CN114498852A - 一种自发电供电的植入装置充放电路 - Google Patents

一种自发电供电的植入装置充放电路 Download PDF

Info

Publication number
CN114498852A
CN114498852A CN202210177412.7A CN202210177412A CN114498852A CN 114498852 A CN114498852 A CN 114498852A CN 202210177412 A CN202210177412 A CN 202210177412A CN 114498852 A CN114498852 A CN 114498852A
Authority
CN
China
Prior art keywords
charge
pmos tube
discharge
capacitor
charging
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210177412.7A
Other languages
English (en)
Inventor
彭志辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wenzhou University
Original Assignee
Wenzhou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wenzhou University filed Critical Wenzhou University
Priority to CN202210177412.7A priority Critical patent/CN114498852A/zh
Publication of CN114498852A publication Critical patent/CN114498852A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0068—Battery or charger load switching, e.g. concurrent charging and load supply
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本发明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Cf和放电开关；所述充放电路单元由两个相同的电容
Figure DDA0003520839580000011
PMOS管
Figure DDA0003520839580000012
和NMOS管
Figure DDA0003520839580000013
组成，NMOS管
Figure DDA0003520839580000014
的栅极与电容
Figure DDA0003520839580000015
一端以及电容
Figure DDA0003520839580000016
的一端连接，NMOS管
Figure DDA0003520839580000017
的源极和电容
Figure DDA0003520839580000018
的另一端均接地，NMOS管
Figure DDA0003520839580000019
的漏极与PMOS管
Figure DDA00035208395800000110
的源极连接，PMOS管
Figure DDA00035208395800000111
的源极与电容
Figure DDA00035208395800000112
的另一端连接；所述充电开关由PMOS管
Figure DDA00035208395800000113
和PMOS管
Figure DDA00035208395800000114
组成，放电开关由PMOS管
Figure DDA00035208395800000115
组成；所述高频滤波电容Cf的一端与PMOS管
Figure DDA00035208395800000116
的源极连接，高频滤波电容Cf的另一端接地；本发明通过整体结构设置，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。

Description

一种自发电供电的植入装置充放电路
技术领域
本发明涉及医疗电子领域，特别涉及一种自发电供电的植入装置充放电路。
背景技术
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。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种自发电供电的植入装置充放电路。本发明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。
本发明的技术方案：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Cf和放电开关；所述充电开关由与输入电压Vd连接的PMOS管
Figure BDA0003520839560000021
和PMOS管
Figure BDA0003520839560000022
组成，放电开关由PMOS管
Figure BDA0003520839560000023
组成，PMOS管
Figure BDA0003520839560000024
栅极的其中一个引脚与PMOS管
Figure BDA0003520839560000025
的漏极连接，PMOS管
Figure BDA0003520839560000026
栅极的另一个引脚和PMOS管
Figure BDA0003520839560000027
的源极均与PMOS管
Figure BDA0003520839560000028
的源极连接，且PMOS管
Figure BDA0003520839560000029
的源极接地，PMOS管
Figure BDA00035208395600000210
的源极和PMOS管
Figure BDA00035208395600000211
的栅极均与电感L的一端连接，PMOS管
Figure BDA00035208395600000212
的漏极与电源Vd连接，PMOS管
Figure BDA00035208395600000213
的栅极与放电控制信号
Figure BDA00035208395600000214
连接，PMOS管
Figure BDA00035208395600000215
