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医疗器械制造展医疗电子技术勘探——RF无线充电技术如何助力助听器设计?

2023-01-28

在医疗产业中,有越来越多小巧、随身的可穿戴设备,成为监测病人生理状态的最佳工具。但是频繁更换小型电池是许多穿戴设备解决方案的问题,在某些情况下,对于消费者来说几乎是不可能的。无线充电技术消除了频繁更换电池或连接电源线的需要,提供了更高的灵活性、便利性和安心性。
无线充电技术可以支持多种应用,例如智能手机和穿戴设备。医疗器械制造展Medtec China 2023自2016年起布局医疗电子,从最初的电子部件、电机&传动控制展区到2021年首开的高端医疗设备设计与制造专区,目前已经有包括日立金属投资(中国)有限公司 、砷泰中国 、东莞市雨菲电子科技有限公司、上海孚蕊哲静电科技有限公司 、深圳市格兰拓普电子有限公司和杭州通鉴科技有限公司等多家企业入驻参展。 点击快速预登记
总部位于美国加州的Energous宣布,其WattUp无线充电技术将为EarTechnic即将推出的助听设备Tie-X进行无线充电。
Energous首席执行官Steve Rizzone在接受采访时指出,需要更换密封产品中的电池是一个问题,这可能使市场上的许多医疗解决方案不可行。Energous的WattUp无线充电技术使下一代助听器成为可能,而无需担心更换电池,毕竟这对许多用户来说一直是繁琐的任务。此外,智能手机应用程序(app)警报可在电量下降时提醒用户为设备充电。
医疗设备和无线电力
对于那些失去听力的人来说,助听器可以改变他们的生活。然而,更换小型电池对某些人来说可能是一个挑战,尤其是老年人。这些小型电池必须经常更换,设备才能继续运行。
Rizzone说:“耳后、耳道和植入物:这些助听器的主要目标是让产品尽可能方便客户(通常是老年人)使用,但更换微型电池对他们来说是一个挑战。大多数助听器的电池需要每三天更换一次,而且设备的小尺寸意味着电池也很小,对于行动不便的人来说也很难更换。”
他并补充说,“低功率设备通常是更小且弯曲的设备,无法使用Qi (基于线圈的充电)进行充电。”
Energous的WattUp无线充电技术基于射频(RF),适用于没有平坦表面的小型产品和设备。该技术支持接触式和空中下载(OTA)无线充电——减少了基于线圈解决方案的定位和干扰问题。具有单个放大器和天线的架构的简单性,使其足够小以适应各种用例。在频率方面,该解决方案基于Energous的900MHz技术。
Rizzone说:“路径损耗的影响与围绕发射、SAR和共存的监管现实相结合,清楚地表明900MHz是全球无线电力部署的最佳路径,特别是考虑到我们当前的目标市场。”

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WattUp技术
无线充电技术对于低功率应用特别有用,例如需要非常紧凑尺寸的助听器。然而,挑战之一在于低功率应用中采用无线充电技术的难度。Energous的WattUp接收器技术支持接触式充电,也支持长达15英尺的无线充电。
 医疗器械制造展Medtec China 2023了解到WattUp的接收器技术可以扩展以适应各种尺寸的电子设备,包括像入耳式助听器一样小的设备。发射器技术可以透过不同的技术选项(近场、中场和远场)整合到不同的外形尺寸中。这可以包括一个小型、低成本的WattUp发射器(例如,用于替换USB电缆和电源配接器),或用于平板计算机和智能手机以及其他小型电子设备的快速充电发射器,提供功率取决于充电技术的类型。该技术确保接收器和发射器之间的互操作性。
Rizzone说:“Energous的WattUp无线充电技术采用天线和硅ASIC,适用于无法考虑线圈的应用。基于RF的技术减少了消费者在使用基于线圈的解决方案时遇到的放置和干扰问题。充电功率对于嵌入Energous技术的每种产品都是特定的,并由合作伙伴公司(在本例中为EarTechnic)根据电池等组件确定。”
正如Energous所指出的,进一步的应用包括该技术在American Equus EQx VitalsSensor中的使用,这是一种无线充电的马健康监测传感器。该传感器采用WattUp无线充电技术,专为专业马术市场而设计,旨在监测动物的重要参数,例如温度、心率和腿部位置。
该公司新的Power Hub发射器中采用的WattUp技术是一种非波束成形、单天线和单功率放大器(PA)设计,它基于一种架构方法,可为小型无线充电建立路径。
“虽然我们的波束成形技术将专注于充电更长的距离和提供更多的电力,但WattUp PowerHub专注于以最经济的方式实现更短的距离。”Rizzone补充说,“在传统的波束成形系统中,我们需要更多的天线和放大器,这会增加成本和传输设备的尺寸。”
因此,目标是在发射设备前创建一个1公尺的“充电区”,可以同时为智能眼镜、助听器和穿戴设备等多个接收器充电,而不受定位或方向的限制。
文章来源: 电子工程专辑