本文關(guān)鍵詞：微型可植入式無(wú)線(xiàn)能量傳輸系統(tǒng)

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【摘要】：在過(guò)去十年來(lái),可植入式電子設(shè)備發(fā)展迅速,但在供電、體積和生物兼容性等方面仍然存在問(wèn)題,無(wú)線(xiàn)能量傳輸技術(shù)在解決上述問(wèn)題中具有明顯優(yōu)勢(shì)。與傳統(tǒng)的電感耦合式系統(tǒng)相比,磁諧振式無(wú)線(xiàn)能量傳輸系統(tǒng)在能量傳輸效率與相對(duì)位置參數(shù)方面有更大的優(yōu)勢(shì),并可實(shí)現(xiàn)近全方位的高效能量傳輸,具有低損耗、不受周?chē)h(huán)境因素影響等特點(diǎn)。本文采用兩種方式設(shè)計(jì)了柔性立體雙電感線(xiàn)圈,第一種是采用聚酰亞胺封裝材料設(shè)計(jì)柔性PCB (Printed Circuit Board)雙電感交疊線(xiàn)圈。依據(jù)理論分析以及阻抗分析儀測(cè)試得到諧振子的有效電感、有效交流電阻、電容和品質(zhì)因數(shù),分析了線(xiàn)圈的股數(shù)和匝數(shù)對(duì)線(xiàn)圈性能的影響。并利用網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)試四線(xiàn)圈傳輸?shù)腟參數(shù),計(jì)算傳輸效率。第二種是采用生物兼容性?xún)?yōu)異的聚對(duì)二甲苯材料設(shè)計(jì)不同參數(shù)的柔性雙電感交疊線(xiàn)圈,詳細(xì)設(shè)計(jì)了諧振子制作的集成工藝流程,并采用新薄膜材料實(shí)現(xiàn)了諧振子的雙面pad結(jié)構(gòu)。并對(duì)初步的流片實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析。最后,設(shè)計(jì)發(fā)射端的E類(lèi)功率放大電路,輸入端加入反相器驅(qū)動(dòng)電路,接收端采用整流穩(wěn)壓電路,提供穩(wěn)壓輸出。本論文研究了微型可植入電子設(shè)備的磁諧振式無(wú)線(xiàn)能量傳輸技術(shù),運(yùn)用兩種方式設(shè)計(jì)了柔性立體雙電感諧振子,測(cè)量了相關(guān)數(shù)據(jù)。采用兩個(gè)內(nèi)徑為6mm的相同設(shè)計(jì)參數(shù)的柔性PCB立體雙電感線(xiàn)圈搭建無(wú)線(xiàn)能量傳輸系統(tǒng)。在特定條件下且工作頻率為13.56MHz時(shí),測(cè)試系統(tǒng)的傳輸效率最大值達(dá)到21.24%,輸出端電壓達(dá)到1.477V。實(shí)現(xiàn)了小體積并且供電性能良好的無(wú)線(xiàn)能量傳輸,對(duì)微型可植入電子設(shè)備的發(fā)展具有重要意義。
【關(guān)鍵詞】：立體雙電感 工藝流程 傳輸效率 磁諧振 無(wú)線(xiàn)能量傳輸系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：R318.6;TN402
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-8
• 序言8-11
• 1 引言11-16
• 1.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2 商用發(fā)展情況12-14
• 1.3 論文主要研究工作14-16
• 2 磁諧振無(wú)線(xiàn)能量傳輸系統(tǒng)模型16-26
• 2.1 無(wú)線(xiàn)能量傳輸基本原理16-20
• 2.1.1 RLC串聯(lián)諧振電路17-18
• 2.1.2 GLC并聯(lián)諧振電路18-19
• 2.1.3 串聯(lián)諧振電路與并聯(lián)諧振電路的比較19-20
• 2.2 無(wú)線(xiàn)能量傳輸系統(tǒng)模型20-25
• 2.2.1 諧振子理論分析基礎(chǔ)20-21
• 2.2.2 兩線(xiàn)圈能量傳輸系統(tǒng)21-23
• 2.2.3 四線(xiàn)圈能量傳輸系統(tǒng)23-25
• 2.3 本章小結(jié)25-26
• 3 柔性立體諧振子的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)26-35
• 3.1 植入式醫(yī)療材料的生物兼容性26-27
• 3.2 基于Polyimide的柔性PCB諧振子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)27-28
• 3.2.1 聚酰亞胺27
• 3.2.2 基于Polyimide的柔性PCB諧振子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)27-28
• 3.3 基于Parylene的柔性立體諧振子的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)28-34
• 3.3.1 聚對(duì)二甲苯28-30
• 3.3.2 基于Parylene的柔性立體諧振子集成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)30-34
• 3.4 本章小結(jié)34-35
• 4 基于Parylene的柔性立體諧振子集成工藝方案35-44
• 4.1 MEMS單項(xiàng)工藝35-37
• 4.1.1 電鍍35-36
• 4.1.2 厚膠光刻36
• 4.1.3 熱剝離薄膜36-37
• 4.2 基于Parylene的柔性立體諧振子的集成工藝流程37-41
• 4.3 基于Parylene的柔性立體諧振子工藝的初步試驗(yàn)結(jié)果41-43
• 4.4 本章小結(jié)43-44
• 5 測(cè)試系統(tǒng)及實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建44-52
• 5.1 立體諧振子參數(shù)的測(cè)試44-45
• 5.2 四線(xiàn)圈磁諧振能量傳輸模塊的測(cè)試45-47
• 5.3 無(wú)線(xiàn)能量傳輸系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建47-51
• 5.3.1 無(wú)線(xiàn)能量傳輸系統(tǒng)理論分析47-49
• 5.3.2 無(wú)線(xiàn)能量傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)49-51
• 5.4 本章小結(jié)51-52
• 6 結(jié)論52-54
• 參考文獻(xiàn)54-56
• 作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士/博士學(xué)位期間取得的研究成果56-58
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集58

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3 陽(yáng)天亮;趙春宇;陳大躍;;基于E類(lèi)放大器的經(jīng)皮能量傳輸系統(tǒng)的元件損耗分析[J];中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào);2011年01期

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8 吳寶明;黃華;馮正權(quán);;基于印制板無(wú)芯平面圓形螺旋電感線(xiàn)圈的經(jīng)皮能量傳輸研究[J];生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志;2010年04期

9 趙軍;徐桂芝;張超;李p，

本文編號(hào)：855440