Dissertação

{en_GB=Energy Conditioning for Implantable Medical Devices: A Multiple Input Redundant System} {} EVALUATED

{pt=Aproveitar a energia gerada pelo corpo humano está a surgir progressivamente como uma alternativa ao recurso de baterias para alimentar dispositivos médicos implantáveis, cuja utilização pode provocar algumas complicações para os pacientes. A conversão da energia proveniente do corpo humano, e da sua atividade física, em energia eléctrica utilizável é realizada através de dispositivos implantados no corpo humano para este efeito, sendo os geradores piezoeléctricos ou electroestáticos alguns exemplos. De forma a tirar partido das vantagens dos vários geradores disponíveis, propõe-se neste trabalho uma solução que combina várias entradas, sendo capaz de recolher energia de várias fontes, criando-se assim um sistema redundante que garante sempre uma fonte funcional quando outra falha. No entanto, apesar dos dispositivos implantáveis consumirem baixa potência, a energia gerada pelos coletores de energia não suficiente para os alimentar. Desta forma, é necessária a implementação de circuitos capazes de elevar a tensão. O sistema proposto permite alguma elevação de tensão, além da garantia de continuidade de fornecimento de energia ao implante. Como objetivo secundário, foi também realizada uma revisão abrangente sobre o tema de recolha de energia, reunindo num só documento informação relevante e atual sobre o tema, suportada por uma literatura variada., en=Powering up an Implantable Medical Device (IMD) by taking advantage of energy harvesting devices, which convert energy collected from human body activities into electrical energy, has been increasingly an alternative to fixed density and lifetime batteries, that may represent several drawbacks for patients. Piezoelectric and electrostatic generators gather the best results in terms of output power generated and reliability. In order to combine these energy harvesters’ characteristics, there are several approaches that have multiple energy harvesting devices as input sources. Despite of IMDs are usually low power devices, the energy generated by energy harvesters is not enough to power them. Therefore, it is needed to boost the generated voltage, using voltage elevation circuits for this purpose. In this work, a system capable of processing harvest energies to power up an implantable medical device that, being very simple, automatically guarantees the existence of a working input power source, was developed. It was proved that this system, besides providing some voltage elevation, is capable of readjusting the input source, maintaining the minimum output voltage required. Also, a substantial revision of the literature the energy harvesting state of the art was performed, in order to gather in just one document, the relevant latest information spread by a varied literature (medical, physics, electrical and technological publications).}
{pt=Energy Harvesting, Implantable Medical Devices, Boost DC-DC Converter, Multiple Input Sources System, en=Recolha de Energia, Dispositivos Médicos Implantáveis, Conversores DC-DC Elevadores de Tensão, Sistema com Múltiplas Fontes de Entrada}

Novembro 14, 2018, 14:0

Orientação

ORIENTADOR

José António Beltran Gerald

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Auxiliar