[发明专利]一种针对脑内传感器的全向无线供电方法

权利要求书

1.一种针对脑内传感器的全向无线供电方法，其特征在于：包括FPGA和三个无线传输单元；无线传输单元包括发送线圈层；发送线圈层由n₁个第一相位线圈、n₂个第二相位线圈和n₃个第三相位线圈；第一相位线圈、第二相位线圈和第三相位线圈均呈正六边形状；n₁个第一相位线圈、n₂个第二相位线圈和n₃个第三相位线圈在同一平面内呈蜂巢状排布，且任意两个第一相位线圈互不相邻，任意两个第二相位线圈互不相邻，任意两个第三相位线圈互不相邻；

所述的第一相位线圈包括第一前置半圈和第一后置半圈；n₁个第一相位线圈内的第一前置半圈依次首尾电连接，n₁个第一相位线圈内的第一后置半圈依次首尾电连接；其中一个位于端部的第一相位线圈内的第一前置半圈与该第一相位线圈内的第一后置半圈电连接；位于端部的第一前置半圈、第一后置半圈的悬空端作为发送线圈层的两个第一相位输入端；所述的第二相位线圈包括第二前置半圈和第二后置半圈；n₂个第二相位线圈内的第二前置半圈依次首尾电连接，n₂个第二相位线圈内的第二后置半圈依次首尾电连接；其中一个位于端部的第二相位线圈内的第二前置半圈与该第二相位线圈内的第二后置半圈电连接；位于端部的第二前置半圈、第二后置半圈的悬空端作为发送线圈层的两个第二相位输入端；所述的第三相位线圈包括第三前置半圈和第三后置半圈；n₃个第三相位线圈内的第三前置半圈依次首尾电连接，n₃个第三相位线圈内的第三后置半圈依次首尾电连接；其中一个位于端部的第三相位线圈内的第三前置半圈与该第三相位线圈内的第三后置半圈电连接；位于端部的第三前置半圈、第三后置半圈的悬空端作为发送线圈层的两个第三相位输入端；

三个无线传输单元的发送线圈层依次叠置，且互不电连接；三个无线传输单元线圈相互错开；

每个无线传输单元均包括三个供电电路；所述的供电电路包括非门、第一与非门、第二与非门、第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3、第一高频扼流圈L1、第二高频扼流圈L2、二极管D1、稳压管D2、滤波电感L3和滤波电容C1；非门的输入端与第二与非门的第一输入端连接，输出端与第一与非门的第一输入端连接；第一与非门、第二与非门的输出端与第一MOS管M1、第二MOS管M2的栅极分别连接；第一MOS管M1、第二MOS管M2的源极均接地；第一MOS管M1的漏极接滤波电感L3、滤波电容C1及第一高频扼流圈L1的一端；第二MOS管M2的漏极接滤波电感L3、滤波电容C1的另一端及第二高频扼流圈L2的一端；第一高频扼流圈L1与第二高频扼流圈L2的另一端相连；第三MOS管M3的栅极接第一与非门、第二与非门的第二输入端，源极接二极管D1的阳极、稳压管D2的阴极及第一高频扼流圈L1、第二高频扼流圈L2的相连端，漏极接二极管D1的阴极及外部电压VDD；稳压管D2的阳极接地；

三个供电电路中第一MOS管M1的漏极与对应发送线圈层的其中一个第一相位输入端、其中一个第二相位输入端、其中一个第三相位输入端分别连接；三个供电电路中第二MOS管M1的漏极与对应发送线圈层的另一个第一相位输入端、另一个第二相位输入端、另一个第三相位输入端分别连接；三个供电电路的非门的输入端与FPGA的第一方波输出端、第二方波输出端、第三方波输出端分别连接；

第一个无线传输单元内的三个供电电路内第三MOS管M3的栅极均接FPGA的第四方波输出端；第二个无线传输单元内的三个供电电路内第三MOS管M3的栅极均接FPGA的第五方波输出端；第三个无线传输单元内的三个供电电路内第三MOS管M3的栅极均接FPGA的第六方波输出端；

该针对脑内传感器的全向无线供电方法具体如下：

步骤一、FPGA的第一方波输出端、第二方波输出端、第三方波输出端分别输出三个相位信号；三个相位信号两两之间的相位差均为120°；FPGA的第四方波输出端、第五方波输出端、第六方波输出端分别输出三个层选择信号；三个层选择信号的占空比均为1/3；三个层选择信号的高电平依次错开设置；

各对应的相位线圈输入跟随对应的相位信号变化的振荡电流；同一发送线圈层内第一相位线圈、第二相位线圈、第三相位线圈的电流相位相互错开120°；三个发送线圈层依次错开通入振荡电流；

步骤二、将三个无线传输单元的发送线圈层靠近使用者的头部；三个无线传输单元的发送线圈层上交替输入的振荡电流为使用者脑内各个位姿的微型传感器感应充电。