的漏极与电流输出端连接；所述充放电路单元由电容
Figure BDA00035208395600000216
电容
Figure BDA00035208395600000217
PMOS管
Figure BDA00035208395600000218
和NMOS管
Figure BDA00035208395600000219
组成，NMOS管
Figure BDA00035208395600000220
栅极的一个引脚与电容
Figure BDA00035208395600000221
一端以及电容
Figure BDA00035208395600000222
的一端连接，NMOS管
Figure BDA00035208395600000223
的源极和电容
Figure BDA00035208395600000224
的另一端均接地，NMOS管
Figure BDA00035208395600000225
的漏极与PMOS管
Figure BDA00035208395600000226
的源极连接，PMOS管
Figure BDA00035208395600000227
的源极和电容
Figure BDA00035208395600000228
的另一端均与电感L的另一端连接，NMOS管
Figure BDA00035208395600000229
栅极的另一个引脚和PMOS管
Figure BDA00035208395600000230
的漏极形成输出电压Vo，且与PMOS管
Figure BDA00035208395600000231
的源极连接；所述高频滤波电容Cf的一端连接至输出电压Vo，高频滤波电容Cf的另一端接地。
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。
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
Figure BDA00035208395600000232
并且
Figure BDA00035208395600000233
和
Figure BDA00035208395600000234
具有相同的导通阈值电压，即
Figure BDA00035208395600000235
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Vd被拉低，消除充电震荡。
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Cf用于滤除输出电压Vo的高频噪声。
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
Figure BDA0003520839560000031
的栅极上连接有用于控制的信号
Figure BDA0003520839560000032
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过设置n个充放电单元，充放电路单元由两个相同的电容
Figure BDA0003520839560000033
PMOS管
Figure BDA0003520839560000034
和NMOS管
Figure BDA0003520839560000035
组成，用于储存和释放电能，充电开关由PMOS管
Figure BDA0003520839560000036
和PMOS管
Figure BDA0003520839560000037
组成，用于控制供电能量的输入，受输出电压Vo控制，本发明的充电原理如下：当输出电压Vo小于Vlow时，
Figure BDA0003520839560000038
导通。一旦
Figure BDA0003520839560000039
导通，
Figure BDA00035208395600000310
导通，对充电进行自锁。其中：
Figure BDA00035208395600000311
为
Figure BDA00035208395600000312
的导通阈值电压，
Figure BDA00035208395600000313
为
Figure BDA00035208395600000314
的导通阈值电压，Vlow为输出电压Vo下限，Vhigh为输出电压Vo上限。此时，电源Vd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
Figure BDA00035208395600000315
时，
Figure BDA00035208395600000316
导通，进而
Figure BDA00035208395600000317
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
Figure BDA00035208395600000318
迅速下降到
Figure BDA00035208395600000319
但
Figure BDA00035208395600000320
和
Figure BDA00035208395600000321
的GS之间的电压仍然满足导通条件，确保
Figure BDA00035208395600000322
和
Figure BDA00035208395600000323
保持导通。随着电压v2的持续上升到
Figure BDA00035208395600000324
时，
Figure BDA00035208395600000325
导通，进而
Figure BDA00035208395600000326
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
Figure BDA0003520839560000041
迅速下降到
Figure BDA0003520839560000042
但
Figure BDA0003520839560000043
和
Figure BDA0003520839560000044
的GS之间的电压仍然满足导通条件，确保
Figure BDA0003520839560000045
和
Figure BDA0003520839560000046
保持导通。以此类推，直到电压Vo充电到Vhigh，
Figure BDA0003520839560000047
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。
2、本发明放电过程如下：当放电控制信号
