Методы повышения эффективности систем чрескожной беспроводной передачи энергии с усилителем мощности класса Е

Аннотация:

В статье исследуются схемотехнические методы повышения эффективности системы чрескожной беспроводной передачи энергии на основе усилителя мощности класса Е. Представлены результаты сравнения системы со стандартным усилителем мощности класса Е с тремя возможными модификациями усилителя: добавлением в усилитель последовательного фильтра, добавлением в усилитель шунтирующего фильтра, а также использованием усилителя с полурезонансной топологией. Все схемы спроектированы таким образом, чтобы выполнялось условие переключения ключа при нулевом напряжении, а также обеспечивалась одинаковая выходная мощность, равная 1 Вт. Показано, что для параметров системы БПЭ, характерных для энергообеспечения имплантируемых медицинских приборов, система с усилителем мощности класса Е с полурезонансной топологией обладает наибольшей эффективностью, равной 78,2%. Одним из направлений развития имплантируемых медицинских приборов является повышение их функциональных возможностей. К ним относятся непрерывный мониторинг и оценка состояния организма пациента, а также последующее терапевтическое воздействие. В то же время обозначенный тренд сопряжен с повышенным энергопотреблением имплантатов и, как следствие, делает необходимым развитие методов энергообеспечения таких устройств. Особенно актуальным является развитие методов беспроводного энергообеспечения, поскольку позволяет снизить риск развития инфекций из-за чрескожных проводов, соединяющих внешний блок питания с имплантатом, а также устраняет необходимость имплантации химического элемента питания внутрь тела пациента. Одним из ключевых параметров, которые характеризуют систему чрескожной беспроводной передачи энергии (БПЭ) при помощи индуктивной связи, является ее эффективность. Высокая эффективность сопряжена с низкими омическими потерями на элементах системы и, как следствие, с меньшим нагревом системы и более длительной ее работой от одного заряда аккумулятора.

Авторы:

Издание: Медицинская техника
Год издания: 2023
Объем: 3с.
Дополнительная информация: 2023.-N 1.-С.34-36. Библ. 11 назв.
Просмотров: 15