Skip to main content
SUPERVISOR
Hossein Farzanehfard,Ehsan Adib
حسین فرزانه فرد (استاد راهنما) احسان ادیب (استاد مشاور)
 
STUDENT
Iman Abdali Mashhadi
ایمان ابدالی مشهدی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393

TITLE

Analysis and Improvement of Wireless Power Transfer and Internal Electrical stimulation Circuits With Current Source Gate Driver for Transcutaneous Inductive Link
The cochlear implant and the retinal prosthesis are the most successful neural implant that have been commercialized. Over 10,000,000 people worldwide (in 2000) are blind because of photoreceptorloss due to degenerative retinal diseases such as retinitis pigmentosa. The cost of the retinal prosthesis, regardless of the costs for surgery and rehabilitation, is approximately $300,000 USD. The cochlear implant was about $25,000 USD (in 2007). Unfortunately, 80% of the world’s impecunious people who live in developing countries, with highly limited healthcare budget and wide spread poverty. These people cannot possibly afford the high cost of currently available implant system. So, it is needed to have a design for low cost but affective cochlear implant and retinal prosthesis. The research trend has been concentrated mostly on improvement of signal processing algorithms. So there is a need in improvement of power transfer circuit of retinal prosthesis and cochlear implant. In contrast to wireless power transmission technique that uses electromagnetic waves and antennas, inductive coupling is based on using loosely coupled coils to transmit power by electromagnetic induction. For the mentioned purpose. The proposed circuit has significant advantage over conventional amplifiers (especially Keywords: Cochlear implant, retinal prosthesis, wireless power transfer for transcutaneous Inductive link, current source driver.
ایمپلنت شبکیه ی چشم و ایمپلنت حلزونی گوش از جمله ایمپلنت هایی است که تجاری شده و به ترتیب به نابینایانی که از بیماری تحلیل برنده ی چشم رنج می برند و ناشنوایانی که در گوش میانی به طور مادرزاد دچار مشکل هستند، کمک کرده اند. این دو نوع ایمپلنت بسیار گران قیمت بوده و متأسفانه لازم به ذکر است که حدود هشتاد درصد از بیمارانی که نیاز به این دو نوع ایمپلنت دارند در کشور های درحال توسعه زندگی می کنند، که متوسط در آمد آن ها بسیار پایین تر از هزینه های این دو نوع ایمپلنت می باشد. بنابراین کسب اطلاعات دقیق در مورد تمامی اجزای این دو نوع ایمپلنت بسیار حائز اهمیت می باشد، چرا که امید است در آینده، این دو نوع ایمپلنت با قیمت های بسیار کم تر و با کیفیت قابل قبولی به منظور مصرف محلی تولید گردند. در این دو نوع ایمپلنت بیشتر توجهات در زمینه ی پردازش و بهبود کیفیت سیگنال بوده و ساختار مدار های انتقال دهنده ی توان بی سیم تغییرات آرام تری را دارند. در این مدارها انتقال توان از طریق دو سیم پیچ تزویج و با القای الکترومغناطیسی صورت می گیرد. هم چنین باید فرکانس و توان سیگنال ارسالی در محدوده ی مشخصی باشند که به بافت بدن آسیب نرسد. در بخش اول این پایان نامه چند نمونه از مدارهای انتقال توان بی سیم برای این دو نوع ایمپلنت معرفی شده اند. با بررسی آن ها مشاهده می شودکه این قسمت نیازمند تحقیق بیشتر در جهت افزایش بازده می باشد. مشکلات این مدار ها به خصوص مدار کلاس E (پرکاربردترین مدار انتقال دهنده ی توان بی سیم) بررسی گردیده و مداری در جهت رفع اشکالات مدار های تاکنون معرفی شده پیشنهاد گردیده است. مدارکلاس FF بر خلاف کلاسE ، مقاوم به تغییرات شرایط لینک القایی بوده و در این پایان نامه به صورت سازگار با بدن طراحی گردیده و ویژگی منبع جریانی بودن خروجی آن مورد بررسی قرار گرفته شده است. هم چنین مدار پیشنهادی تحت عنوان کلمپ فعال وارون نیز معرفی گردیده که با افزایش ولتاژ لینک اولیه ازطریق خازن، کاهش ضریب تزویج را جبران نموده است. این مدار نیزمقاوم به تغییرات شرایط لینک بوده و بر خلاف کلاس E نیازی به یک مبدل DC-DC برای کنترل توان خروجی ندارد. در بخش دوم با بررسی راه انداز های گیت ماسفت قدرت برای کاربرد های ایمپلنت های حلزونی گوش و شبکیه ی چشم، ضرورت نیاز به یک راه اندازماسفت با توانایی بازیافت انرژی گیت کاملا محسوس می باشد. در این پایان نامه راه انداز گیت منبع جریانی با توانایی افزایش ولتاژ گیت معرفی شده است. این راه انداز منجر به کاهش مقاومت هدایتی ماسفت قدرت بوده و مانع کاهش شدید بازده در بار های سبک می شود. هم چنین نوع جریان گسسته ی راه اندازگیت منبع جریانی با توانایی افزایش ولتاژ گیت، به منظورکاهش تلفات راه اندازدر این پایان نامه معرفی شده است. این نوع راه انداز گیت، مشکل انحراف جریان گیت که در سایر راه انداز های گیت منبع جریانی وجود دارد را، بهبود داده است. هم چنین راه انداز گیت جریان گسسته ی دو کلیده ای معرفی شده که علاوه بر دارا بودن تعداد کلید کنترلی کمتر نسبت به سایر راه انداز های گیت منبع جریانی جریان گسسته،توانایی عملکرد در فرکانس کلیدزنی بالاتری نسبت به سایر راه انداز های گیت را دارد یا به ازای فرکانس کلیدزنی ثابت، توانایی عملکرد در ضریب وظیفه ی باریک تر را دارا می باشد. به منظور اثبات ادعا های فوق، مدار های انتقال دهنده ی توان و راه انداز های گیت آن ها به صورت نمونه ی آزمایشگاهی پیاده سازی شده است. کلمات کلیدی: 1- ایمپلنت شبکیه‌ی چشم 2- ایمپلنت حلزونی گوش3- مدارات انتقال دهنده ی داده و توان 4- تقویت کننده های قدرت

ارتقاء امنیت وب با وف بومی