Figure BDA0003520839560000048
为低时，
Figure BDA0003520839560000049
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，Vo快速降低。当Vo低于
Figure BDA00035208395600000410
的导通阈值
Figure BDA00035208395600000411
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。
3、本发明通过上述结构设置，还具有电路简单，成本低，损耗低，易于集成的特点。
附图说明
图1为本发明植入装置的充放电路；
图2为本发明上电阶段充电电压和电流波形图；
图3为本发明电容直接并联时上电阶段充电电压和电流波形图；
图4为本发明放电阶段电压电流波形图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
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Cf和放电开关；所述充电开关由与输入电压Vd连接的PMOS管
Figure BDA0003520839560000051
和PMOS管
Figure BDA0003520839560000052
组成，放电开关由PMOS管
Figure BDA0003520839560000053
组成，PMOS管
Figure BDA0003520839560000054
栅极的其中一个引脚与PMOS管
Figure BDA0003520839560000055
的漏极连接，PMOS管
Figure BDA0003520839560000056
栅极的另一个引脚和PMOS管
Figure BDA0003520839560000057
的源极均与PMOS管
Figure BDA0003520839560000058
的源极连接，且PMOS管
Figure BDA0003520839560000059
的源极接地，PMOS管
Figure BDA00035208395600000510
的源极和PMOS管
Figure BDA00035208395600000511
的栅极均与电感L的一端连接，PMOS管
Figure BDA00035208395600000512
的漏极与电源Vd连接，PMOS管
Figure BDA00035208395600000513
的栅极与放电控制信号
Figure BDA00035208395600000514
连接，PMOS管
Figure BDA00035208395600000515
的漏极与电流输出端连接；所述充放电路单元由电容
Figure BDA00035208395600000516
电容
Figure BDA00035208395600000517
PMOS管
Figure BDA00035208395600000518
和NMOS管
Figure BDA00035208395600000519
组成，NMOS管
Figure BDA00035208395600000520
栅极的一个引脚与电容
Figure BDA00035208395600000521
一端以及电容
Figure BDA00035208395600000522
的一端连接，NMOS管
Figure BDA00035208395600000523
的源极和电容
Figure BDA00035208395600000524
的另一端均接地，NMOS管
Figure BDA00035208395600000525
的漏极与PMOS管
Figure BDA00035208395600000526
的源极连接，PMOS管
Figure BDA00035208395600000527
的源极和电容
Figure BDA00035208395600000528
的另一端均与电感L的另一端连接，NMOS管
Figure BDA00035208395600000529
栅极的另一个引脚和PMOS管
Figure BDA00035208395600000530
的漏极形成输出电压Vo，且与PMOS管
Figure BDA00035208395600000531
的源极连接；所述高频滤波电容Cf的一端连接至输出电压Vo，高频滤波电容Cf的另一端接地。
所述n个充放电单元相同，即
Figure BDA00035208395600000532
Figure BDA00035208395600000533
并且
Figure BDA00035208395600000534
和
Figure BDA00035208395600000535
具有相同的导通阈值电压，即
Figure BDA00035208395600000536
植入装置的充放电路的工作原理如下：⑴当输出电压Vo小于Vlow时，
Figure BDA00035208395600000537
导通。一旦
Figure BDA00035208395600000538
导通，
Figure BDA00035208395600000539
导通，对充电进行自锁。其中：
Figure BDA00035208395600000540
为
Figure BDA00035208395600000541
的导通阈值电压，
Figure BDA00035208395600000542
为
Figure BDA00035208395600000543
的导通阈值电压，Vlow为输出电压Vo下限，Vhigh为输出电压Vo上限。此时，电源Vd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
Figure BDA00035208395600000544
时，
Figure BDA00035208395600000545
导通，进而
Figure BDA0003520839560000061
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
Figure BDA0003520839560000062
迅速下降到
Figure BDA0003520839560000063
但
Figure BDA0003520839560000064
和
Figure BDA0003520839560000065
的GS之间的电压仍然满足导通条件，确保
Figure BDA0003520839560000066
和
Figure BDA0003520839560000067
保持导通。随着电压v2的持续上升到
