Araştırma Makalesi

A WIRELESS POWER TRANSFER SYSTEM DESIGN FOR CHARGING OF INTRA-BODY IMPLANT DEVICES

Cilt: 29 Sayı: 1 22 Nisan 2024
  • Edanur Büyüktuna
  • Elif Dilek
  • Fatma Nur Yorgancılar
  • Ramazan Çetin
  • Ali Ağçal *
PDF İndir
EN TR

A WIRELESS POWER TRANSFER SYSTEM DESIGN FOR CHARGING OF INTRA-BODY IMPLANT DEVICES

Öz

Wireless power transfer (WPT) presents numerous possibilities for recharging electronic devices in challenging environments. Charging of biomedical devices within the body is among the available opportunities. Inductively coupled WPT is a dependable and effective solution for powering these devices. Energy is transferred from the transmitter to the receiver in the inductively coupled WPT system through the use of coils and magnetic coupling. A WPT system was designed for this study, with dimensions of 4 cm by 4 cm, power output of 1 mW, and a frequency of 13.56 MHz. Series Series (SS) topology was selected for its ease of handling and simple architecture. A square coil was selected as the receiver and transmitter coil structure due to its higher coupling factor than circular coils. ANSYS® Maxwell 3D was used to design the coils and perform magnetic analysis. In the ANSYS® HFSS program, the WPT system was placed inside the male human model and the electromagnetic exposure of the WPT on humans was examined. The magnetic scattering of the WPT system was within the safe values specified by IEEE and ICNIRP standards.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. 1. Agarwal, K., Jegadeesan, R., Guo, Y. X., and Thakor, N. V. (2017) Wireless power transfer strategies for implantable bioelectronics, IEEE reviews in biomedical engineering, 10, 136-161. doi: 10.1109/RBME.2017.2683520
  2. 2. Ağçal, A., Doğan, T. H., and Aksu, G. (2022) The Effects of Operating Frequency on Wireless Power Transfer System Design and Human Health in Electric Vehicles, Electrica, 22(2), 188-197. doi: 10.54614/electrica.2022.22020
  3. 3. Brown, W.C. (1969) Experiments involving a microwave beam to power and position a helicopter, IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, 5(1), 692-702. doi: 10.1109/TAES.1969.309867
  4. 4. Campi, T., Cruciani, S., Palandrani, E., De Santis, V., Hirata, A., and Feliziani, M. (2016) Wireless Power Transfer Charging System for AIMDs and Pacemakers, IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 64(2), 633-642. doi: 10.1109/TMTT.2015.2511011
  5. 5. Dai, J., and Ludois, D. C. (2015) A survey of wireless power transfer and a critical comparison of inductive and capacitive coupling for small gap applications, IEEE Transactions on Power Electronics, 30(11), 6017-6029. doi: 10.1109/TPEL.2015.2415253
  6. 6. Demirci, Y.E. (2020). Kalp Pili Uygulamaları için kablosuz enerji transferi devre tasarımı, Master thesis, Pamukkale Üniversitesi, Türkiye.
  7. 7. Hong, S., Jeong, S., Lee, S., Sim, B., Kim, H., and Kim, J., (2020) Low EMF design of cochlear implant wireless power transfer system using a shielding coil”, In 2020 IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility & Signal/Power Integrity (EMCSI), Reno, 623-625. doi: 10.1109/EMCSI38923.2020.9191460
  8. 8. IEEE, (2019) Standard for safety levels with respect to human exposure to electric, magnetic, and electromagnetic fields (0 Hz to 100 kHz), Std, Vol. C95, no. 1™-2019,.

