Медицинская Техника / Медицинская техника №3, 2021 / с. 22-24

Влияние сопротивления нагрузки и коэффициента связи катушек на устойчивость системы чрескожной индуктивной передачи энергии с емкостной подстройкой

Е.В. Селютина, К.О. Гуров, Э.А. Миндубаев, А.А. Данилов

Аннотация

Исследована система чрескожной индуктивной передачи энергии (ЧИПЭ) к имплантируемым медицинским приборам (ИМП). Для поддержания постоянной выходной мощности к ИМП в передающей части системы используется усилитель мощности класса Е с динамической подстройкой номиналов конденсаторов. Было изучено влияние режимов работы ИМП на величину постоянной выходной мощности системы ЧИПЭ, а также на устойчивость предложенной системы к смещениям передающей и принимающей катушек. Установлено, что зависимость диапазона выходной мощности системы ЧИПЭ, который определяет достижимые значения постоянной выходной мощности, от смещения катушек имеет форму кривой с локальным максимумом. При этом положение локального максимума зависит от режима работы ИМП (эквивалентной нагрузки системы ЧИПЭ), а предельное значение максимума совпадает для различных режимов работы ИМП.

Вернуться к содержанию

Сведения об авторах

Елена Викторовна Селютина, инженер,

Константин Олегович Гуров, инженер,

Эдуард Адипович Миндубаев, канд. техн. наук, доцент,

Арсений Анатольевич Данилов, канд. физ.-мат. наук, доцент, Институт биомедицинских систем, ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники», г. Москва, г. Зеленоград,

e-mail: constantinegurov@yandex.ru

Список литературы

1. Eldridge P., Simpson B.A., Gilbart J. The role of rechargeable systems in neuromodulation // European Neurological Review. 2011. Vol. 6. № 3. PP. 187-192.

2. Li X., Yang Y., Gao Y. Visual prosthesis wireless energy transfer system optimal modeling // Biomedical Engineering Online. 2014. Vol. 13. № 3. PP. 1-11.

3. Zeng F.-G., Rebscher S., Harrison W., Sun X., Feng H. Cochlear implants: System design, integration, and evaluation // IEEE Reviews in Biomedical Engineering. 2008. Vol. 1. PP. 115-142.

4. Danilov A.A., Itkin G.P., Selishchev S.V. Progress in methods for transcutaneous wireless energy supply to implanted ventricular assist devices // Biomedical Engineering. 2010. Vol. 44. № 4. PP. 125-129.

5. Sokal N.O. Class-E RF power amplifiers // QEX. 2001. Vol. 202. № 1. PP. 9-20.

6. Liu H., Shao Q., Fang X. Modeling and optimization of class-E amplifier at subnominal condition in a wireless power transfer system for biomedical implants // IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems. 2017. Vol. 11. № 1. PP. 35-43.

7. Surkov O.A., Danilov A.A., Mindubaev E.A. An algorithm for designing AC generators for inductive powering systems of batteryless implants // Biomedical Engineering. 2019. Vol. 52. № 5. PP. 331-334.

8. Mindubaev E.A., Selyutina E.V., Danilov A.A. Tuning of class E power amplifier for compensating the effect of the receiver coil implantation depth on the operation of a wireless transcutaneous energy transfer system // Biomedical Engineering. 2020. Vol. 54. № 4. PP. 258-261.