講演名 2022-01-27
整合トランスレス複合共振回路を適用した医療用UWPTシステムの設計と試作器検証
横井 翔(神戸大), 三島 智和(神戸大),
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抄録(和) 医療用WPT システムの開発として,筆者らは超音波振動を利用した共振方式超音波WPT(UWPT) システムの構築に取り組んでいる。これまでの成果では,負荷インピーダンス整合にマッチングトランス(M.T.) を適用しており,回路体積の増大やUWPT モジュール内部の損失による給電効率低下が技術課題となっていた。本研究ではその解決策として,負荷並列共振の高周波インバータを導入し,M.T. レスを実現する医療用UWPT システムを新たに提案する。周波数解析に基づく回路パラメータ設計指針を明示し,試作器を構築して実験評価を行ったので報告する。
抄録(英) A ultrasound wireless power transfer (UWPT) system for implantable medical devices has been originally developing by the authors. The technical issues of the previous prototyping is removal of impedance matching transformer (M.T) which interfaces a high frequency inverter and UWPT module with a rectifier and load. As a solution for the technical challenge, a new UWPT system that incorporates a load-parallel resonant circuit is presented in this paper, which features M.T.-less circuit structure under high switching. The design guideline of circuit parameters is presented on top of the frequency-domain analysis based on the relevant circuit modeling of power stage, after which the system performances are evaluated by prototype.
キーワード(和) 超音波ワイヤレス給電システム / 圧電素子 / 生体埋め込み機器 / UWPT モジュール / 複合共振回路
キーワード(英) Ultrasound Wireless Power Transmission System (UWPT) / Piezoelectric Transducer(PT) / Implantable device / UWPT module / Multi-resonant circuit
資料番号 EE2021-32
発行日 2022-01-20 (EE)

研究会情報
研究会 EE
開催期間 2022/1/27(から2日開催)
開催地(和) オンライン開催
開催地(英) Online
テーマ(和) 回路技術及び高効率エネルギー変換技術関連、一般
テーマ(英)
委員長氏名(和) 末次 正(福岡大)
委員長氏名(英) Tadashi Suetsugu(Fukuoka Univ.)
副委員長氏名(和) 関屋 大雄(千葉大) / 廣瀬 圭一(NTTファシリティーズ)
副委員長氏名(英) Hiroo Sekiya(Chiba Univ.) / Keiichi Hirose(NTT Facilities)
幹事氏名(和) 坂井 栄治(崇城大) / 松井 信正(長崎総科大)
幹事氏名(英) Eiji Sakai(Sojo Univ.) / Nobumasa Matsui(Nagasaki Inst. of Applied Science)
幹事補佐氏名(和) 米澤 遊(名大) / 古川 雄大(福岡大学) / 湯淺 一史(NTTファシリティーズ)
幹事補佐氏名(英) Yuu Yonezawa(Nagoya Univ.) / Yudai Furukawa(Fukuoka Univ.) / Kazufumi Yuasa(NTT Facilities)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Technical Committee on Energy Engineering in Electronics and Communications
本文の言語 JPN
タイトル(和) 整合トランスレス複合共振回路を適用した医療用UWPTシステムの設計と試作器検証
サブタイトル(和)
タイトル(英) Design and Experimental Verification of Biomedical Ultrasound WPT System Using Impedance Matching Transformer-less Multi-resonant Tank
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) 超音波ワイヤレス給電システム / Ultrasound Wireless Power Transmission System (UWPT)
キーワード(2)(和/英) 圧電素子 / Piezoelectric Transducer(PT)
キーワード(3)(和/英) 生体埋め込み機器 / Implantable device
キーワード(4)(和/英) UWPT モジュール / UWPT module
キーワード(5)(和/英) 複合共振回路 / Multi-resonant circuit
第 1 著者 氏名(和/英) 横井 翔 / Sho Yokoi
第 1 著者 所属(和/英) 神戸大学(略称:神戸大)
Kobe University(略称:Kobe Univ.)
第 2 著者 氏名(和/英) 三島 智和 / Tomokazu Mishima
第 2 著者 所属(和/英) 神戸大学(略称:神戸大)
Kobe University(略称:Kobe Univ.)
発表年月日 2022-01-27
資料番号 EE2021-32
巻番号(vol) vol.121
号番号(no) EE-359
ページ範囲 pp.6-11(EE),
ページ数 6
発行日 2022-01-20 (EE)