Ayrıntılar

Birincil Dil

İngilizce

Konular

Elektrik Mühendisliği

Bölüm

Araştırma Makalesi

Erken Görünüm Tarihi

28 Mart 2024

Yayımlanma Tarihi

22 Nisan 2024

Gönderilme Tarihi

22 Mart 2023

Kabul Tarihi

9 Ocak 2024

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2024 Cilt: 29 Sayı: 1

Kaynak Göster

APA
Büyüktuna, E., Dilek, E., Yorgancılar, F. N., Çetin, R., & Ağçal, A. (2024). A WIRELESS POWER TRANSFER SYSTEM DESIGN FOR CHARGING OF INTRA-BODY IMPLANT DEVICES. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 29(1), 139-154. https://doi.org/10.17482/uumfd.1269483
AMA
1.Büyüktuna E, Dilek E, Yorgancılar FN, Çetin R, Ağçal A. A WIRELESS POWER TRANSFER SYSTEM DESIGN FOR CHARGING OF INTRA-BODY IMPLANT DEVICES. UUJFE. 2024;29(1):139-154. doi:10.17482/uumfd.1269483
Chicago
Büyüktuna, Edanur, Elif Dilek, Fatma Nur Yorgancılar, Ramazan Çetin, ve Ali Ağçal. 2024. “A WIRELESS POWER TRANSFER SYSTEM DESIGN FOR CHARGING OF INTRA-BODY IMPLANT DEVICES”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 29 (1): 139-54. https://doi.org/10.17482/uumfd.1269483.
EndNote
Büyüktuna E, Dilek E, Yorgancılar FN, Çetin R, Ağçal A (01 Nisan 2024) A WIRELESS POWER TRANSFER SYSTEM DESIGN FOR CHARGING OF INTRA-BODY IMPLANT DEVICES. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 29 1 139–154.
IEEE
[1]E. Büyüktuna, E. Dilek, F. N. Yorgancılar, R. Çetin, ve A. Ağçal, “A WIRELESS POWER TRANSFER SYSTEM DESIGN FOR CHARGING OF INTRA-BODY IMPLANT DEVICES”, UUJFE, c. 29, sy 1, ss. 139–154, Nis. 2024, doi: 10.17482/uumfd.1269483.
ISNAD
Büyüktuna, Edanur - Dilek, Elif - Yorgancılar, Fatma Nur - Çetin, Ramazan - Ağçal, Ali. “A WIRELESS POWER TRANSFER SYSTEM DESIGN FOR CHARGING OF INTRA-BODY IMPLANT DEVICES”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 29/1 (01 Nisan 2024): 139-154. https://doi.org/10.17482/uumfd.1269483.
JAMA
1.Büyüktuna E, Dilek E, Yorgancılar FN, Çetin R, Ağçal A. A WIRELESS POWER TRANSFER SYSTEM DESIGN FOR CHARGING OF INTRA-BODY IMPLANT DEVICES. UUJFE. 2024;29:139–154.
MLA
Büyüktuna, Edanur, vd. “A WIRELESS POWER TRANSFER SYSTEM DESIGN FOR CHARGING OF INTRA-BODY IMPLANT DEVICES”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, c. 29, sy 1, Nisan 2024, ss. 139-54, doi:10.17482/uumfd.1269483.
Vancouver
1.Edanur Büyüktuna, Elif Dilek, Fatma Nur Yorgancılar, Ramazan Çetin, Ali Ağçal. A WIRELESS POWER TRANSFER SYSTEM DESIGN FOR CHARGING OF INTRA-BODY IMPLANT DEVICES. UUJFE. 01 Nisan 2024;29(1):139-54. doi:10.17482/uumfd.1269483

DUYURU:

30.03.2021- Nisan 2021 (26/1) sayımızdan itibaren TR-Dizin yeni kuralları gereği, dergimizde basılacak makalelerde, ilk gönderim aşamasında Telif Hakkı Formu yanısıra, Çıkar Çatışması Bildirim Formu ve Yazar Katkısı Bildirim Formu da tüm yazarlarca imzalanarak gönderilmelidir. Yayınlanacak makalelerde de makale metni içinde "Çıkar Çatışması" ve "Yazar Katkısı" bölümleri yer alacaktır. İlk gönderim aşamasında doldurulması gereken yeni formlara "Yazım Kuralları" ve "Makale Gönderim Süreci" sayfalarımızdan ulaşılabilir. (Değerlendirme süreci bu tarihten önce tamamlanıp basımı bekleyen makalelerin yanısıra değerlendirme süreci devam eden makaleler için, yazarlar tarafından ilgili formlar doldurularak sisteme yüklenmelidir).  Makale şablonları da, bu değişiklik doğrultusunda güncellenmiştir. Tüm yazarlarımıza önemle duyurulur.

Bursa Uludağ Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi Dekanlığı, Görükle Kampüsü, Nilüfer, 16059 Bursa. Tel: (224) 294 1907, Faks: (224) 294 1903, e-posta: mmfd@uludag.edu.tr