摘要 — 无线电力线圈在植入式医疗设备中具有重要用途,可实现安全可靠的无线电力传输。为每种特定应用设计线圈是一个复杂的过程,涉及许多相互依赖的设计变量;确定每对线圈的最佳设计参数既具有挑战性又耗时。在本文中,我们开发了一种平面方螺旋线圈的自动化设计方法,该方法根据输入的设计要求生成理想的设计参数,以实现最大功率传输效率。首先通过将电感耦合系数 k 与其他设计参数隔离开来降低计算复杂度。然后开发了一个简化但准确的等效电路模型,其中迭代考虑了趋肤效应、邻近效应和寄生电容耦合。所提出的方法在开源软件中实现,该软件考虑了输入的制造限制和特定应用要求。通过有限元法模拟验证了估计的功率传输效率的准确性。使用所提出的方法,线圈设计过程完全自动化,只需几分钟即可完成。
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