[发明专利]一种心脏起搏器非接触电源系统的相图分析方法

权利要求书

1.一种心脏起搏器非接触电源系统的相图分析方法，其特征在于，其步骤如下：

步骤一：搭建非接触电源系统；

所述非接触电源系统包括体内充电装置、体外供电装置和无线定位模块；所述体外供电装置包括原边线圈、推挽式变换器电路、体外电压检测电路、驱动电路和体外无线模块；所述体内充电装置包括副边线圈、整流滤波电路、体内电压检测电路、电流检测电路、充电芯片、超级电容和体内无线模块；所述原边线圈与副边线圈组成非接触耦合变压器；

步骤二：利用体外电压检测电路将原边线圈两端的电压u_ab转化为与其成比例的模拟信号，然后传送至体外无线模块转化为数字量；利用体内电压检测电路将整流滤波电路的输出电压U_o转化为与其成比例的模拟信号，利用电流检测电路将整流滤波电路的输出电流转化为与其成比例的模拟信号，将输出电压和输出电流的模拟信号分别传送至体内无线模块并转化为相应的数字量；

步骤三：将体内无线模块得到的与输出电流i_o和输出电压U_o成比例的数字量传送到体外无线模块，并以体外无线模块中与电压u_ab成比例的数字量为变量，利用描点法得到电压u_ab和输出电流i_o的相图、电压u_ab和输出电压U_o的相图；

步骤四：用相图分析方法检测电压u_ab和输出电流i_o的相图、电压u_ab和输出电压U_o的相图的零极值点，按照零极值点将它们分解成8段，并根据零极值点的瞬时值得到输出电压和输出电流平均值；

步骤五：根据输出电压和输出电流平均值，体外无线模块利用驱动电路反馈控制推挽式变换器电路的占空比，从而稳定整流滤波电路的输出电压U_o。

2.根据权利要求1所述的心脏起搏器非接触电源系统的相图分析方法，其特征在于，所述副边线圈两端并联有压敏电阻。

3.根据权利要求1或2所述的心脏起搏器非接触电源系统的相图分析方法，其特征在于，所述无线定位模块、体内无线模块和体外无线模块采用ZigBee网络组成无线定位网络，实现对心脏起搏器的定位及其之间的数据通信。

4.根据权利要求3所述的心脏起搏器非接触电源系统的相图分析方法，其特征在于，所述体外供电装置的原边线圈与推挽式变换器电路相连接，推挽式变换器电路与体外电压检测电路相连接，体外电压检测电路与体外无线模块相连接，体外无线模块与驱动电路相连接，驱动电路与推挽式变换器电路相连接；所述体内充电装置副边线圈与整流滤波电路相连接，整流滤波电路与充电芯片相连接，充电芯片与超级电容相连接，心脏起搏器并联在超级电容的两端，从而实现对超级电容充电；所述体内电压检测电路并联在整流滤波电路的两端，电流检测电路与整流滤波电路串联连接；体内电压检测电路、电流检测电路与体内无线模块相连接，体内无线模块可以采集输出电压和输出电流。

5.根据权利要求3所述的心脏起搏器非接触电源系统的相图分析方法，其特征在于，所述推挽式变换器电路包括两个分裂电感和两个开关管；所述体外无线模块通过驱动电路作电平转换后，控制推挽式变换器电路中开关管交替导通和断开，从而调开关管的占空比。

6.根据权利要求1所述的心脏起搏器非接触电源系统的相图分析方法，其特征在于，所述体内电压检测电路和整流滤波电路之间并联有稳压管；所述体内无线模块和体外模块的A/D端口设有稳压管。

7.根据权利要求1所述的心脏起搏器非接触电源系统的相图分析方法，其特征在于，所述电压u_ab和输出电流i_o的相图、电压u_ab和输出电压U_o的相图的8段分别包括路径Ⅰ~Ⅷ，各阶段的起始点为零极值点采样点，分别为点①~⑦。