[實用新型]一種基于生物醫療無線充電應用的差分激勵電荷泵整流器

有效

• 申請號: 201720303541.0
• 申請日: 2017-03-27
• 公開（公告）號: CN206759173U
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 張浩;胡峰
• 申請（專利權）人: 揚州芯智瑞電子科技有限公司
• 主分類號: H02J50/12
• 分類號: H02J50/12;H02M7/06
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司32102
• 代理人: 陳棟智

技術領域

本實用新型涉及一種整流器，特別涉及一種電荷泵整流器。

背景技術

無線充電在生物醫療應用中起到至關重要的作用，尤其針對植入式醫療器械。 接收線圈和整流電路作為無線充電模塊是實現這個系統充電效率最優化的關鍵部分。線圈通過感應接收到發射線圈產生的變化的磁場，接受線圈感應到的電壓激勵整流器產生相應的直流功率，再通過能量管理芯片轉化成穩定持續的直流電流，提供植入器械正常穩定工作的直流電源保證。

接收線圈作為醫療無線充電重要組成部分，常用的形式主要包括兩種：同軸型線圈和平面型線圈。這兩種線圈都有各自優點和缺點。而整理電路采取的形式主要是全波整流。現有技術中公開專利主要集中在單一線圈和單一整流電路。 但是單一的全波整流電路存在一定的局限性：在低功率狀態下，輸出的低電壓難以有效激勵電源管理芯片實現系統效率最優化。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種基于生物醫療無線充電應用的差分激勵電荷泵整流器，解決傳統整流器低功率狀態下難以開啟的弊端，提高低功率狀態下效率和對電路結構的尺寸的小型化。

本實用新型的目的是這樣實現的：一種基于生物醫療無線充電應用的差分激勵電荷泵整流器，包括發射單元和接收單元，所述發射單元包括串聯在振蕩器兩端的第一諧振電容Ct1和發射線圈Lt，所述接收單元包括第一濾波電容C1、第二濾波電容C2、第三濾波電容C3、第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3、第二諧振電容Cr2、第三諧振電容Cr3以及串聯的第一接收線圈Lr1、第二接收線圈Lr2，第一接收線圈Lr1與第二接收線圈Lr2之間電極點接地；

第一接收線圈Lr1的正極與第二諧振電容Cr2的正極、第一濾波電容C1的正極相連，第一濾波電容C1的負極分別接第一二極管D1的負極、第二二極管D2的正極，第二二極管D2的負極接第三濾波電容C3的正極；

第二接收線圈Lr2的負極與第三諧振電容Cr3的負極、第二濾波電容C2的正極相連，第二濾波電容C2的負極分別接第一二極管D1的正極、第三二極管D3的負極，第三二極管D3的正極接第三濾波電容C3的負極；

第三濾波電容C3的正極、負極接DC/DC轉換電路的輸入端，DC/DC轉換電路的輸出端接負載。

作為本實用新型的進一步限定，所述第一接收線圈Lr1和第二接收線圈Lr2同向繞設。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果在于，本實用新型在超低功率情況下，第二二極管D2、第三二極管D3可以等效成一個二極管，該二極管兩端的差分電壓值是傳統型兩倍，所以第二二極管D2、第三二極管D3依然可以被開啟，也即是在超低功率下該電路具有優越的整流效率；本實用新型電路結構簡單，充放電過程清晰，能夠有效減少整流電路的電路尺寸，從而能夠更好應用在醫療無線充電領域。

附圖說明

圖1為本實用新型電路原理示意圖。

具體實施方式

如圖1所示的一種基于生物醫療無線充電應用的差分激勵電荷泵整流器，包括發射單元和接收單元，發射單元包括串聯在振蕩器兩端的第一諧振電容Ct1和發射線圈Lt，接收單元包括第一濾波電容C1、第二濾波電容C2、第三濾波電容C3、第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3、第二諧振電容Cr2、第三諧振電容Cr3以及串聯的第一接收線圈Lr1、第二接收線圈Lr2，第一接收線圈Lr1和第二接收線圈Lr2同向繞設，第一接收線圈Lr1和第二接收線圈Lr2均采用差分激勵線圈，第一接收線圈Lr1與第二接收線圈Lr2之間電極點接地；第一接收線圈Lr1的正極與第二諧振電容Cr2的正極、第一濾波電容C1的正極相連，第一濾波電容C1的負極分別接第一二極管D1的負極、第二二極管D2的正極，第二二極管D2的負極接第三濾波電容C3的正極；第二接收線圈Lr2的負極與第三諧振電容Cr3的負極、第二濾波電容C2的正極相連，第二濾波電容C2的負極分別接第一二極管D1的正極、第三二極管D3的負極，第三二極管D3的正極接第三濾波電容C3的負極；第三濾波電容C3的正極、負極接DC/DC轉換電路的輸入端，DC/DC轉換電路的輸出端接負載。

本實用新型中的同軸差分激勵線圈可以利用在膠囊無線充電系統中，在差分激勵線圈的Q值滿足一定要求時，差分結構可以有效提高效率同時減小電路結構尺寸，本實用新型在超低功率情況下，第二二極管D2、第三二極管D3可以等效成一個二極管，該二極管兩端的差分電壓值是傳統型兩倍，所以第二二極管D2、第三二極管D3依然可以被開啟，也即是在超低功率下該電路具有優越的整流效率。

本實用新型并不局限于上述實施例，在本實用新型公開的技術方案的基礎上，本領域的技術人員根據所公開的技術內容，不需要創造性的勞動就可以對其中的一些技術特征作出一些替換和變形，這些替換和變形均在本實用新型的保護范圍內。