Details
| Title | Применение ШИМ-управления емкостью конденсаторов для стабилизации выходных характеристик системы индуктивного питания имплантатов = Application of PWM actuation of capacitor capacitance to stabilize the output characteristics of the implant inductive power supply system // Известия высших учебных заведений. Электроника. – 2025. – Т. 30, № 1. — С. 87-93 |
|---|---|
| Creators | Гуров К. О. ; Миндубаев Э. А. ; Данилов А. А. |
| Imprint | 2025 |
| Collection | Общая коллекция |
| Subjects | Радиоэлектроника ; Полупроводниковые приборы ; ШИМ-управление ; широтно-импульсные модуляции ; емкость конденсаторов ; стабилизация выходных характеристик ; имплантаты ; индуктивное питание имплантатов ; имплантируемые медицинские приборы ; PWM control ; pulse width modulation ; capacitor capacity ; output stabilization ; implants ; inductive power supply for implants ; implantable medical devices |
| UDC | 621.382 |
| LBC | 32.852 |
| Document type | Article, report |
| Language | Russian |
| DOI | 10.24151/1561-5405-2025-30-1-87-93 |
| Rights | Доступ по паролю из сети Интернет (чтение) |
| Record key | RU\SPSTU\edoc\76912 |
| Record create date | 9/24/2025 |
Для компенсации смещений передающей и принимающей катушек индуктивности применяется метод изменения емкости конденсатора в передающей части системы индуктивной передачи энергии к имплантируемым приборам. Однако использование данного метода не решает полностью проблему контролируемого управления емкостью конденсатора. В работе для поддержания постоянной выходной мощности в системе индуктивной передачи энергии предложен метод компенсации смещений катушек индуктивности с применением широтно-импульсной модуляции (ШИМ) управления емкостью схемы с помощью двух последовательных конденсаторов и ключевого транзистора, подключенного параллельно к одному из конденсаторов. Исследовано влияние коэффициента заполнения (скважности) ШИМ-сигнала, частоты ШИМ-сигнала, а также собственных характеристик транзисторов на выходную мощность в системе индуктивной передачи энергии на основе ШИМ-управления емкостью. Показано, что существует множество комбинаций емкостей двух конденсаторов, с помощью которых можно достичь требуемой эквивалентной емкости даже при одинаковом коэффициенте заполнения ШИМ-сигнала. Установлено, что увеличение частоты ШИМ-сигнала, а также снижение крутизны передаточной характеристики ключевого транзистора позволяют повысить выходную мощность в системе индуктивной передачи энергии.
In order to compensate displacements of transmitting and receiving inductance coils, a method of changing capacitor capacitance in the transmitting part of system of inductive power transfer to implantable devices is applied. However, the use of this method doesn’t give a complete solution for the problem of controlled capacitor capacitance management. In this work, to maintain a constant output power in an inductive power transfer system, a method for compensation of inductance coils displacements is proposed using pulse-width modulation (PWM) actuation of circuit capacitance by means of two series capacitors and a switching transistor connected in parallel to one of the capacitors. The effect of PWM signal duty cycle, PWM signal frequency, as well as the intrinsic characteristics of the transistors on the amount of output power in the inductive power transfer system based on PWM actuation of capacitance was studied. It was demonstrated that there are many combinations of capacitances of two capacitors that can achieve the required equivalent capacitance even with identical PWM signal duty cycle. It has been established that increasing the PWM signal frequency and reducing the switching transistor transconductance allow the rise in the output power of inductive power transfer system.
Access count: 53
Last 30 days: 11
