人工心臟經皮傳能系統(tǒng)中變壓器耦合性能和信息傳輸的實驗研究.pdf

1、隨著生物工程科學與技術的快速發(fā)展，人工心臟取得長足的進步，有可能將來像人工心臟起搏器一樣得到廣泛應用。最初的人工心臟固定在患者腹腔內，導線直接從胸部引出再與體外的電池組相連，這種供電方式極易造成致命感染。而經皮傳能系統(tǒng)(Transcutaneous Energy Transmission System 以下簡稱TETS)為人工心臟供電，可以防止感染引起的并發(fā)癥，能夠很好地提高移植病人的生活質量。隨著該技術的發(fā)展完善，它將會推動醫(yī)療領域無

2、創(chuàng)、低危險治療的進一步發(fā)展，具有重要的研究價值和廣泛的應用前景。
　　 論文在分析了人工心臟經皮傳能系統(tǒng)國內外研究現狀的基礎上，對系統(tǒng)的兩個主要部分，即電能經皮傳輸和信息的經皮傳輸部分分別進行了研究。
　　 首先以TETS 無接觸變壓器為研究對象，闡述了無接觸電能傳輸技術的基本原理、系統(tǒng)結構、以及存在問題。從等效電路和應用場合要求的角度，對經皮變壓器采用了初、次級兩側均串聯補償的方法，從而減小了無功損耗，提高了系統(tǒng)的傳輸

3、效率。分析了影響經皮變壓器耦合能力的主要因素，通過計算比較有無鐵芯時變壓器的耦合能力，確定了本文采用灌裝式的變壓器結構。計算了不同的氣隙間隔，不同的線圈形狀、結構、尺寸以及發(fā)生相對水平位移時經皮變壓器線圈的電感和耦合系數，從而確定了一種電感較大、耦合系數較高、體積小、適于植入(次級外徑僅為60mm)的經皮變壓器尺寸，并對其進行了仿真分析。
　　 然后對信息傳輸方法進行了實驗研究。信息傳輸部分是由微控制器、無線收發(fā)模塊、溫度采集模