基于MEMS柔性立體諧振子的無線能量傳輸系統(tǒng).pdf

1、在過去十年中，可植入電子器件廣泛應用于健康，醫(yī)療和消費電子產品中，對人們的生活產生了很大的影響。一些植入設備采用可再充電電池供電，盡管有大量的電池充電技術被開發(fā)出來，但是由于電池電荷存儲能力和電池的再充電循環(huán)次數(shù)的限制使得這些設備難以廣泛應用。此外，由于需要大的切口植入，使得它們難以通過微創(chuàng)手術或內窺鏡手術來植入。
　　磁諧振式無線能量傳輸系統(tǒng)在能量傳輸效率與相對位置參數(shù)方面顯示出比電感耦合式系統(tǒng)更大的優(yōu)勢。磁諧振式系統(tǒng)可實現(xiàn)近全

2、方位的高效能量傳輸，具有干擾性強、低損耗且不受周圍環(huán)境因素影響的特點。磁諧振式無線能量傳輸系統(tǒng)被認為是為植入式電子器件供給能量最好的方式。
　　本文提出了立體柔性雙電感交疊結構的MEMS線圈，并建立了立體線圈的有效電感、有效交流電阻和品質因數(shù)的理論模型?；诶碚撃Ｐ?，通過MATLAB仿真，分析了線圈的股數(shù)和匝數(shù)對線圈性能的影響。同時，通過是德科技公司的阻抗分析儀E4990A測試所設計的立體柔性線圈的有效電感、有效交流電阻和品質因數(shù)

3、。通過理論仿真結果和測量結果的對比，證明了理論模型的正確性。
　　最后，運用兩個內徑為6mm的相同設計參數(shù)的柔性立體雙電感線圈搭建了無線能量傳輸系統(tǒng)。運用功率管來設計發(fā)射端的E類功率放大電路，輸入端加入反相器驅動電路。采用分立元件搭建接收端的整流穩(wěn)壓電路，提供穩(wěn)壓輸出。當負載為100Ω，諧振線圈距離為5mm，系統(tǒng)的工作頻率為13.56MHz時，整個系統(tǒng)的最大傳輸效率為21.24％。此時，輸出端的電壓為1.477V，等效為輸出端的功