植入式醫(yī)療設(shè)備磁諧振式無(wú)線能量傳輸系統(tǒng)的研究.pdf

1、磁諧振耦合式無(wú)線電能傳輸技術(shù)是一種通過(guò)線圈間諧振耦合進(jìn)行能量傳輸?shù)臒o(wú)線傳輸技術(shù)，在植入式醫(yī)療設(shè)備中的應(yīng)用，為生物醫(yī)學(xué)設(shè)備能量供給的發(fā)展和技術(shù)研究帶來(lái)了重要變革。隨著植入式醫(yī)療設(shè)備越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，對(duì)植入深度和集成功能的要求越來(lái)越高，使得植入式設(shè)備的體積更小、無(wú)線能量供給要求更高。
　　在經(jīng)皮能量傳輸情況下，人體皮膚和其它組織對(duì)傳輸?shù)哪芰慨a(chǎn)生損耗，降低能量傳輸?shù)男屎蛡鬏斁嚯x。為了使植入式醫(yī)療設(shè)備有更高的傳輸效率和更靈活的電源配給，

2、本文在分析無(wú)線能量傳輸系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上，對(duì)無(wú)線能量傳輸系統(tǒng)在植入式醫(yī)療設(shè)備中的應(yīng)用進(jìn)行設(shè)計(jì)，改進(jìn)了線圈結(jié)構(gòu)和功率接收電路。
　　本文通過(guò)對(duì)兩線圈和四線圈磁諧振耦合式無(wú)線能量傳輸系統(tǒng)進(jìn)行等效電路理論分析，推導(dǎo)出能量傳輸效率的主要影響因子為由諧振線圈的規(guī)格所決定的線圈品質(zhì)因數(shù)和線圈間相互作用所決定的耦合系數(shù)。通過(guò)對(duì)能量傳輸線圈結(jié)構(gòu)的分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，采用四線圈結(jié)構(gòu)，通過(guò)調(diào)整各線圈回路的補(bǔ)償電容使傳輸系統(tǒng)工作在磁諧振耦合狀態(tài)下，能增大

3、諧振線圈電路間的耦合系數(shù)，并隔離發(fā)射電路和接收電路對(duì)能量傳輸?shù)母蓴_和影響。為了降低接收電路的接收電壓降和更便于管理體內(nèi)功能模塊的電源供給，通過(guò)倍壓電路作為接收整流器以降低電壓降和提升電壓基準(zhǔn)。
　　本文通過(guò)仿真軟件建立不同的線圈結(jié)構(gòu)模型和不同狀態(tài)的經(jīng)皮無(wú)線能量傳輸模型，對(duì)相關(guān)影響因素進(jìn)行分析。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了在微小功率接收線圈應(yīng)用中，磁諧振式系統(tǒng)提升了經(jīng)皮能量傳輸?shù)男屎蛡鬏斁嚯x，倍壓整流電路能穩(wěn)定輸出紋波較小的電壓，滿足體內(nèi)