随着微型生物医疗设备在医学上的应用，经皮能量传输方式受到越来越多关注。它不但可以作为电池供电方式的补充，而且可以作为独立的技术替代电池供电，突破微型生物医疗设备的供电瓶颈。经皮能量传输因为能够提供源源不断的能量供应，解决电池能量有限的问题，并避免电池电解液泄漏的风险，因而成为植入式电路领域的研究热点。经皮能量传输研究以互感耦合理论为基础，传统电路使用E类功率放大电路结构，但这种结构存在传输距离短、效率低、能量过量发射的缺点。本文以耦合结构、发射电路和反馈控制作为切入点，目标是设计可长期植入于浅层组织的经皮能量传输系统，为微型生物医疗设备提供安全的能量供应和通信方式。设计系统由体外发射电路和体内接收电路组成。体外发射电路包括信号源、功率放大器、LSK解调器、反馈控制MCU、数字可调电源。体内接收电路由滤波器、线性稳压电路、PWM调制器、LSK调制器构成。关于耦合结构，在分析互感耦合理论和强磁耦合理论基础上，推导出一种三线圈耦合结构，该结构能弥补互感耦合随距离增加，效率迅速下降的问题，同时避免使用强磁耦合复杂接收结构。针对发射电路，对比E类和D类功率放大电路理论，结合经皮能量传输的应用特点，通过仿真验证，得出D类功率放大器更适合经皮能量传输的结论。在反馈控制方面，研究能实现双向通信的结构，并在此基础上设计一种新型低复杂度双环反馈结构，提高体内电路的供电安全。该电路使用PWM调制将植入电路的能量情况传送到发射电路，调节发射功率，并改变接收线圈的能量获取能力，构成双环反馈结构。与目前所知的结构相比，该结构减少AD或者功率检测模块，降低植入电路复杂度。最后本文设计实现采用互感耦合结构、具有能量反馈控制的基于D类功率放大器的经皮能量传输系统。测试结果表明，能量传输距离为0cm~4cm，在有效范围内能自动调节发射功率。植入电路最大接收功率246mW。利用该系统与膀胱刺激器组成完整的植入系统,用于成年比格犬膀胱刺激实验，实验结果表明所提出结构能独立为微型生物医疗设备提供能量。