医疗用微波供电系统、受电电路、肖特基势垒二极管技术方案

本发明专利技术提供适于向医疗设备无线供电的供电系统等。医疗用微波供电系统(1000)具备：供电装置(200)，其具备供电电路(220)；以及受电电路(100)，其从供电电路(220)接收以无线方式提供的电力，并具备用于整流的肖特基势垒二极管(113)。肖特基势垒二极管(113)利用氮化镍来构成其电极。通过上述构成，在高温时也能够降低肖特基势垒二极管的反向漏电流，并且能够抑制发热。尤其在必须考虑发热对人体、设备造成的影响的医疗设备中，抑制发热量是极其重要的，能够实现安全且稳定地向医疗设备无线供电。

【技术实现步骤摘要】
医疗用微波供电系统、受电电路、肖特基势垒二极管
本专利技术涉及医疗用微波供电系统、医疗用受电电路、肖特基势垒二极管以及医疗用微波供电方法。
技术介绍
作为以无线方式进行供电的无线供电方式，提出了各种方式。其中，虽然提出了使用微波的微波供电系统，但尚未实际应用(例如专利文献1～5以及非专利文献1～2)。作为期待这种微波供电的领域可举出医疗领域。尤其是在手术室中使用的医疗设备以及给患者佩戴的医疗设备、例如便携式心电图仪、脉搏血氧仪、起搏器等是需要供给驱动电力的，利用二次电池来驱动。然而，二次电池的电池容量是受限的，一般越为大容量，尺寸就越大。另一方面，对于给患者佩戴的医疗设备，由于要求小型、轻量化，所以必须使装置本身小型轻量化，不得不使二次电池也小型化，因而其容量变小。又一方面，为了掌握患者的状态，还要求24小时驱动医疗设备，无论如何都需要进行供电。若要在将医疗设备佩戴给患者的状态下进行供电，则可考虑将供电用的电缆连接到医疗设备而对医疗设备侧的二次电池进行充电。然而，由于充电需要某一程度的时间，所以需要患者在佩戴电缆的状态下移动，此时有可能导致电缆被缠住或者绊住。这样在宅医疗、住院中的患者的行动范围由于电缆而受到限制是事实。又一方面，在手术室中使用的医疗设备由于也使用较多的电源电缆，所以同样会产生缠住或绊住的问题。尤其是医疗人员或患者被电缆绊倒会导致点滴管或人工呼吸管等脱落，从而有可能导致重大医疗事故发生。在这种状况下，若实现向医疗设备的无线供电，则电缆连接的工夫、电缆缠住或绊住等风险也得以降低甚至消除，期待大幅度改进处理。另外，还能够有助于因不需要电缆所带来的成本削减、资源节约。而且，由于忘记给医疗设备更换电池或忘记插充电用插头而引起的未充电的问题也得以消除。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特公表2009-513098号公报专利文献2：日本专利4811405号公报专利文献3：日本特开2018-191501号公报专利文献4：日本特开2014-175865号公报专利文献5：日本特开2013-094228号公报非专利文献非专利文献1：「ワイヤレス給電の技术概容」特許庁技术懇話会(“无线供电的技术概要”日本特许厅技术会议)(2015年11月30日)第279号非专利文献2：平成26年度特許出願技术動向調査「非接触給電関連技术」(平成26年专利申请技术动向检索“非接触供电相关技术”)
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于，提供适于向医疗设备进行无线供电的医疗用微波供电系统、医疗用受电电路、肖特基势垒二极管以及医疗用微波供电方法。根据本专利技术的第1方面所涉及的医疗用微波供电系统，是向医疗设备以无线方式进行供电的医疗用微波供电系统，具备：供电装置，其具备供电电路；受电电路，其从所述供电电路接受以无线方式提供的电力，并具备用于整流的肖特基势垒二极管，所述肖特基势垒二极管的电极可以由氮化镍构成。通过上述构成，即使在高温时也能够降低肖特基势垒二极管的反向漏电流，并抑制发热。尤其在必须考虑发热对人体、设备造成的影响的医疗设备中，抑制发热量是极其重要的，能够实现安全且稳定地向医疗设备进行无线供电。另外，根据第2方面所涉及的医疗用微波供电系统，在上述构成的基础上，可以将所述电极由NixN电极(1≤X＜5)构成。进一步地，根据第3方面所涉及的医疗用微波供电系统，在上述任意一种构成的基础上，可以利用规定的图案将导通孔形成于基板。通过上述构成，能够提高散热性。进一步地，根据第4方面所涉及的医疗用微波供电系统，在上述任意一种构成的基础上，可以使所述肖特基势垒二极管为氮化镓系二极管。进一步地，根据第5方面所涉及的医疗用微波供电系统，在上述任意一种构成的基础上，所述受电电路可以具备整流天线电路，所述整流天线电路可以具备配置有多个柔性天线的柔性天线阵列。通过上述构成，能够扩大工作距离。