انتقال توان به صورت بي‌سيم براي يك كاشتينه ضربان ‌ساز مصنوعي قلب و پياده‌سازي يك نمونه عملي

امروزه كاشتينه ها در درمان و مراقبت هاي پزشكي نقش پررنگي ايفا مي كنند. اين سيستم ها از مدارات الكترونيكي تشكيل شده اند كه احتياج به تغذيه پايدار و مطمئن خواهند داشت. از آنجا كه كاشتينه ها در داخل بدن كاشته خواهند شد، ايده آل خواهد بود اگر بتوانند توان مورد نياز شارژ باتري خود را از بيرون بدن به صورت بي سيم فراهم كنند تا نياز به تعويض باتري آنها توسط عمل هاي جراحي نباشد. يكي از راهكارهاي پيشنهادي براي تامين توان مورد نياز باتري كاشتينه ها، انتقال توان بي سيم از طريق سيم پيچ هاي تزويج شده فرستنده و گيرنده، كه يكي در داخل و ديگري بيرون از بدن و استفاده از روش تزويج رزونانسي مي باشد. به منظور رعايت موارد ايمني بايستي محدوديت هاي خاصي برروي فركانس و توان سيگنال انتقالي اعمال شود تا به بافت زنده آسيب نرسد. در اين مقاله پس از بررسي روش هاي گوناگون انتقال توان بي سيم، محدوديت ها و چالش هاي روش هاي مختلف بررسي و پس از آن با هدف بهينه سازي راندمان، كم كردن تلفات كليدزني و ضريب تزويج يك ساختار بهينه سازي شده براي انتقال توان بي سيم به كمك نتايج تجربي پيشنهاد خواهد شد. راستي آزمايي ساختار پيشنهادي با استفاده از شبيه سازي در نرم افزار cadence انجام خواهد شد و پس از آن، سيستم پيشنهادي به صورت نمونه آزمايشگاهي پياده سازي شده و در فركانس نمونه khz300 نتايج حاصل مورد بحث و بررسي قرار گرفته است. نتايج حاصل از پياده سازي آزمايشگاهي ساختار انتقال توان بي سيم پيشنهادي بيانگر موثر بودن ساختار پيشنهادي از نظر ارسال بهينه توان، حساس نبودن به ديد مستقيم، بازدهي بالا و تلفات كم نسبت به ساختارهاي معمول است. در نهايت نمونه پياده سازي شده در آزمايشگاه قادر است توان مورد نياز يك كاشتينه ضربان ساز قلب را با حداكثر ولتاژ dc خروجي 4.5 ولت، حداكثر جريان خروجي ma480 ميلي آمپر، حداكثر توان خروجيw2.16 وات و راندماني نزديك به %72 درصد از فاصله4 سانتي متري را تامين كند.