换一批摘要目的 提出一种适用于植入式医疗设备的无线供电系统,引入磁谐振耦合供能的方法,并通过建立理论线圈仿真模型计算线圈尺寸与谐振频率,有效解决植入式装置无线供电距离远、尺寸小等难题,使植入式装置可无需更换电池而终生使用.方法 首先通过MATLAB仿真耦合谐振线圈模型以及无线能量传输模型,并计算出满足条件的最优线圈设计.然后依据仿真结果制作发射线圈与接收线圈,设计植入式无线供电实际硬件系统,使系统在限定的距离等条件下有最优的传输效率.结果 仿真算法能有效描述磁耦合谐振,计算与测量可以得到Q、L的理论与实际的平均相对误差EQ=5.34％、EL=4.42％,为实际供电系统的设计提供了参考依据.设计实现了适合于医疗植入的微型供电系统,增加了传输距离.该方案采用线圈大对小设计,植入部分尺寸仅有18 mm,体外线圈直径85mm,实际最高传输效率达到16.20％,80 mm距离可以供能2.642 mW.结论 该仿真算法可为耦合谐振设计提供参考,为植入式医疗系统提供一种新的设计方案.
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关键词
植入式医疗设备无线能量传输传输效率MATLAB仿真磁谐振耦合implantable medical devicewireless power transfertransmission efficiencyMATLAB simulationmagnetic resonance coupling
分类号
R318.04（医用一般科学）
栏目名称
DOI
10.3969/j.issn.1002-3208.2017.02.11
发布时间
2017-06-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
基金项目
北京市教委能力提升计划（(TJSH20161002501)）
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