z，开关周期为0. 0147ms。 充电芯片CN3068具有智能控制充电进程的功能，可自动控制充电与浮充等不同状态。对电 路的温度检测由体内无线模块5完成。
[0038] 无线定位模块、体内无线模块5和体外无线模块4中芯片的晶振频率为32MHz。一 个完整的点对点通信的无线发射与接收过程的通讯频率为250kHz，在一个完整的通讯周期 内可以同步完成十几次电压电流采样（8位精度)，其采样速度满足要求。
[0039] 实验测试得到，无线定位模块、体内无线模块5和体外无线模块4构成的无线线定 位网络的对心脏起搏器的定位位置误差在1米以内，满足使用要求。
[0040] 为了保证病人的安全，将非接触充电的地点选择在病人的床上，充电时段选择在 病人的睡眠时段，在其它地点时内置非接触电路处于不工作状态。原边线圈4安装在床板 下，副边线圈Z s安装在心脏起搏器内边缘。通常原边线圈Zp和副边线圈A须保持在一定 的距离之内，当原边线圈Zp的频率为68kHz时，非接触电源系统的距离为0. 15米，原边线 圈4的频率提高则供电距离增加。
[0041] 充电期间，无线定位网络通过ZigBee协议实现点对点通信，从而使原边线圈Zp和 副边线圈4实现稳压传输功率。当体外无线模块4的定时检测系统检测到体内无线模块 5进入特定地点且内置电池欠压时，体外无线模块4判断后启动充电，从而控制体外供电装 置向体内充电装置供电，实现定时定位充电的目的。具体地，副边线圈4获得的感应电压 经整流滤波电路6中的二极管D42~D45整流，电感Z 43和Z44、电容滤波后获得稳定的 直流输出电压G，其大小为5V ;然后经充电专用芯片CN3068向内置电池超级电容Q、6：46充 电，最后利用超级电容q5、C 46对心脏起搏器充电。
[0042] 为了提高心脏起博器非接触电源系统的可靠性，采用根据输出电压以。的大小控 制体外供电装置中推挽式变换器电路7的无线反馈方法稳定体内充电装置接收的能量，使 非接触受电线圈即副边线圈Zs整流滤波后的电压保持稳定，用这个稳定电压给充电芯片 CN3068供电可省去内置稳压电路。由于磁场f禹合关系和负载变化，实时精确获取整流滤波 后的输出电压G和输出电流i。的变化对反馈控制极为重要。本发明用相图原理，先求出电 流i。的修正系数和输出电压G的修正系数，，整流滤波后的输出电流平均值i MV和输 出电压平均值Gav经过修正系数修正，更加逼近真实的平均值，达到快速分析输出电流i。和 输出电压K的目的。具体地，一种心脏起搏器非接触电源系统的相图分析方法的步骤为： 步骤一：搭建非接触电源系统。
[0043] 按照如图1所示的非接触电源系统，将体内充电装置携带到人体上，将体外供电 装置安装病人的床板下，无线定位模块中的无线模块I 1、无线模块II 2和无线模块III 3分 别安装在床的前后左右，使它们分布在床的周围。同时，利用体外无线模块4通过ZigBee 协议搭建无线定位模块、体内无线模块5和体外无线模块4之间的无线定位网络。
[0044] 步骤二：利用体外电压检测电路Tm将电源电压^转化为与其成比例的模拟信 号，传送至体外无线模块4转化为数字量；利用体内电压检测电路&将整流滤波电路6的 输出电压^。转化为与其成比例的模拟信号，利用电流检测电路7；将整流滤波电路6的输出 电流i。转化为与其成比例的模拟信号，并输出电压G和输出电流i。的模拟信号分别传送 至体内无线模块5并转化为相应的数字量。
[0045] 需要采样的电压《ab是主电路的交流电压，体外电压检测电路&的电路原路图如 图2所示。交流电压《ab的幅值可超过100V，超过运放AMPl的耐受范围，且不能与运放AMPl 共地，须通过电阻分压电路把原边线圈4两端的电压^降为小电压信号。用构成前 级分压电路，粗略确定Wab的分压范围。若R ，电压与电压Kb的值成线性比 例关系。运放AMPl与R5~R8构成比例电路，运放AMPl工作在线性区，根据运放的原理可知： 若匕111，馬=1?6為=1?8，则1'；1/(^) =^/^，即1'；1将信号71_4放大（缩小）1?8/1 ?5倍。运 放AMP2及附属电路构成低通滤波电路（带宽0~1ΜΗζ)，运放AMP3与R13~R 19构成比例电路， 用运放AMP2和AMP3再次调节电压信号的幅值后将信号送到体外无线模块4中CC2530的 A/D端口。芯片CC2530的A/D端口只能检测正的电压信号，而电压~是交流信号，需将过 零的交流信号变成正的电压信号且不超过数模芯片的电压范围，这就需要加上一个正电压 信号作为叠加值然后再将得到的数字量减去这个叠加值，就可以获得与电压^对应成比 例的数字量。将运放AMPl输出的交流电压信号&叠加一个IV的直流基准电压，使之变换 成脉动直流电压信号，该信号送到CC2530的A/D端口，CC2530获取数字信号后减去IV 的直流基准电压数字量，即得到交流电压信号&的数字量，该数字量与电压^对应成比 例。在CC2530的A/D端口处增加稳压管D 1，限制信号幅度不超过3. 3V。其中，电压^的 交流采样信号的实验波形如图3所示。
[0046] 体内电压检测电路Γυ2的电路原理图如图4所示。运放AMP6及附属电路构成带 宽为20~100kHz的带通滤波电路。经带通滤波电路处理后的电压信号送到体外无线模 块5中芯片CC2530的A/D端口得到电压信号& (有脉动的直流）的数字量，该数字量与输 出电压G对应成比例。在芯片CC2530的A/D端口处增加稳压管D 31，限制信号幅度不超过 3. 3V。
[0047] 电流检测电路7；的电路原理图如图5所示。电流i。的范围是0~100mA，电流i。流 过阻值为〇. 1 Ω采样电阻足，在采样电阻足上产生0~0.0 lV的电压差。运放AMP4工作在 线性区，根据运放的原理可知：若K4=Kb4，尽2=尽3=lkQ，H 5=l〇〇kQ，则1^。4/(/。7?21) = TP24/ ，即运放AMP4的输出电压信号^将信号（TP21放大100倍。运放AMP5与电容C 21~仏、电 阻％6~%9构成带通滤波电路，此带通滤波电路滤除电压L的谐波成分，保留30KHz~90KHz 的基波信号。通过上述过程将输出电流i。转换成模拟电流信号，然后经过体内无线模块5 的微处理器的A/D输入端转换为数字信号。为了保护微处理器免受过压击穿，在处理器A/ D的端口处增加稳压管D21，限制其信号幅度不超过3. 3V。
[0048] 步骤三：将体内无线模块5得到的与输出电流i。和输出电压G成比例的数字量传 送到体外无线模块4,并以体外无线模块4中与电压^成比例的数字量为变量，利用描点 法得到电压《 ab和输出电流i。的相图、电压《ab和输出电压以的相图。
[0049] 其中，电压Wab和输出电流i。的相图如图6所不，电压Wab和输出电压以的相图如 图7所不。由图6和图7可知，电压