پایان نامه > کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود > مهندسی برق > مقطع کارشناسی ارشد > سال 1400
پدیدآورندگان:
نیلوفر عربیارمحمدی [پدیدآور اصلی]، عماد ابراهیمی[استاد راهنما]
چکیده: دستگاههای پزشکی قابل کاشت در بدن برای تأمین توان خود به منبع تغذیه نیاز دارند. این دستگاهها عموماً از باتریهای کوچکی که بر روی آنها پیادهسازی شده، استفاده میکنند. چالش این دستگاهها، انرژی محدود باتری آنهاست که باید هر چند سال یکبار مجداً شارژ و یا تعویض شوند و این کار مستلزم عمل جراحی است. بهترین راهحل برای تأمین توان این دستگاهها، استفاده از منابع انرژی طبیعی بدن است. داﺧﻞ ﺑﺪن اﻧﺴﺎن ﻣﻨﺒﻊ ﺧﻮﺑﻲ از ﮔﺮﻣﺎست و استحصال این انرژی نیز میتواند راهحل این چالش باشد. در این تحقیق، با استفاده از روشهای مداری استحصال انرژی گرمایی، یک منبع تغذیه جهت تأمین توان دستگاههای قابل کاشت طراحی و شبیهسازی شده و از یک مولد ترموالکتریک برای تبدیل انرژی گرمایی بدن به انرژی الکتریکی استفاده شده است. این مولد با وجود اختلاف دمای چند درجهای بین سطح پوست و داخل بدن میتواند ولتاژی در حدود 20 تا 200 میلیولت (20 تا 2000 میکرووات) تولید کند. از آنجا که این ولتاژ برای شارژ باتری دستگاههای زیستی بسیار کوچک است، مبدل افزایندهای طراحی شده است که این بازه از ولتاژ را به ولتاژ 8/1 ولت تبدیل نماید.
طراحی مبدل افزاینده بهینه چالشهای فراوانی دارد و علت عمده این چالشها، تلفات مبدل است. در تحقیقات اخیر، بهطور متداول از روشهای کنترل MPPT و ZCS برای بهبود بازدهی استفاده شده است. در این پژوهش با کنترل حداکثر جریان سلف، تلفات کاهش داده شده و مبدلی با بازدهی بالا ارائه گردیده است. مبدل پیشنهادی در فنآوری 180نانومتر و نرمافزار Cadence طراحی و شبیهسازی شده و قابل ذکر است که حداقل بازدهی این مبدل در ولتاژ ورودی 20 میلیولت 05/60% و حداکثر بازدهی آن 52/92% است. از دستاوردهای حاصل از این تحقیق میتوان به استخراج و تحلیل معادلات تلفات مبدل و جریان بهینه سلف، ارائه روشی کاربردی برای پیادهسازی مداری آنها و طراحی ساختار ZCS با توان مصرفی کم اشاره کرد.
کلید واژه ها (نمایه ها):
#دستگاه های کاشتنی #برداشت انرژی ترموالکتریک #مبدل تقویت کننده #راندمان #
محل نگهداری: کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود
یادداشت: حقوق مادی و معنوی متعلق به دانشگاه صنعتی شاهرود می باشد.
تعداد بازدید کننده: