[發明專利]一種高效植入式全波整流電路

在審

• 申請號: 202010316082.6
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111431421A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 張金勇;梅逢城;肖志勇;相韶華
• 申請（專利權）人: 深圳技術大學
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217
• 代理公司: 深圳市瑞方達知識產權事務所(普通合伙) 44314
• 代理人: 林儉良;馮小梅

本發明涉及一種高效植入式全波整流電路，包括：第一組功率管、第二組功率管、比較電路、第一偏置電路、第二偏置電路、第三偏置電路和第四偏置電路；第一組功率管的第一端、第二端和第三端與第一偏置電路連接，第四端、第五端和第六端與第二偏置電路連接，控制端與比較電路的輸出端連接；比較電路的第一輸入端與全波整流電路的正輸入端連接，第二輸入端與全波整流電路的負輸入端連接；第二組功率管的第一端、第二端和第三端與第三偏置電路連接，第四端、第五端和第六端與第四偏置電路連接，第一端還與全波整流電路的正輸入端連接，第四端還與全波整流電路的負輸入端連接。本發明可MOS管襯底的泄露電流，提升電路轉換效率，電路魯棒性好。

技術領域

本發明涉及集成電路的技術領域，更具體地說，涉及一種高效植入式全波整流電路。

背景技術

隨著信息技術的發展，有源植入式醫療器械在臨床應用上的作用越來越重要，其在疾病診斷、治療過程中發揮著重要的作用。例如人工視網膜、膠囊內窺鏡、式神經刺激器等。這些有源設備通過一定的手術植入人體，受限于器械的體積，電池的容量有限，因此設備的能量供應成為一個極大的制約因素。無線能量傳輸技術為植入式醫療器械的能源供給提供了一個有效的途徑。通過電磁感應的方法為有源式器械供電，其方法是使位于體外的線圈產生磁場，通過電磁感應，從而在體內的接收線圈上產生交流電壓。通過強耦合磁諧振獲取的能量并不能直接作為電壓源供給內部電路使用，因為強耦合磁諧振線圈接收到的能量為交變信號，需要通過整流濾波電路獲得直流電壓來為芯片內部電路提供能量，所以整流濾波電路是植入式無線能量傳輸系統中極其重要的一個部分。

由于植入式器械通過外部手術封閉在人體內部，且受限于植入系統的體積。因此無線能量的有效供給問題一直是植入式無線能量傳輸電路的重要研究課題。同時還需要考慮電路的熱效應對人體器官組織產生的熱危害。因此，通過電磁感應的無線能量傳輸系統的能量轉換效率顯得十分重要，盡量減少傳輸中的能量耗散在人體組織皮膚，提升植入體能量接收系統的轉換效率。除此之外，植入手術復雜，器件的失效會導致整個系統的失效。因此，電路的可靠性也是一個必須考慮的問題。

植入式能量供給電路系統中，整流電路作為前端模塊是關鍵模塊，其能量轉換效率以及電路的可靠性、魯棒性能至關重要，它直接影響著整個無線能量轉換系統的性能。

目前植入式能量供給電路系統的整流電路中，NMOS管和PMOS管在電路工作過程中容易發生襯底攤而產生晶體管失效，電路的可靠性低。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一種高效植入式全波整流電路。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種高效植入式全波整流電路，包括：第一組功率管、第二組功率管、比較電路、第一偏置電路、第二偏置電路、第三偏置電路和第四偏置電路；

所述第一組功率管的第一端、第二端和第三端與所述第一偏置電路連接，所述第一組功率管的第四端、第五端和第六端與所述第二偏置電路連接，所述第一組功率管的控制端與所述比較電路的輸出端連接；

所述比較電路的第一輸入端與全波整流電路的正輸入端連接，所述比較電路的第二輸入端與全波整流電路的負輸入端連接；

所述第二組功率管的第一端、第二端和第三端與所述第三偏置電路連接，所述第二組功率管的第四端、第五端和第六端與所述第四偏置電路連接，所述第二組功率管的第一端還與所述全波整流電路的正輸入端連接，所述第二組功率管的第四端還與所述全波整流電路的負輸入端連接。

在一個實施例中，所述第一組功率管包括：第一P型功率管和第二P型功率管；

所述第一P型功率管的源極為所述第一組功率管的第一端，所述第一P型功率管的襯底為所述第一組功率管的第二端，所述第一P型功率管的漏極為所述第一組功率管的第三端；