An adaptive converter for constant current stimulators
Sabit akım stimülatörler için uyarlanabilir bir dönüştürücü
- Tez No: 695439
- Danışmanlar: PROF. DR. HALUK KÜLAH
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 100
Özet
Fonksiyonel elektrik stimülasyonu (FES), nörolojik veya fizyolojik rahatsızlıkları gidermek için uzun yıllardır kullanılmaktadır. Fonksiyonel elektrik stimülasyonu için farklı metodlar mevcuttur, ki bunlar arasından güvenliği ve şarj kontrolü sayesinde sabit akım stimülasyon birçok cihaz tarafından benimsenmiştir. Bu cihazlar arasında en başarılı cihazlardan biri koklear implanttır. 120.000'den fazla kişi bu cihazları yaşam kalitelerini artırmak için kullanıyor. Son on yılda, bu koklear implantları tamamen implante etmek için yapılan araştırmaların miktarı önemli ölçüde artmıştır. Bu tür tamamen implante edilmiş bir cihazın gereksinimlerine uymak için, titiz spesifikasyonlar gereklidir. Bu özelliklerden en önemlilerinden biri güç tüketimi ile ilgilidir. Ağırlık ve hacim kısıtlamaları nedeniyle cihazın çok daha düşük güçle çalışması gerekir. Ancak bu, sabit akım uyarımı için gerekli olan yüksek voltaj uyumluluğunun gerekliliği nedeniyle oldukça zordur. Bu yüksek voltaj, sistemin verimliliğini daha da düşüren bir dönüştürücü devre ile üretilmelidir. Bu sorunları hafifletmek için bu tezde uyarlanabilir bir dönüştürücü tasarlanmıştır. Sistem, 8 kanallı bir stimülasyon elektrot dizisinin voltajlarını izler. Buna göre 3 kademeli şarj pompası kullanımı ile stimülatör için 1.8 V ile 5.5 V aralığında gerekli besleme gerilimi üretilir. Bu şekilde, dönüştürücü sabit 5.5 V konfigürasyonunda çalıştığı zamana kıyasla nöral stimülatörde %35'e varan güç kaybı azalması gözlemlenir ve bu da çok daha verimli bir genel sistem sağlar.
Özet (Çeviri)
Functional electrical stimulation (FES) has been used to remedy neurological or physiological ailments for many years. Several methods for functional electrical stimulation exist, among which constant current stimulation is adopted by many devices thanks to its safety and charge control. One of the most successful among these devices is the cochlear implant. More than 120.000 people use them to improve the quality of their lives. In the last decade or so, the amount of research done to fully implant these cochlear implants has increased dramatically. To comply with the requirements of such a fully implanted device, rigorous specifications are necessary. One of the most important among these specifications is related to power consumption. Due to weight and volume restrictions the device must operate with ultra-low power. This, however, is quite difficult due to the necessity of high voltage compliance that is required for constant current stimulation. The high voltage must be generated with a converter circuit, which further degrades the efficiency of the system. To alleviate these issues an adaptive converter is designed in this thesis. The system tracks the voltages of an 8- channel stimulation electrode array. Accordingly, with the utilization of a 3-stage charge pump, the necessary supply voltage for the stimulator ranging from 1.8 V to 5.5 V is generated. This way up to 35% power dissipation reduction is observed within the neural stimulator compared to when the converter is operating in its constant 5.5 V configuration, resulting in a much more efficient overall system.
Benzer Tezler
- Batarya şarj uygulamalarında kullanılan LLC rezonans çeviricilerde optimum verim eldesi için yeni bir yöntem
A novel method on obtaining optimal operation efficiency of LLC resonant converters in battery charging applications
ESER ÇALIŞKAN
Doktora
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜR ÜSTÜN
- Doğru akım makinasının adaptif ve optimal kontrolunun pratik gerçeklenmesi
Practical implementation of optimal model reference adaptive control of direct current machine
VEDAT DEVECİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1991
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. M. KEMAL SARIOĞLU
- Adaptive control of DC link current in current source converter based statcom for improving its power losses
Akım kaynaklı çevirgeç tabanlı statkom?da güç kayıplarını iyileştirmek amacıyla DC bağ akımının uyarlamalı kontrolü
FERDİ KARADUMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUAMMER ERMİŞ
- Sabit güçlü yüklere sahip doğru akım mikro şebekelerde öğrenme tabanlı gerilim regülasyonu
Learning-based voltage regulation in direct current micro-grids with constant power loads
MUSTAFA GÜNGÖR
Doktora
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDicle ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET EMİN ASKER