本文關(guān)鍵詞：基于MEMS柔性立體諧振子的無線能量傳輸系統(tǒng)

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【摘要】：在過去十年中,可植入電子器件廣泛應(yīng)用于健康,醫(yī)療和消費(fèi)電子產(chǎn)品中,對人們的生活產(chǎn)生了很大的影響。一些植入設(shè)備采用可再充電電池供電,盡管有大量的電池充電技術(shù)被開發(fā)出來,但是由于電池電荷存儲能力和電池的再充電循環(huán)次數(shù)的限制使得這些設(shè)備難以廣泛應(yīng)用。此外,由于需要大的切口植入,使得它們難以通過微創(chuàng)手術(shù)或內(nèi)窺鏡手術(shù)來植入。磁諧振式無線能量傳輸系統(tǒng)在能量傳輸效率與相對位置參數(shù)方面顯示出比電感耦合式系統(tǒng)更大的優(yōu)勢。磁諧振式系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)近全方位的高效能量傳輸,具有干擾性強(qiáng)、低損耗且不受周圍環(huán)境因素影響的特點(diǎn)。磁諧振式無線能量傳輸系統(tǒng)被認(rèn)為是為植入式電子器件供給能量最好的方式。本文提出了立體柔性雙電感交疊結(jié)構(gòu)的MEMS線圈,并建立了立體線圈的有效電感、有效交流電阻和品質(zhì)因數(shù)的理論模型�；诶碚撃Ｐ�,通過MATLAB仿真,分析了線圈的股數(shù)和匝數(shù)對線圈性能的影響。同時,通過是德科技公司的阻抗分析儀E4990A測試所設(shè)計的立體柔性線圈的有效電感、有效交流電阻和品質(zhì)因數(shù)。通過理論仿真結(jié)果和測量結(jié)果的對比,證明了理論模型的正確性。最后,運(yùn)用兩個內(nèi)徑為6mm的相同設(shè)計參數(shù)的柔性立體雙電感線圈搭建了無線能量傳輸系統(tǒng)。運(yùn)用功率管來設(shè)計發(fā)射端的E類功率放大電路,輸入端加入反相器驅(qū)動電路。采用分立元件搭建接收端的整流穩(wěn)壓電路,提供穩(wěn)壓輸出。當(dāng)負(fù)載為100Ω,諧振線圈距離為5mm,系統(tǒng)的工作頻率為13.56MHz時,整個系統(tǒng)的最大傳輸效率為21.24%。此時,輸出端的電壓為1.477V,等效為輸出端的功率為21.82mW。
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM724

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