心脏起搏器谐振式无线供能LCL-LCL的集成 |
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引用本文: | 陈伟华,宋邑玮,闫孝姮.心脏起搏器谐振式无线供能LCL-LCL的集成[J].电工技术学报,2022(12):2924-2935. |
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作者姓名: | 陈伟华 宋邑玮 闫孝姮 |
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作者单位: | 辽宁工程技术大学电气与控制工程学院 |
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基金项目: | 2020年辽宁省教育厅科学研究青年科技人才“育苗”项目(LJ2020QNL019); |
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摘 要: | 为减小植入式心脏起搏器无线充电系统的体积及电磁干扰,该文设计一种工作频率为150kHz的两端串并联(LCL-LCL)补偿集成式磁耦合谐振式无线供能系统。将谐振线圈取代电感集成到主线圈上;首先建立线圈模型并进行优化,分析匝数与匝间距对线圈互感的影响规律,设计一种耦合系数最佳的圆角方形线圈;然后对比集成式与非集成式结构系统的传输效率,验证了此结构在效率和体积更具优势;最后通过模拟三维人体组织,计算比吸收率和温升以及电磁场强度,进一步评估植入式充电系统的可行性和安全性。实验结果表明,在线圈中心对齐相距8mm的条件下,系统传输效率可达73%,比非集成式结构提升了15%,最大温升仅为1.2℃。
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关 键 词: | 心脏起搏器 集成线圈 三维人体 安全评估 |
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