张 巍，陈乾宏，曹玲玲

（南京航空航天大学江苏省新能源发电与电能变换重点实验室，南京 210016）

1 引言

随着医学技术的飞速发展，各种功能的电子医疗产品不断进入人们的生活。对于内科治疗效果甚微的病例，或者对于某些特殊的疾病患者，人体植入式设备成为首选[1]。作为一种埋置在体内的电子设备，其主要用来诊断、治疗某些疾病，长期监测体内生理生化参数的变化，实现在生命体自然状态下的直接测量和控制，也可用来代替某些功能已丧失的器官[2-4]。由于其突出的效用，植入式电子设备将是21世纪生物医学电子发展的一个重要方向。

然而，人体植入设备同样面临着诸多问题，其中如何为其提供长期、稳定、高效的电能一直是其研究的关键与难点[5]。传统的供电方式，如导线刺破皮肤供电以及一次性电池，都存在着其固有的缺陷。各国学者正在研究基于非接触式电能传输技术的新的能量供应系统，利用原、副边没有物理及电气接触的非接触变压器作为功率传输的关键环节，运用电磁感应，将体外的电能以磁场为载体，透过皮肤传输给体内植入设备。这种供电技术不会损伤皮肤，避免感染，减小治疗痛苦，可大大提高和改善病人的生活质量。

本论文针对人体植入设备的非接触电能传输系统的技术难点，对高阶补偿和变参数条件下的控制方法，以及非接触变压器的结构优化等进行系统的归纳、总结。

2 人体植入设备及其供电方式

2.1 植入式设备简介