Архив номеров
Медицинская Техника / Медицинская техника №3, 2022 / с. 51-54

Влияние собственной индуктивности на мощностные характеристики индуктивных систем питания имплантатов

И.В. Юдаков, Р.Р. Аубакиров, А.А. Данилов


Аннотация Исследовано влияние собственной индуктивности на мощностные характеристики индуктивных систем питания имплантатов на основе пары связанных LC-контуров с последовательной компенсацией. Исследовано девять катушечных пар, построенных для систем с рабочими частотами 220, 440 и 880 кГц на основе метода контроля взаимной индуктивности (три пары) и на основе метода контроля собственной индуктивности (шесть пар). Показано, что при изменении собственной индуктивности в пределах 0,5…1 % и соответствующем изменении геометрии катушек выходная мощность системы в номинальной позиции может изменяться на 15...20 %.


Вернуться к содержанию

Сведения об авторах

Ильяс Викторович Юдаков, студент,
Рафаэль Рафаэльевич Аубакиров, инженер, Институт биомедицинских систем, ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники», г. Москва, г. Зеленоград,
Арсений Анатольевич Данилов, канд. физ.-мат. наук, доцент, Институт биомедицинских систем, ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники», ст. научный сотрудник, Институт бионических технологий и инжиниринга, ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский Университет), г. Москва, г. Зеленоград,

Список литературы

1. Yujing Z., Chunhua L., Yongcan H. Wireless power transfer for implanted medical application: A review // Energies. 2020. Vol. 13. PP. 2837-2867.
2. Han-Joon K., Hiroshi H., Sanghoek K., Ji-Woong C. Review of Near-Field Wireless Power and Communication for Biomedical Applications // IEEE Access. 2017. Vol. 5. PP. 21264-21285.
3. Agarwal K., Jegadeesan R., Guo Y-X. Wireless Power Transfer Strategies for Implantable Bioelectronics: Methodological Review // IEEE Reviews in Biomedical Engineering. 2017. Vol. 10. PP. 136-161.
4. Campi T., Cruciani S., Maradei F., Feliziani M. Wireless Power Supply System for Left Ventricular Assist Device and Implanted Cardiac Defibrillator / IEEE Wireless Power Transfer Conference. San Diego, 1 June 2021. PP. 1-4.
5. Hu L., Fu Y., Ruan X., Xie H., Fu X. Detecting malposition of coil couple for transcutaneous energy transmission // Journal of American Society for Artificial Internal Organs. 2016. Vol. 62. № 1. PP. 56-62.
6. Friedmann J., Groed F., Kennel R. A novel universal control scheme for transcutaneous energy transfer (TET) applications // IEEE Journal on Emerging and Selected Topics in Circuits. 2015. Vol. 3. № 1. PP. 296-305.
7. Jegadeesan R., Guo Y.-X. Topology selection and efficiency improvement of inductive power links // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 2012. Vol. 60. № 10. PP. 4846-4854.
8. Данилов А.А., Миндубаев Э.А., Селищев С.В. Методы компенсации смещения катушек в системах индуктивной чрескожной передачи энергии к имплантируемым медицинским приборам // Медицинская техника. 2017. № 1. С. 41-44.
9. Jegadeesan R.; Agarwal K., Guo Y.-X. et al. Wireless Power Delivery to Flexible Subcutaneous Implants Using Capacitive Coupling // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 2017. Vol. 65. № 1. PP. 280-292.
10. Campi T., Crusiani S. Wireless Powering of Next-Generation Left Ventricular Assist Devices (LVADs) Without Percutaneous Cable Driveline // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 2020. Vol. 68. PP. 3969-3977.
11. Ying L., Yang Li., Jiantao Z. et al. Design a Wireless Power Transfer System with Variable Gap Applied to Left Ventricular Assist Devices / IEEE PELS Workshop on Emerging Technologies: Wireless Power Transfer. 3-7 July 2018. PP. 3-7.
12. Tang S., Lung T. Intermediate Range Wireless Power Transfer with Segmented Coil Transmitters for Implantable Heart Pumps // IEEE Transactions on Power Electronics. 2017. Vol. 32. PP. 3844-3857.
13. Knecht O., Kolar J.W. Performance Evaluation of Series- Compensated IPT Systems for Transcutaneous Energy Transfer // IEEE Transactions on Power Electronics. 2019. Vol. 34. PP. 438-451.
14. Knecht O., Bosshard R. High Efficiency Transcutaneous Energy Transfer for Implantable Mechanical Heart Support Systems // IEEE Transactions on Power Electronics. 2015. Vol. 30. PP. 6221-6236.
15. Danilov A.A., Aubakirov R.R., Mindubaev E.A. An algorithm for the computer design of coil couple for a misalignment tolerant biomedical inductive power unit // IEEE Access. 2017. Vol. 3. PP. 70755-70769.
16. Kiani M., Ghovanloo M. A Figure-of-Merit for Designing High- Performance Inductive Power Transmission Links // IEEE Transactions on Industrial Electronics. 2013. Vol. 60. № 11. PP. 5291-5305.
17. Minnaert B., Strycker L.D., Stevens N. Design of a Planar, Concentric Coil for the Generation of a Homogeneous Vertical Magnetic Field Distribution // Aces Journal. 2017. Vol. 32. № 12. PP. 1054-1063.
18. Юдаков И.В., Данилов А.А., Аубакиров Р.Р. Программный модуль для расчета геометрии плоских концентрических катушек индуктивности с заданной индуктивностью / Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2021669682. 01.12.2021.