Aké sú mylné predstavy o výbere diód v lekárskych elektronických zariadeniach?

一, Príliš sa spoliehať na základné elektrické faktory

Pri navrhovaní niečoho väčšina inžinierov začína pohľadom na základné elektrické špecifikácie diód, ako je spätné výdržné napätie (VR), dopredný prúd (IF) a dopredný pokles napätia (VF). Tieto faktory sú základom pri rozhodovaní o tom, či je gadget „použiteľný“, avšak pre zdravotnícke vybavenie nestačí len dosiahnutie týchto štandardov.

Lekárske vybavenie musí spĺňať prísne bezpečnostné normy, ako sú špecifikácie série IEC 60601. Tie potrebujú nielen elektrický výkon, ale stanovujú aj prísnejšie normy pre úroveň izolácie, zvodový prúd

Jednou z obáv je, že inžinieri často používajú generické modely diód zo spotrebnej elektroniky alebo priemyselných zariadení bez toho, aby skontrolovali, či budú fungovať v lekárskom prostredí. Napríklad v obvodoch, ktoré majú časti, ktoré sa dotýkajú pacientov

2,Nerobte si starosti s tým, ako spätný zvodový prúd ovplyvňuje vysoko presné lekárske signály;

namiesto toho urobte hodnotenie výberu založené na IEC 60601 na začiatku procesu návrhu.

Väčšinu času sú hodnoty elektrokardiogramu (EKG) v rozsahu milivoltov alebo dokonca mikrovoltov.

Signály elektroencefalogramu (EEG) sú menej silné.

Biosenzory sú veľmi citlivé na hluk.

V tomto prípade je dôležitým faktorom spätný únikový prúd (IR) diódy. Ľudia však na tento parameter často zabúdajú.

Schottkyho diódy a bežné usmerňovacie diódy môžu fungovať dobre pri normálnej teplote, ale keď teplota stúpne, zvodový prúd sa veľmi rýchlo zvýši, čo spôsobí nahromadenie šumu alebo posunu na zhromaždenom signáli, čo spôsobí, že merania budú menej presné.

Niektoré bežné nedorozumenia sú:

Používanie bežných diód na zabezpečenie funkčnosti predných{0}}ochranných obvodov

Nekontroluje zvodový prúd na horúcich miestach

Po určitom čase používania gadgetu nevenujte pozornosť zmenám zvodového prúdu.

Návrhy na zlepšenie:

Ako najvyššiu prioritu používajte diódy s ultra{0}}nízkym únikom v signálovom spojení.

Kľúčové uzly namiesto všeobecných-diód používajú špeciálne zariadenia na ochranu pred ESD.

Pozrite sa pozorne na krivku IR vs. teplota v príručke k údajom.

 

3,Zneužitie Schottkyho diód a ignorovanie ich zabudovaných-problémov

Kľúčové problémy sú:

Spätný zvodový prúd je pomerne vysoký a výrazne stúpa, keď teplota stúpa.

Schopnosť vydržať spätné napätie je zvyčajne minimálna.

Nie je veľmi dobré udržiavať stabilné teplo

V niektorých prípadoch, ako sú presné detekčné obvody alebo nízkošumové systémy, môže používanie Schottkyho diód spôsobiť chyby, ktoré nie sú potrebné.

Niektoré bežné spôsoby, ako to ľudia zneužívajú, sú:

Použitie Schottkyho na obranu proti zovretiu v prednej časti akvizície biologického signálu

Používanie lacných zariadení Schottky v zariadeniach, ktoré pracujú pri vysokých teplotách

Jeho dlhodobá-stabilita nebola potvrdená.

Návrhy na optimalizáciu:

Dobré využitie Schottkyho pri usmerňovaní napájania alebo DC-DC aplikáciách

Snažte sa ho čo najviac nepoužívať v analógových a presných signálnych vedeniach.

Ak potrebujete, vyberte si model s nízkym{0}}presakovaním a skontrolujte teplotu.

 

4, Nemyslím dostatočne na prepätie a ESD ochranu

Ale v reálnom-svetovom dizajne inžinieri často:

Namiesto ESD ochranných zariadení používajte bežné diódy.

Nerobte si starosti s navrhovaním ochrany na úrovni rozhrania

Nevykonávanie overovania úrovne ESD podľa pravidiel

Väčšina diódanereagujú dostatočne rýchlo alebo sa pridržiavajú dostatočne silno, aby zvládli otrasy ESD podľa normy IEC 61000-4-2. Mohlo by to spôsobiť vážne poškodenie čipov alebo problémy so systémom.

Návrhy na zlepšenie:

Aby ste sa ochránili, použite špeciálne diódy TVS (prechodové potlačenie).

Vyberte si správnu úroveň ESD pre danú úlohu, napríklad ± 8 kV alebo ± 15 kV.

Aby ste znížili dopady parazitov, umiestnite ochranné zariadenia čo najbližšie k rozloženiu rozhrania.

5, Nemyslieť na dlhodobú-spoľahlivosť, tepelný dizajn alebo stabilitu dodávateľského reťazca

Dlhý cyklus používania (5 až 10 rokov alebo viac)

Dlhé obdobia nepretržitej prevádzky (24 hodín denne, 7 dní v týždni)

Veľmi malý priestor na chyby

V tejto situácii je pre-dlhodobú spoľahlivosť a stabilitu dodávateľského reťazca prediódas sa stali veľmi kritickými. Ale veľa návrhov je stále v štádiu „pokiaľ sa dajú používať“.

Nemyslieť na to, ako teplota ovplyvňuje životnosť zariadenia

Vyberte si zariadenia, ktoré sú vyrobené pre spotrebiteľov namiesto tých, ktoré sú vyrobené pre priemysel alebo automobily.

Ignorovanie toho, ako dobre funguje balenie a odvod tepla PCB z hľadiska prenosu tepla

Vyberte si komponenty od dodávateľov s obmedzeným životným cyklom, alebo ktoré nie sú dobre známe.

Množstvo unikajúceho prúdu sa časom zvyšuje.

Vďaka posunu parametrov je systém menej presný.

Oneskorené zastavenie výroby robí lekárske osvedčenie neplatným.

Najprv si vyberte diely pre priemyselné alebo automobilové-triedy.

Pozrite sa na tepelný odpor (R θ JA) a nájdite najlepší spôsob, ako sa zbaviť tepla.

Vyberte si značku, ktorá má program dlhovekosti, aby ste získali zásoby na dlhú dobu.

Nastavte systém sledovania kusovníkov, aby ste splnili potreby lekárskych auditov.