无SAR评估条件下心脏起搏器谐振式无线供能系统研究

作者：闫孝姮; 黄明鑫; 陈伟华^*

来源：仪器仪表学报, 2020, 41(05): 185-195.

DOI：10.19650/j.cnki.cjsi.J2006175

• 心脏起搏器
• 电磁场安全
• 无线电能传输
• 线圈偏移
• 最佳补偿参数

目前,心脏起搏器谐振式无线充电系统存在比吸收率(SAR)安全问题。为最大限度避免SAR损伤,在频率10～100 kHz范围内,设计了一种基于LCC-C补偿的谐振式无线供能系统。同时考虑到频率、线圈偏移及补偿参数对系统传输性能的影响,建立了考虑等效串联电阻(ESR)的损耗电路模型。通过分析不同频率、LC参数和耦合系数条件下系统的输出功率和传输效率,综合确定了最佳频率及补偿参数。最后搭建实验系统检验系统供能效率、抗偏移能力、以及相应安全指标;结果表明,在两线圈圆心距横向偏移0～2/3条件下系统传输效率可达43.3%～73.2%,最大温升仅为0.8℃,且无需进行SAR评估,为提高人体植入式设备的安全性设计提供了一种有效的方法。

• 单位
  辽宁工程技术大学