Медицинская Техника / Медицинская техника №3, 2025 / с. 43-46

Оценка показателей надежности системы индуктивного питания имплантированных медицинских приборов с помощью метода блок-схем

А.В. Морозов, Э.А. Миндубаев

Аннотация

Выполнен расчет показателей надежности системы индуктивного питания с полумостовым и полномостовым усилителями мощности класса D медицинского назначения с помощью метода блок-схем. Рассмотрены методы определения интенсивности отказов как для типовых электронных компонентов (конденсатор, катушка), так и для интегральных микросхем конкретной реализации. Определены интенсивности отказов для электронных компонентов в составе системы индуктивной передачи энергии с полумостовым усилителем мощности класса D в передающей части системы, а также с полномостовым усилителем. Определены вероятности безотказной работы систем индуктивной передачи энергии. Выполнен расчет показателей надежности систем индуктивной передачи энергии. Установлено, что время наработки, соответствующее опорному уровню вероятности безотказной работы для системы индуктивной передачи энергии с полумостовым усилителем мощности класса D, составляет 12 лет, а с полномостовым – 9 лет.

Вернуться к содержанию

Сведения об авторах

Андрей Владимирович Морозов, аспирант 1-го года обучения,

Эдуард Адипович Миндубаев, канд. техн. наук, доцент, Институт биомедицинских систем, ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники», г. Москва, г. Зеленоград,

e-mail: and.morozov.v@gmail.com

Список литературы

1. Khalaf A.B., Hamam Y. The effect of maintenance on the survival of medical equipment // Journal of Engineering, Design and Technology. 2013. Vol. 11. № 2. PP. 142-157.

2. Simopoulos T., Aner M., Sharma S. et al. Explantation of percutaneous spinal cord stimulator devices: A retrospective descriptive analysis of a single-center 15-year experience // Pain Medicine. 2019. Vol. 20. № 7. PP. 1355-1361.

3. Cameron A.P., Anger J.T., Madison R. et al. Battery explantation after sacral neuromodulation in the Medicare population // Neurourology and Urodynamics. 2013. Vol. 32. № 3. PP. 238-241.

4. Danilov A.A., Mindubaev E.A. Influence of angular coil displacements on effectiveness of wireless transcutaneous inductive energy transmission // Biomedical Engineering. 2015. Vol. 49. № 3. PP. 171-173.

5. Benabid R., Merrouche D., Bourenane A. et al. Reliability assessment of redundant electrical power supply systems using fault tree analysis, reliability block diagram, and Monte Carlo simulation methods / 2018 International Conference on Electrical Sciences and Technologies in Maghreb (CISTEM). IEEE, 2018. PP. 1-7.

6. Boussahoua B., Elmaouhab A. Reliability analysis of electrical power system using graph theory and reliability block diagram / 2019 Algerian Large Electrical Network Conference (CAGRE). IEEE, 2019. PP. 1-6.

7. Zhang Y., Xia J., Zhang X. et al. Modeling and prediction of the reliability analysis of an 18-pulse rectifier power supply for aircraft based applications // IEEE access. 2020. Vol. 8. PP. 47063-47071.

8. IEC 62380 Technical Committee. Reliability data handbook- universal model for reliability prediction of electronics components, PCBs and equipment / IEC TR 62380:2004.

9. Texas Instruments: офиц. сайт / https://www.ti.com/support- quality/quality-reliability.html (дата обращения: 17.04.2025).

10. United States. Dept. of Defense. Reliability prediction of electronic equipment / US Department of Defense, 1991.