[实用新型]磁悬浮人工心脏磁浮电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种磁悬浮人工心脏磁浮电源。

背景技术

磁悬浮技术能够避免机械摩擦，被应用在特种场合的泵中，磁悬浮泵是一种采用磁轴承作为转子支承的泵，它利用磁轴承将转子稳定地悬浮在空中，使转子在高速工作过程中与定子之间没有机械接触，具有无机械磨损、能耗低、允许转速高、噪声低、寿命长、无需润滑等优点。

目前，磁悬浮泵技术已经开始应用在最新的人工心脏上，人工心脏经过了几十年的发展，从第一代气动式搏动泵，到第二代机械轴承式叶轮泵，现在已经发展到第三代磁悬浮人工心脏。磁悬浮人工心脏的好处在于转子与定子之间没有任何机械接触，寿命长，血液相容性好。磁悬浮人工心脏已经可以做到植入人体，但由于目前技术条件的限制，磁悬浮人工心脏的磁浮电源和电池一般设置在体外，并通过一根经皮电缆与体内的磁悬浮人工心脏连接。

磁悬浮人工心脏的起浮时间一般不超过10mS，但起浮时瞬时电流非常大，可达约5A-10A，由于经皮电缆电阻的压降，在大电流的情况下，磁悬浮人工心脏处的电压跌落太大，以至于磁悬浮人工心脏起浮困难，为了解决这个问题，人们可以采用的一种方法是提高供电电压，但是在起浮成功后高的供电电压不再有用，且对人体有一定的危险性；人们可以采用的另一种方法是增加经皮电缆中导线的横截面积，但如此一来会增加经皮电缆的硬度和直径，容易导致经皮电缆穿出皮肤的位置发生机械损伤和感染；通常在磁浮电源输出端加一个容量很大的电容也不能解决后面经皮电缆压降的问题，因此，需要提供一种新的方式来解决这一问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种使磁悬浮人工心脏能够可靠起浮且更加安全的磁悬浮人工心脏磁浮电源。

为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案是：一种磁悬浮人工心脏磁浮电源，包括：功率模块，提供所述磁悬浮人工心脏所需的电流；检测模块，检测所述功率模块输出的电流；反馈模块，接收所述检测模块检测到的数据，经处理后送入所述功率模块形成反馈；所述磁悬浮人工心脏磁浮电源还包括：前馈补偿模块，所述前馈补偿模块在所述磁悬浮人工心脏的起浮信号的驱动下开始工作，在预先设定的起浮时间内，为所述功率模块提供前馈补偿，使所述功率模块输出的电流能够满足所述磁悬浮人工心脏起浮的要求。

优选的，所述磁悬浮人工心脏磁浮电源为开关电源。

优选的，所述检测模块包括霍尔电流传感器。

优选的，所述磁浮电源通过经皮电缆与所述磁悬浮人工心脏连接，所述前馈补偿模块可提供针对所述经皮电缆的阻抗压降的补偿以及针对所述反馈模块的带宽限制的补偿。

优选的，所述针对所述经皮电缆的阻抗压降的补偿基于所述经皮电缆的阻抗特性预先设定。

优选的，所述针对所述反馈模块的带宽限制的补偿基于所述功率模块，检测模块以及反馈模块的动态特性预先设定。

优选的，所述起浮时间包括第一起浮阶段以及第二起浮阶段，在第一起浮阶段，所述前馈补偿模块提供针对所述经皮电缆的阻抗压降的补偿和针对所述反馈模块的带宽限制的补偿，在所述第二起浮阶段，所述前馈补偿模块仅提供针对所述经皮电缆的阻抗压降的补偿。

优选的，所述第一起浮阶段的持续时间基于所述功率模块，检测模块以及反馈模块的动态特性预先设定。

优选的，所述起浮时间小于10ms。

相对于现有技术，本实用新型提供的本实用新型提供的磁悬浮人工心脏磁浮电源及其控制方法，结构简洁，采用了前馈补偿，分别补偿了经皮电缆阻抗引起的压降和反馈环节带宽引起的起浮电流不足的问题，有效的解决了磁悬浮人工心脏因上述问题的存在带来的起浮困难的难题。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型实施方式提供的磁悬浮人工心脏磁浮电源的原理示意图；

图2为本实用新型实施方式提供的磁悬浮人工心脏磁浮电源的工作波形示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

请参见图1,磁悬浮人工心脏13设置于人体15内，磁悬浮人工心脏13上设置有接口12，经皮电缆11的一端通过接口12与磁悬浮人工心脏13连接，经皮电缆11的另一端与设置于人体15外部的磁浮电源14连接，磁浮电源14输出的电能经过经皮电缆11从接口12注入到磁悬浮人工心脏13中。