进一步地，根据第6方面所涉及的医疗用微波供电系统，在上述任意一种构成的基础上，可以使所述受电电路为双二极管类型。进一步地，根据第7方面所涉及的医疗用微波供电系统，在上述任意一种构成的基础上，可以使所述受电电路为单分流类型。进一步地，根据第8方面所涉及的医疗用微波供电系统，在上述任意一种构成的基础上，可以进行作为医疗设备的脉搏血氧仪或心电图仪的供电。进一步地，根据第9方面所涉及的医疗用微波受电电路，从具备供电电路的供电装置以无线方式接受电力并对医疗设备进行供电，具备：整流天线电路，其进行从供电装置接受的电波的整流；以及具备电极的肖特基势垒二极管，所述肖特基势垒二极管的电极可以由氮化镍构成。通过上述构成，在高温时也能够降低肖特基势垒二极管的反向漏电流，并抑制发热。尤其在必须考虑发热对人体、设备造成的影响的医疗设备中，抑制发热量是极其重要的，能够实现安全且稳定地向医疗设备无线供电。进一步地，根据第10方面所涉及的肖特基势垒二极管，使用于从具备供电电路的供电装置以无线方式接受电力并对医疗设备进行供电的医疗用受电电路，该肖特基势垒二极管的电极可以由氮化镍构成。通过上述构成，在高温时也能够降低肖特基势垒二极管的反向漏电流，并抑制发热。尤其在必须考虑发热对人体、设备造成的影响的医疗设备中，抑制发热量是极其重要的，能够实现安全且稳定地向医疗设备无线供电。进一步地，根据第11方面所涉及的医疗用微波供电方法，对医疗设备以无线方式进行供电，可以包括：在封闭空间内的壁面上设置具备供电电路的供电装置的步骤；以及利用受电电路从所述供电电路接收以无线方式提供的电力，并利用具备电极的肖特基势垒二极管进行整流的步骤。由此，在高温时也能够降低肖特基势垒二极管的反向漏电流，并抑制发热。尤其在必须考虑发热对人体、设备造成的影响的医疗设备中，抑制发热量是极其重要的，能够实现安全且稳定地向医疗设备无线供电。附图说明图1是示出实施方式1所涉及的医疗用微波供电系统的示意图。图2是示出医疗用微波供电系统的供电电路和受电电路的电路图。图3是示出单分流型整流天线电路的电路图。图4是示出双二极管型的受电电路的电路图。图5是示出通常的整流天线电路的转换效率与输入功率依存性的关系的图表。图6A、图6B是示出阳极电极使用Ni的SBD的与温度变化相关的电流-电压特性的图表。图7A、图7B是示出阳极电极使用TiN的SBD的与温度变化有关的电流-电压特性的图表。图8是示出肖特基势垒二极管的一例的示意性剖视图。图9是示出图8的肖特基势垒二极管的制造方法的流程图。图10是示出NixN电极GaN系SBD的I-V特性的图表。图11是示出NixN电极GaN系SBD的正向的对数表示、线性表示的I-V特性的图表。图12是示出理想因子n和SBH的N2气体流量依存性的图表。图13是示出Ni和NixN电极SBD的C-V特性的图表。图14A是示出Ni电极SBD的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种医疗用微波供电系统，以无线方式对医疗设备进行供电，其具备：/n供电装置，其具备供电电路；以及/n受电电路，其从所述供电电路接收以无线方式提供的电力，并具备用于整流的肖特基势垒二极管，/n所述肖特基势垒二极管的电极由氮化镍构成。/n

【技术特征摘要】
20190523 JP 2019-0971361.一种医疗用微波供电系统，以无线方式对医疗设备进行供电，其具备：
供电装置，其具备供电电路；以及
受电电路，其从所述供电电路接收以无线方式提供的电力，并具备用于整流的肖特基势垒二极管，
所述肖特基势垒二极管的电极由氮化镍构成。


2.权利要求1所述的医疗用微波供电系统，其特征在于，
所述电极由NixN电极构成，其中1≤X＜5。


3.根据权利要求1或2所述的医疗用微波供电系统，其特征在于，
利用规定的图案将导通孔形成于基板。


4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的医疗用微波供电系统，其特征在于，
所述肖特基势垒二极管为氮化镓系二极管。


5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的医疗用微波供电系统，其特征在于，
所述受电电路具备整流天线电路，
所述整流天线电路具备配置有多个柔性天线的柔性天线阵列。


6.根据权利要求1～5中的任意一项所述的医疗用微波供电系统，其特征在于，
所述受电电路为双二极管...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤原茂树，敖金平，李杨，北畑洋，
申请(专利权)人：国立大学法人德岛大学，
类型：发明
国别省市：日本;JP