楼氏洞察｜植入式医疗设备中的共振无线电力传输

时间： 2024-03-13 来源：Knowles楼氏电容公众号

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随着心血管疾病、骨科疾病和其他慢性疾病发病率的上升，以及需要护理的患者人数的增加，对植入式医疗设备的需求不断增加。

如今，许多植入式医疗设备都受到主电池寿命的限制。电池的电量是有限的，更换电池会给患者带来不便、昂贵和痛苦。出于安全考虑，包括增加感染和疾病风险，有线电源并不是合适的替代品。心脏起搏器、神经刺激器、耳蜗植入、视网膜植入和给药系统等设备都能从安全、有效的无线充电方式中获益。

共振式无线功率传输的兴起

谐振式无线电力传输（RWPT）的日益普及是医疗植入设备领域三大趋势的综合体现：

小型化：植入式医疗设备不断缩小，高效的无线充电对于在不增加设备体积的情况下保持功能至关重要。

更严格的能效规范：随着越来越多的设备需要稳定的电源，人们越来越希望优化充电系统，以减少能量损耗，提高整体系统效率。

高标准的安全性和可靠性：要使植入式设备更安全，就必须在电力输送方面实现技术进步。

RWPT以效率高、传输距离远、损耗小而著称。在植入式设备中，RWPT可省去电线，延长设备寿命，降低感染风险。

谐振式无线电力传输系统

RWPT系统旨在利用发射线圈和接收线圈之间的振荡磁场来无线传输电力。就组件而言，发射器由电池、逆变器、直流-直流转换器和发射线圈组成，位于人体外部。接收器包括RX线圈、整流器、直流-直流转换器和负载，位于人体内部。

当接收到射频信号时，它们会被转换成可用的直流电（DC），这些直流电可被储存或用于为植入式设备供电。发射器和接收器调谐到相同的频率，以最大限度地实现能量转移。这种技术本质上是一种共振技术，可以最大限度地减少能量传输过程中的损耗，确保植入式设备获得足够的能量。

从本质上讲，RWPT适合紧凑型设计和高效的接收线圈，因为接收线圈和相关电子元件都集成在设备本身中。即使发射线圈和接收线圈不完全对齐或距离较远，也能确保能量传输。

电容器：RWPT系统的核心

电容器在保持系统谐振和效率方面发挥着至关重要的作用。谐振电容器与RX线圈一起用于谐振槽电路，以微调谐振频率。此外，旁路电容器和去耦电容器可滤除噪音，平滑电压波动，从而稳定电压供应。其他各种电容器也具有滤波功能，以保持信号平稳。

陶瓷电容器具有以下优点，因此能够很好地发挥这些作用：

体积小

高电容值

低等效串联电阻（ESR）

宽额定电压

快速充放电

温度稳定性

高介电强度

楼氏电容（KPD）在为国防和军事应用测试和筛选军用级可靠性规范（MIL-SPECS）方面有着悠久的历史，公司对医疗应用（包括植入式医疗设备）也同样严格。围绕植入式医疗设备的持续创新要求楼氏电容（KPD）致力于无线充电领域的创新，而公司致力于提供高质量的元件，作为您设计的基础。

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Knowles（楼氏电子）单层电容器（SLC）选型指南

目录- Precision Devices Introduction Simplified Frequency & Product Application Chart SINGLE LAYER CAPACITORS DLI SINGLE LAYER CAPACITORS COMPEX SUBSTRATES & HEATSINKS DLI BROADBAND DEVICES DLI RF COMPONENTS DLI

型号- V30BZ102M6S,P42BNL820MA03152,CSB SERIES,F15NR0R1M1PX3,D10CFOR1A5PX,CSA SERIES,V30BZ222M8SX,P62BNL820MA02636,AEQ3042,C-BN,C06BL851X-1UN-X0T,P42NR2R0K5S,AEQ2199,AEQ2234,V30BZ103M1SX,C-28,C-BE,C-BD,P62CG1R0C5S,C-20,P21BNL300MA03976,BAR CAP®,P42CG1R5C5S,V30BZ472M1SX,S20AG250DZNX,F20CG0R1M1PX3,C-140,GAP CAP®,AEQ3055,C-37,CR6-BN-105X25X4-5-G-101-Z,C-35,C-30,P21BNL300MA04678,C08BL242X-5UN-X0T,J30XXBA012LX4,C18BL103X-4UN-X0T,J30BJBA022LX2,F15CGR08M5PX3,AEQ2050,V30BZ472M1S,P62CD0R7B5S,B28BJBFN01,CSM-BE-10X10-X5-G-2R9-M,J30BLBA032LX1,AEQ05510,C06BL,DR03F36Q1550AYB,P42BNL820M5S,B20BLSBN01,V30BZ102M6SX,C-40,SBT-28-20X20X6-G-S5,CR SERIES,T30BV30X45PX,C-120,J30BJBA002LX3,BINARY CAP®,CSM SERIES,AEQ05470,AEQ06042,AEQ05471,F35CG0R4M1PX3,CSB-100-50X20X7-10-G-120-M,AEQ05472,C-400,MST,C-58,AEQ05467,AEQ05468,C-55,AEQ05469,C-50,J30BLBA012LX4,V SERIES,E40BU151Z1PX4,PX42UX104KCSX,BORDER CAP®,DI-CAP®,P62NV100M5S,F25NR0R4M1PX3,C-NR,P62BNL820M5S,V30BZ102M5SX,CSA-200-10X10X6-G-101-M,OPTI-CAP®,C-100,MILLI-CAP®,D10BJ100K1EX,PX SERIES,F35CF0R1M1PX3,PX42UX104KCZX,BINARY-CAP®,MST-30-25X20X6-G-S5,V30BZ682M1S,AEQ05246,C18BL,F25CG0R2M1PX3,SBT SERIES,V30BZ682M1SX,V80BZ104M5SX,BI-CAP®,V30BZ103M1S,P62CF0R5B5S,C04BL121X-5UN-X0T,F25CFR08M5PX3,J30BJBA032LX1,V80BZ104M5S,F20NR0R2M1PX3,J30BLBA022LX2,AMPLIFIER BYPASS SAMPLE KIT,P21BNL300M5S,CSA,MST SERIES,C08BL,CSB,P21BNL300MA04282,J30XXBA002LX3,C04BL,CSM,CM SERIES,C-80,BAR-CAP®,SBT,T-CAP®,G10BU100K5PX05,F40NR0R5M1PX4,J30BLBA002LX3,C-200,P42BNL820MA04679,ENG DESIGN KIT SLC,V30BZ222M8S,H20CG250DZNX,C08BL102X-1UN-X0T,B20BHSBN01,B28BHBFN01,B28BTBFN01,J30BJBA012LX4,P21BNL300MA04733

