[发明专利]一种植入式心脏起博器磁耦合谐振无线充电装置

权利要求书

1.一种植入式心脏起博器磁耦合谐振无线充电装置，其特征在于：该装置包括有高频激励源（10）、发射单元（20）、接收单元（30）、能量转换单元（40）和可充电电池；其中，高频激励源（10）和发射单元（20）属于体外部件；接收单元（30）和能量转换单元（40）属于体内部件；

高频激励源（10）用于将输入的工频交流电经变压、整流滤波、逆变后输出双极性方波电压信号；

发射单元（20）将接收到的双极性方波电压信号用于产生交变磁场，并耦合到接收单元（30）的接收线圈上；

接收单元（30）用于感应发射单元（20）的交变磁场，并在接收线圈中感应后出高频电压信号；

能量转换单元（40）用于连接接收单元（30）和植入式心脏起搏器的可充电电池两部分，对接收单元（30）输出的高频电电压信号进行平滑处理，转换成稳定的直流电，经由电池管理芯片后，对心脏起搏器可充电电池进行充电。

2.根据权利要求1所述的植入式心脏起博器磁耦合谐振无线充电装置，其特征在于：高频激励源（10）包括有交流变压器（101）、整流滤波电路（102）、逆变电路（103）；交流变压器（101）将单相工频220V交流电变换为低压工频交流电输出给整流滤波电路（102）；整流滤波电路（102）将所述的低压工频交流电进行整流滤波处理，输出平直的直流电给逆变电路（103）；逆变电路（103）对所述的平直的直流电进行单相全桥逆变处理，输出双极性方波电压信号V₁₀。

3.根据权利要求2所述的植入式心脏起博器磁耦合谐振无线充电装置，其特征在于高频激励源（10）的电路连接为：

所述二级管D13的正极与变压器T1的二次侧的2脚连接，二级管D13的负极与可恢复保险丝F1连接；二级管D14的负极与变压器T1的二次侧的2脚连接，二级管D14的正极接地；所述二级管D15的正极与变压器T1的二次侧的4脚连接，二级管D15的负极与保险丝F1连接；二级管D16的负极与变压器T1的二次侧的4脚连接，二级管D16的正极接地；

压敏电阻RV1两端与变压器T1的一次侧两端连接，压敏电阻R33的两端分别与二极管D15的负极和地连接；可恢复保险丝F1的一端与滤波电容C50的正极连接，滤波电容C50的负极接地，可恢复保险丝F1的一端与整流二极管D15的负极连接；滤波电容C50的正极与可恢复保险丝F1连接，负极接地；滤波电容C52的两端分别与滤波电容C50的正负极连接；

MOSFET管Q5的漏极连接在滤波电容C50的正极，MOSFET管Q5的源极连接在MOSFET管Q6的漏极；

MOSFET管Q6的漏极连接在MOSFET管Q5的源极，MOSFET管Q6的源极接地；

MOSFET管Q7的漏极连接在滤波电容C50的正极，MOSFET管Q7的源极连接在MOSFET管Q8的漏极；

MOSFET管Q8的漏极连接在MOSFET管Q7的源极，MOSFET管Q8接地；

MOSFET管Q7的源极作为发射单元的电源输入端，MOSFET管Q5的源极作为发射单元的电源输入端。

4.根据权利要求1所述的植入式心脏起博器磁耦合谐振无线充电装置，其特征在于：发射单元（20）包括发射线圈（201）、下基板（202）、上盖板（203）、匹配电容（204）；所述下基板（202）上设有用于放置发射线圈（201）的线圈凹槽（202A）；上盖板（203）上设有用于发射线圈（201）两端穿过的A通孔（203A）和B通孔（203B），穿过所述A通孔（203A）和B通孔（203B）的发射线圈（201）的两端分别与匹配电容（204）的两端连接；发射线圈（201）与匹配电容（204）的并联连接形成并联谐振电路；或者，发射线圈（201）的一端连接有匹配电容（204A）的一端，匹配电容（204A）的另一端连接在正极方波电压信号上，发射线圈（201）的另一端连接在负极方波电压信号上，发射线圈（201）与匹配电容（204A）的串联连接形成串联谐振电路。

5.根据权利要求4所述的植入式心脏起博器磁耦合谐振无线充电装置，其特征在于：所述的发射线圈（201）为漆包线，该漆包线沿着下基板（202）中的线圈凹槽（202A）进行缠绕形成圆盘线圈结构；发射线圈（201）线径为2.24mm，平均半径为29.04mm，匝间距为1.5mm，匝数为12匝。