基于压电变压器的高压脉冲发生器使用宽带间隙半导体用于医疗电穿孔治疗
1Power Electronics Research Centre, University of Galway, Galway, H91 HX31, Ireland. a.chole1@universityofgalway.ie.
Annals of biomedical engineering
|July 19, 2023
概括
这项研究介绍了一种基于压电变压器 (PT) 的新型电源转换器,用于在医疗电穿孔治疗中产生高压 (HV) 双极脉冲,为传统磁力方法提供了可行的替代方案.
科学领域:
- 电气工程 电气工程
- 生物医学工程 生物医学工程
- 电力电子 电力电子 电力电子
背景情况:
- 医学电穿孔疗法需要高电压 (HV) 双极脉冲.
- 传统的基于磁性的功率转换器在从低压 (LV) 源有效生成这些HV脉冲时面临限制.
研究的目的:
- 提出和研究基于压电变压器 (PT) 的功率转换器用于产生高温双极脉冲的新应用.
- 探索基于PT的功率转换,作为电穿孔治疗中基于磁性的方法的替代方案.
主要方法:
- 基于PT的功率转换器的详细系统设计.
- 选择宽带间隙半导体开关:化场效应晶体管 (GaN FET),化碳 (SiC) 二极管和SiC MOSFET.
- 使用LTSpice模拟和基于PT的电容充电器的初步实验结果进行概念验证演示.
主要成果:
- 模拟结果证明了基于PT的方法对HV脉冲生成的可行性.
- 来自电容充电器的初步实验数据验证了系统的潜力.
- 拟议的系统利用先进的宽带差半导体进行高效的功率转换.
结论:
- 基于压电变压器 (PT) 的功率转换器为医疗电穿孔中产生高温双极脉冲提供了一个有希望的替代方案.
- 开发的系统设计和组件选择显示出一个完整的HV脉冲发电机原型的潜力.
- 目前正在进行的工作重点是开发一个可用于实际应用的全尺寸硬件原型.