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型号- E40BU151Z1PX4,UL SERIES,L128XH4S,J30XXBA012LX4,F15NR0R1M1PX3,P_2CF0R3B5ST,P21BN300MA3976,S20CG250DZNX,C06BL851X-1UN-X0T,G10BU100K5PX10,P21BN300MA04678,NA SERIES,F25NR0R4M1PX3,P_2NR3R0K5ST,P21BN300MA04282,P_2CF0R5B5ST,B056RC4S,C17CF620J-7UN-X0T,D10XXKITA1EX,P62BN820MA02636,D10XXKITA5PX,D10CF0R1B5PX,F20CG0R1M1PX3,B096QC2S,D10BN100K1EX,G20XXKITAPX10,F35CF0R1M1PX3,P21300MA4678,B033ND5S,D15XXKITA5PX,L065XG9S,F25CG0R2M1PX3,P_2BN820Z5ST,P_2CD0R7B5ST,L254XF3S,L095XG9S,C08BL242X-5UN-X0T,D20XXKITA5PX,P21300MA4282,F15CGR08M5PX3,P42BN820MA03152,B28BLSBN01,P21BN300MA04572,L204XF4S,C04BL121X-5UN-X0T,C18BL103X-4GN-XOT,D15XXKITA1EX,F25CFR08M5PX3,PDW05758,D30XXKITA1EX,F20NR0R2M1PX3,P21BN300MA04733,B028RF2S,J30BLBA032LX1,G10XXKITAPX05,AH SERIES,J30XXBA002LX3,P42BN820MA04679,CF SERIES,P_2CG1R5C5ST,T30BV30X45PX,P21300MA4572,P_2CG1R0C5ST,L117XH4S,G15XXKITAPX08,D30XXKITA5PX,D20XXKITA1EX,F40NR0R5M1PX4,G25XXKITAPX10,D25XXKITA5PX,C17AH620J-7UA-X0T,D25XXKITA1EX,F35CG0R4M1PX3,P21BN300MA03976,P21300MA4733,C08BL102X-1UN-X0T,B28BTBFN01,L157XG3S,B148QF0S,C17UL620J-7UN-X0T

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1812B222K202NT Multilayer Ceramic Chip Capacitor

型号- 1812B222K202NT

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Knowles电容器有效满足起搏器和植入式心律转复除颤器小型化需求，可为植入式医疗设备提供可靠支持

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Knowles（楼氏电子）多层陶瓷电容器选型指南

描述- At Knowles Capacitors, they make Single Layer, Multilayer, High Reliability and Precision Variable Capacitors; EMI Filters; and Thin Film Devices.

型号- XX1206N472J101NX050HTM-HB,UL SERIES,085J2500101JHT,404027K00470GQB-AF9,E01,0603 H,E03,E07,1206Y0500224KXT---,0805B123K501LEAR,SV2220,1210Y1000103KXT---,C17CF620J-7UN-X0T,1206J1000103MXTH20,1210Y2000103KCT---,2220YA300563KSTS3X,CR1206N562K101NHT-4,1812Y1000334MXTE03,RG3640R124K102PX---T,2225B3K06P80GQBRW221,8111M1000102JC□□□□□,1812YA250103KJT,1206G224K250NX050HTM,2220B1K00104JETJ,8131T,1206Y1000103MXTE07,8151M,8171M,1808JA250102KJTSYX,8111M,120625000223JQT--,8111N,C17UL620J7UNX-0T,8131M,0603J0500471JBB_ _ _,1206W476K6R3NX080T,1808JA250102GJTS2X,0805 H SERIES,0805J2504P70BUT,1812Y5000474KJT,C17CF470J7WAX0B,C17CF620J7UN-X0T,0603 H SERIES,1812Y5000474KJTWS2,1206Y1000473KNT,1206HD272F101NGHT,MD0603N102J500NHT-BA,MD0603BW102K500NHT-BA,AH SERIES,MD SERIES,CF SERIES,0805 H,1808JA250102GJTSYS,2520E563K501LGWR,1206YA120103JXT,C17AH620J-7UA-X0T,8121T,RC3640R124K102PX---T,1206G500391JGTH25,8161M,1206RE331J501NHT,0805Y1000103KST---,1206Y1K00152KXTVC1,8121M,8165M,8121N,8141M,ST3640B474M101LJXW-5R,8111M1000102JC□□□□□□,1210Y1000103JDT_ _ _,SV2220BB476M101LJW-10R

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