出电压V
o
，且与PMOS管的源极连接；所述高频滤波电容C
f
的一端连接至输出电压V
o
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自发电供电的植入装置充放电路，其特征在于，包括：依次连接的充电开关、电感L、n个充放电单元、高频滤波电容C
f
和放电开关；所述充电开关由与输入电压V
d
连接的PMOS管和PMOS管组成，放电开关由PMOS管组成，PMOS管栅极的其中一个引脚与PMOS管的漏极连接，PMOS管栅极的另一个引脚和PMOS管的源极均与PMOS管的源极连接，且PMOS管的源极接地，PMOS管的源极和PMOS管的栅极均与电感L的一端连接，PMOS管的漏极与电源V
d
连接，PMOS管的栅极与放电控制信号连接，PMOS管的漏极与电流输出端连接；所述充放电路单元由电容电容PMOS管和NMOS管组成，NMOS管栅极的一个引脚与电容一端以及电容的一端连接，NMOS管的源极和电容的另一端均接地，NMOS管的漏极与PMOS管的源极连接，PMOS管的源极和电容的另一端均与电感L的另一端连接，NMOS管栅极的另一个引脚和PMOS管的漏极形成输出电压V
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【专利技术属性】
技术研发人员：彭志辉，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：