Jaké jsou mylné představy o výběru diod v lékařských elektronických zařízeních?

一, Příliš se spoléhat na základní elektrické faktory

Když něco navrhujeme, většina inženýrů začíná tím, že se podívá na základní elektrické specifikace diod, jako je zpětné výdržné napětí (VR), dopředný proud (IF) a dopředný pokles napětí (VF). Tyto faktory jsou základem pro rozhodnutí, zda je gadget „použitelný“, avšak pro lékařské vybavení nestačí jen dosažení těchto standardů.

Lékařské vybavení musí splňovat přísné bezpečnostní normy, jako jsou specifikace řady IEC 60601. Ty potřebují nejen elektrický výkon, ale také nastavují přísnější normy pro izolační úroveň, svodový proud

Jednou z obav je, že inženýři často používají generické modely diod ze spotřební elektroniky nebo průmyslových zařízení, aniž by ověřili, zda budou fungovat v lékařských zařízeních. Například v obvodech, které mají části, které se dotýkají pacientů

2,Nedělejte si starosti s tím, jak zpětný svodový proud ovlivňuje vysoce-přesné lékařské signály;

místo toho proveďte vyhodnocení výběru na základě IEC 60601 na začátku procesu návrhu.

Většinu času jsou hodnoty elektrokardiogramu (EKG) v rozsahu milivoltů nebo dokonce mikrovoltů.

Signály elektroencefalogramu (EEG) jsou méně silné.

Biosenzory jsou velmi citlivé na hluk.

V tomto případě je důležitým faktorem zpětný svodový proud (IR) diody. Na tento parametr ale lidé často zapomínají.

Schottkyho diody a běžné usměrňovací diody mohou za normální teploty fungovat dobře, ale když teplota stoupne, svodový proud se velmi rychle zvýší, což způsobí nahromadění šumu nebo offsetu na shromážděném signálu, takže měření bude méně přesné.

Některá běžná nedorozumění jsou:

Používání běžných diod, aby obvody přední{0}}ochrany fungovaly

Nekontroluje svodový proud na horkých místech

Po chvíli používání gadgetu nevěnujte pozornost změnám svodového proudu.

Návrhy na zlepšení:

Jako nejvyšší prioritu používejte diody s ultra{0}}nízkým svodem v signálovém spojení.

Namísto univerzálních-diod používají klíčové uzly speciální ochranná zařízení ESD.

Podívejte se pozorně na křivku IR vs. teplota v datové příručce.

 

3,Zneužití Schottkyho diod a ignorování jejich vestavěných-problémů

Klíčové problémy jsou:

Zpětný svodový proud je poměrně vysoký a hodně stoupá, když teplota stoupá.

Schopnost vydržet zpětné napětí je obvykle minimální.

Není příliš dobré udržovat stabilní teplo

V některých případech, jako jsou obvody přesné detekce nebo nízkošumové systémy, může použití Schottkyho diod způsobit chyby, které nejsou potřeba.

Některé běžné způsoby, jak to lidé zneužívají, jsou:

Použití Schottkyho k obraně proti sevření v přední části akvizice biologického signálu

Použití levných Schottkyho zařízení v zařízeních, která pracují při vysokých teplotách

Jeho dlouhodobá-stabilita nebyla potvrzena.

Návrhy na optimalizaci:

Dobré využití Schottkyho při usměrňování napájení nebo DC-DC aplikacích

Snažte se jej co nejvíce nepoužívat v analogových a přesných signálových vedeních.

V případě potřeby zvolte model s nízkým-prosakováním a zkontrolujte teplotu.

 

4, Nemyslím dostatečně na přepětí a ochranu proti ESD

Ale v reálném-světovém designu inženýři často:

Místo ochranných zařízení ESD používejte běžné diody.

Nedělejte si starosti s návrhem ochrany na úrovni rozhraní

Neprovádím ověření úrovně ESD podle pravidel

Většina diodanereagují dostatečně rychle nebo sevřou dostatečně silně, aby zvládly otřesy ESD podle normy IEC 61000-4-2. To může způsobit vážné poškození čipů nebo problémy se systémem.

Návrhy, jak věci zlepšit:

Chcete-li se chránit, použijte speciální diody TVS (přechodové potlačení).

Vyberte správnou úroveň ESD pro danou úlohu, například ± 8 kV nebo ± 15 kV.

Chcete-li zmírnit dopady parazitů, umístěte ochranná zařízení co nejblíže k rozvržení rozhraní.

5, Nemyslet na dlouhodobou- spolehlivost, tepelný design nebo stabilitu dodavatelského řetězce

Dlouhý cyklus používání (5 až 10 let nebo více)

Dlouhá období nepřetržitého provozu (24 hodin denně, 7 dní v týdnu)

Velmi malý prostor pro chyby

V této situaci je dlouhodobá- spolehlivost a stabilita dodavatelského řetězcediodas se staly velmi kritickými. Spousta návrhů je ale stále ve fázi „dokud je lze používat“.

Nemyslet na to, jak teplota ovlivňuje životnost zařízení

Vyberte si zařízení, která jsou vyrobena pro spotřebitele, namísto těch, která jsou vyrobena pro průmysl nebo automobily.

Ignorování toho, jak dobře funguje balení a odvod tepla PCB z hlediska přenosu tepla

Vybírejte komponenty od dodavatelů s omezenou životností nebo které nejsou dobře známé.

Množství svodového proudu se časem zvyšuje.

Díky posunu parametrů je systém méně přesný.

Pozdní zastavení výroby způsobí neplatnost lékařského osvědčení.

Nejprve vyberte díly průmyslové nebo automobilové-třídy.

Podívejte se na tepelný odpor (R θ JA) a najděte nejlepší způsob, jak se tepla zbavit.

Vyberte si značku, která má program dlouhověkosti, abyste získali zásoby na dlouhou dobu.

Nastavte systém sledovatelnosti kusovníků, abyste splnili potřeby lékařských auditů.