Figure BDA0003520839560000068
时，
Figure BDA0003520839560000069
导通，进而
Figure BDA00035208395600000610
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
Figure BDA00035208395600000611
迅速下降到
Figure BDA00035208395600000612
但
Figure BDA00035208395600000613
和
Figure BDA00035208395600000614
的GS之间的电压仍然满足导通条件，确保
Figure BDA00035208395600000615
和
Figure BDA00035208395600000616
保持导通。以此类推，直到电压Vo充电到Vhigh，
Figure BDA00035208395600000617
截止，至此充电过程结束。需要说明的是，在充电过程中，Vo会在某个时刻大于Vlow，进而导致
Figure BDA00035208395600000618
截止。但由于
Figure BDA00035208395600000619
导通，因而不影响充电的持续。⑵充电过程结束之后，因充电单元微弱的电能消耗，需要实时监控Vo大小，以便及时给充电单元补充电能，保证输出电压满足要求。当输出电压Vo＜Vlow时，又开始给n个充放电单元补充电能，直至Vo达到Vhigh。充电控制的回差设计是为了防止频繁充电导致损耗增加和元件寿命降低。⑶当放电控制信号
Figure BDA00035208395600000620
为低时，
Figure BDA00035208395600000621
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，Vo快速降低。当Vo低于
Figure BDA00035208395600000622
的导通阈值
Figure BDA00035208395600000623
时，输出关闭，放电结束。需要说明的是，0＜Vlow＜Vhigh＜Vd，可人为根据实际情况设定。
图2所示为上电充电时，各电压vi和充电电流Iin波形图。定义刚上电时为0时刻，下面分时段进行详细分析：
⑴0≤t＜t1时段：因输出电压Vo为零，所以
Figure BDA0003520839560000071
导通，进而
Figure BDA0003520839560000072
导通，充电自锁，Vd开始充电。由于电感L较小，因而在很短的时间内充电电流达到最大值
Figure BDA0003520839560000073
出现的时刻，由参数L和C确定，其符合二阶振荡电路的特征。
Figure BDA0003520839560000074
的值由Vd、L和C确定。因而，可以通过设计L、C的参数，合理控制
Figure BDA0003520839560000075
的值和出现的时刻。随着充电的持续进行，v1快速升高，Iin先增大到最大值
Figure BDA0003520839560000076
然后减小。0≤t＜t1，电路为LC电路，电压变化曲线和电流变化曲线满足LC电路的特征。在t＝t1时，
Figure BDA0003520839560000077
和
Figure BDA0003520839560000078
导通，第2个充放电单元接入充电；
⑵t1≤t＜t2时段：第2个充放电单元接入充电，第1个充放电单元上存储的电能在极短时间转移到第2个充放电单元中，并达到平衡。由电工学知识可知，平衡之后电压为原来的一半，即
Figure BDA0003520839560000079
但实际上平衡之后电压略高于
Figure BDA00035208395600000710
这是因为在t1≤t＜t2，Vd一直在充电，但并不影响原理的分析，后面的分析均按平衡点电压分析。因为v1从
Figure BDA00035208395600000711
迅速减小到
Figure BDA00035208395600000712
导致电流Iin在这段时间升高。虽然v1从
Figure BDA00035208395600000713
迅速减小到
Figure BDA00035208395600000714
但是v2从零迅速增大到
Figure BDA00035208395600000715
能确保
Figure BDA00035208395600000716
继续保持导通，进而确保
Figure BDA00035208395600000717
继续保持导通，实现充电自锁，Vd继续给充放电单元1和2继续充电。该阶段，电路仍然为LC充电电路，但由于电路的电容增大，电压变化曲线和电流变化曲线变得更加平坦，这也符合LC充电电路增大电容情况下的特性。随着充电过程的持续，v1、v2持续上升，Iin持续减小。在t2时刻，v2达到
Figure BDA00035208395600000718
和
Figure BDA00035208395600000719
导通，第3个充放电单元中接入充电；
⑶t2≤t＜t3时段：第3个充放电单元中接入充电，第1和第2个充放电单元中存储的电能快速转移到第3个充放电单元中，平衡后电压为
Figure BDA0003520839560000081
由于v1、v2从
Figure BDA0003520839560000082
迅速减小到
Figure BDA0003520839560000083
导致电流Iin在这段时间升高。虽然v2从
Figure BDA0003520839560000084
减小到
Figure BDA0003520839560000085
但是v3从零迅速增大到
Figure BDA0003520839560000086
能确保
Figure BDA0003520839560000087
继续保持导通，进而确保
Figure BDA0003520839560000088
继续保持导通，实现充电自锁，Vd继续给充放电单元1、2和3继续充电。该阶段，电路仍然为LC充电电路，但由于电路的电容继续增大，电压变化曲线和电流变化曲线变得更加平坦，这也符合LC充电电路增大电容情况下的特性。随着充电过程的持续，v1、v2、v3持续上升，Iin持续减小。在t3时刻，v3达到
Figure BDA0003520839560000089
和
Figure BDA00035208395600000810
导通，第4个充放电单元中接入充电；
………
(n)
Figure BDA00035208395600000811
