植入式醫(yī)療器件在現(xiàn)代醫(yī)療中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用,對(duì)于實(shí)際的植入式電子器件,電源的長(zhǎng)期穩(wěn)定供給是至關(guān)重要的問(wèn)題。但是目前臨床應(yīng)用中的植入式電子器件都是使用一次性電池作為電源,一旦電池電量耗盡就不得不通過(guò)手術(shù)更換電池,這不僅給患者帶來(lái)沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),還會(huì)增加患者的痛苦,給患者生活帶來(lái)諸多不便。無(wú)線(xiàn)經(jīng)皮電能傳輸是當(dāng)今比較熱門(mén)的研究領(lǐng)域,旨在有效解決植入式醫(yī)療器件的供電問(wèn)題。本文利用體外發(fā)射能量的空心線(xiàn)圈和體內(nèi)接收能量的空心線(xiàn)圈組成松耦合經(jīng)皮變壓器,基于電磁耦合完成生物體內(nèi)外的無(wú)線(xiàn)能量傳遞,設(shè)計(jì)了經(jīng)皮感應(yīng)充電電路,采用高效E類(lèi)功率放大器驅(qū)動(dòng)體外能量發(fā)射線(xiàn)圈,在線(xiàn)圈周?chē)臻g產(chǎn)生高頻交變磁場(chǎng),把電能轉(zhuǎn)換成磁場(chǎng)能量,體內(nèi)能量接收線(xiàn)圈處于交變磁場(chǎng)內(nèi)可將磁場(chǎng)能量轉(zhuǎn)化為電能,感應(yīng)產(chǎn)生的高頻交變電信號(hào)再經(jīng)過(guò)整流、濾波、穩(wěn)壓等電路,最終把體內(nèi)線(xiàn)圈接收到的電能轉(zhuǎn)換成可供充電管理芯片使用的工作電壓,完成對(duì)可充電電池的充電過(guò)程。論文在了解無(wú)線(xiàn)能量傳輸?shù)膰?guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀基礎(chǔ)上,首先從提高能量傳輸效率的角度給出了經(jīng)皮變壓器的設(shè)計(jì)依據(jù),包括繞制線(xiàn)圈的導(dǎo)線(xiàn)材料選擇、線(xiàn)圈形狀和大小的確定等。其次,設(shè)計(jì)了無(wú)線(xiàn)經(jīng)皮感應(yīng)充電電路,... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

心臟起搏器質(zhì)量和體積變化趨勢(shì)

圖 1-2 2m 距離 60W 功率無(wú)線(xiàn)能量傳輸?shù)难菔境晒κ刮覀兛吹搅嗽诩彝ダ锸∪ヒ恍╇娋�(xiàn)的希望。消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品展覽會(huì)(CES 展)上，海爾集團(tuán)推出無(wú)線(xiàn)、無(wú)插頭電視采用的就是麻省理工學(xué)院發(fā)明的高效無(wú)線(xiàn)供電，這也是無(wú)線(xiàn)電力傳輸技術(shù)首次成功的電視便可隨意擺放，不用考慮電線(xiàn)的長(zhǎng)度了和電將來(lái)所有的電器都能實(shí)現(xiàn)完全無(wú)線(xiàn)，將會(huì)大量減少?lài)?guó)廣播網(wǎng)消息，2010 年 9 月日本富士通公司的研究統(tǒng)，可同時(shí)給一定范圍內(nèi)的多種小型移動(dòng)設(shè)備充電用無(wú)線(xiàn)技術(shù)同時(shí)為兩部手機(jī)充電。

圖 1-2 2m 距離 60W 功率無(wú)線(xiàn)能量傳輸?shù)难菔境晒κ刮覀兛吹搅嗽诩彝ダ锸∪ヒ恍╇娋�(xiàn)的希望。2010 年 1 際消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品展覽會(huì)(CES 展)上，海爾集團(tuán)推出全球首臺(tái)全無(wú)線(xiàn)、無(wú)插頭電視采用的就是麻省理工學(xué)院發(fā)明的無(wú)線(xiàn)電能傳離高效無(wú)線(xiàn)供電，這也是無(wú)線(xiàn)電力傳輸技術(shù)首次成功應(yīng)用于電中的電視便可隨意擺放，不用考慮電線(xiàn)的長(zhǎng)度了和電源插孔的將來(lái)所有的電器都能實(shí)現(xiàn)完全無(wú)線(xiàn)，將會(huì)大量減少電線(xiàn)和電池國(guó)廣播網(wǎng)消息，2010 年 9 月日本富士通公司的研究人員成功統(tǒng)，可同時(shí)給一定范圍內(nèi)的多種小型移動(dòng)設(shè)備充電，如圖 1-用無(wú)線(xiàn)技術(shù)同時(shí)為兩部手機(jī)充電。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種為膠囊內(nèi)窺鏡供能的無(wú)線(xiàn)能量傳輸系統(tǒng)[J]. 辛文輝,顏國(guó)正,王文興.  生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志. 2010(03)
[2]基于IPT的無(wú)線(xiàn)能量傳輸系統(tǒng)的仿真分析[J]. 江偉雄,劉修泉,黃平.  系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2010(04)
[3]心臟起搏器的發(fā)展及新技術(shù)[J]. 王夢(mèng)蛟.  中國(guó)醫(yī)療器械信息. 2008(08)
[4]互感系數(shù)的影響因素及其對(duì)無(wú)線(xiàn)能量傳輸系統(tǒng)效率的影響[J]. 何秀,顏國(guó)正,馬官營(yíng).  測(cè)控技術(shù). 2007(11)
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[6]可充電的植入式腦深部刺激器及其低功耗設(shè)計(jì)[J]. 曹玉珍,劉洪濤,陳敏.  電子技術(shù)應(yīng)用. 2005(02)
[7]微電子技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 謝翔,張春,王志華.  電路與系統(tǒng)學(xué)報(bào). 2003(02)
[8]便攜式醫(yī)學(xué)儀器中鋰離子電池充電電路設(shè)計(jì)[J]. 曹細(xì)武,陳亞明,羅麗輝.  中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志. 2003(01)
[9]高效率E類(lèi)放大器[J]. 高葆新,梁春廣.  半導(dǎo)體技術(shù). 2001(08)

博士論文
[1]新型無(wú)接觸供電系統(tǒng)的研究[D]. 武瑛.中國(guó)科學(xué)院研究生院（電工研究所） 2004

碩士論文
[1]植入式微型醫(yī)療器械供電方法研究[D]. 韋曉娟.中國(guó)科學(xué)院研究生院（理化技術(shù)研究所） 2008
[2]基于MSP430的可充電腦起搏器設(shè)計(jì)[D]. 阮三元.天津大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3292063