心脏起搏器谐振式无线供能LCL-LCL的集成

作者：陈伟华; 宋邑玮; 闫孝姮^*

来源：电工技术学报, 2022, 37(12): 2924-2935.

DOI：10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.210790

• 心脏起搏器
• 集成线圈
• 三维人体
• 安全评估

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℃。

• 单位
  辽宁工程技术大学