时段：第n个充放电单元中接入充电，第1～n个充放电单元中存储的电能快速转移到第n个充放电单元中，平衡后电压为
Figure BDA00035208395600000812
由于v1、v2、…、vn-1从
Figure BDA00035208395600000813
迅速减小到
Figure BDA00035208395600000814
导致电流Iin在这段时间升高。虽然vn-1从
Figure BDA00035208395600000815
减小到
Figure BDA00035208395600000816
但是vn从零迅速增大到
Figure BDA00035208395600000817
能确保
Figure BDA00035208395600000818
继续保持导通，进而确保
Figure BDA00035208395600000819
继续保持导通，实现充电自锁，Vd继续给n个充放电单元充电。该阶段，电路仍然为LC充电电路，但由于电路的电容继续增大，电压变化曲线和电流变化曲线变得更加平坦，这也符合LC充电电路增大电容情况下的特性。随着充电过程的持续，v1～vn持续上升，Iin持续减小。在某个时刻，vn达到
Figure BDA0003520839560000091
和
Figure BDA0003520839560000092
导通，高频滤波电容Cf接入电路，并继续充电，直至在
Figure BDA0003520839560000093
时刻，Vo达到Vhigh，
Figure BDA0003520839560000094
截止，充电过程结束。
当已完成上电充电过程，即Vlow＜Vo＜Vhigh状态时，其充电过程分为两种情况进行讨论：
⑴
Figure BDA0003520839560000095
这种情况下，Vd充电时，充放电单元1～n中
Figure BDA0003520839560000096
和
Figure BDA0003520839560000097
均截止，但v1～vn的初始值为
Figure BDA0003520839560000098
相当于充电初始时刻为图2中
Figure BDA0003520839560000099
的时刻，其他过程相同。
⑵
Figure BDA00035208395600000910
这种情况下，Vd充电时，充放电单元1～n中
Figure BDA00035208395600000911
和
Figure BDA00035208395600000912
均处于导通状态，v1～vn的初始值为Vlow，相当于充电初始时刻为图2中v1＝v2＝…＝vn＝Vlow的时刻，其他过程相同。
图3所示为电容直接并联时上电阶段充电电压和电流波形图。从理论和图形上可知，由于没有电感的限流以及电容过大，导致上电瞬间电流Iin很大并且长期处于安全电流区间之上，触发整个系统的过流保护而停止工作，这是十分危险的情况。对比图2和图3可知，采用本发明提出的方案，能有效抑制输入电流处于过流状态，提高系统的稳定性和安全性。
图4为放电阶段电压电流波形图。假定放电之前时刻输出电压Vo为
Figure BDA00035208395600000913
满足：
Figure BDA00035208395600000914
则在t＝ta时刻，放电控制信号
Figure BDA00035208395600000915
为低电平，
Figure BDA00035208395600000916
导通，电路开始放电。此时，n个电容并联给负载输出电流，其瞬间放电的电流急剧增大。正常情况下，只要合理设计参数，
Figure BDA0003520839560000101
值能满足对患者电刺激所需电流和功率的要求。相应的电容电压快速下降，从放电启动时刻的电压值
Figure BDA0003520839560000102
下降到
Figure BDA0003520839560000103
的导通阈值电压
Figure BDA0003520839560000104
放电结束。
实施例不应视为对本发明的限制，任何基于本发明的精神所作的改进，都应在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

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Cf和放电开关；所述充电开关由与输入电压Vd连接的PMOS管
Figure FDA0003520839550000011
和PMOS管
Figure FDA0003520839550000012
组成，放电开关由PMOS管
Figure FDA0003520839550000013
组成，PMOS管
Figure FDA0003520839550000014
栅极的其中一个引脚与PMOS管
Figure FDA0003520839550000015
的漏极连接，PMOS管
Figure FDA0003520839550000016
栅极的另一个引脚和PMOS管
Figure FDA0003520839550000017
的源极均与PMOS管
Figure FDA0003520839550000018
的源极连接，且PMOS管
Figure FDA0003520839550000019
的源极接地，PMOS管
Figure FDA00035208395500000110
的源极和PMOS管
Figure FDA00035208395500000111
的栅极均与电感L的一端连接，PMOS管
Figure FDA00035208395500000112
的漏极与电源Vd连接，PMOS管
Figure FDA00035208395500000113
的栅极与放电控制信号
Figure FDA00035208395500000114
连接，PMOS管
Figure FDA00035208395500000115
的漏极与电流输出端连接；所述充放电路单元由电容
Figure FDA00035208395500000116
电容
Figure FDA00035208395500000117
PMOS管
Figure FDA00035208395500000118
和NMOS管
Figure FDA00035208395500000119
组成，NMOS管
Figure FDA00035208395500000120
栅极的一个引脚与电容
Figure FDA00035208395500000121
一端以及电容
Figure FDA00035208395500000122
的一端连接，NMOS管
Figure FDA00035208395500000123
的源极和电容
Figure FDA00035208395500000124
的另一端均接地，NMOS管
Figure FDA00035208395500000125
的漏极与PMOS管
Figure FDA00035208395500000126
的源极连接，PMOS管
Figure FDA00035208395500000127
的源极和电容
Figure FDA00035208395500000128
的另一端均与电感L的另一端连接，NMOS管
Figure FDA00035208395500000129
栅极的另一个引脚和PMOS管
Figure FDA00035208395500000130
的漏极形成输出电压Vo，且与PMOS管
Figure FDA00035208395500000131
的源极连接；所述高频滤波电容Cf的一端连接至输出电压Vo，高频滤波电容Cf的另一端接地。
2.根据权利要求1所述的自发电供电的植入装置充放电路，其特征在于：所述的n个充放电单元并联连接，用于储存和释放电能。
3.根据权利要求2所述的自发电供电的植入装置充放电路，其特征在于：所述n个充放电单元相同，即
Figure FDA00035208395500000132
Figure FDA0003520839550000021
并且
Figure FDA0003520839550000022
和
Figure FDA0003520839550000023
具有相同的导通阈值电压，即
Figure FDA0003520839550000024
4.根据权利要求1所述的自发电供电的植入装置充放电路，其特征在于：所述电感L，当充电开关导通时输入电压Vd被拉低，消除充电震荡。
5.根据权利要求1所述的自发电供电的植入装置充放电路，其特征在于：所述高频滤波电容Cf用于滤除输出电压Vo的高频噪声。
6.根据权利要求1所述的自发电供电的植入装置充放电路，其特征在于：所述放电开关用于释放充放电单元储存的能量，其PMOS管
Figure FDA0003520839550000025
的栅极上连接有用于控制的信号
Figure FDA0003520839550000026
CN202210177412.7A 2022-02-25 2022-02-25 一种自发电供电的植入装置充放电路 Pending CN114498852A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210177412.7A CN114498852A (zh) 2022-02-25 2022-02-25 一种自发电供电的植入装置充放电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210177412.7A CN114498852A (zh) 2022-02-25 2022-02-25 一种自发电供电的植入装置充放电路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114498852A true CN114498852A (zh) 2022-05-13

Family

ID=81483760

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210177412.7A Pending CN114498852A (zh) 2022-02-25 2022-02-25 一种自发电供电的植入装置充放电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114498852A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9056207B2 (en) Biphasic defibrillation circuit and defibrillator
US6417649B1 (en) System and method for charging a capacitor using a constant frequency current waveform
CN102170117B (zh) 一种电池保护装置及保护方法
Lee et al. A power-efficient wireless capacitor charging system through an inductive link
CN203379486U (zh) 一种可进行多档放电能量调节的体外除颤器
CN201569970U (zh) 一种适用于usb接口设备的电源缓启动装置
WO2019232530A1 (en) Battery charger
CN107425580B (zh) 基于比较器的充放电电路
US20100211145A1 (en) Biomedical electro-stimulator
CN114498852A (zh) 一种自发电供电的植入装置充放电路
CN113975638A (zh) 一种适用于植入医疗装置的高效充放电路
CN113991789A (zh) 一种用于植入医疗装置的充放电路
JPH06190062A (ja) ペースメーカー
CN113975639A (zh) 一种用于植入医疗装置的具备放电保护功能的充放电路
CN113975637A (zh) 一种用于植入医疗装置大电流输出电路
CN101478231A (zh) 一种具有保持时间功能的稳压电路
CN210225248U (zh) 延时开关驱动电路及系统
TWI373899B (en) Charging circuit
CN116943022B (zh) 电荷平衡电路和充电、放电方法
TW201927363A (zh) 電刺激控制電路及控制方法
CN109833563B (zh) 一种神经肌肉恒流刺激方法及恒流刺激电路
CN112421737B (zh) 一种用于植入式医疗设备的超低功耗充放电电路和方法
van Dongen et al. A switched-mode multichannel neural stimulator with a minimum number of external components
Zhang et al. Study of High Voltage Deep Brain Stimulation
CN212381126U (zh) 一种具有能耗制动功能的变频器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination