Mitkä ovat väärinkäsitykset diodien valinnasta lääketieteellisissä elektronisissa laitteissa?

一, luottaa liikaa perustavanlaatuisiin sähkötekijöihin

Suunnitellessaan jotain, useimmat insinöörit aloittavat tarkastelemalla diodien sähköisiä perustietoja, kuten käänteistä vastustuskykyä (VR), myötävirtaa (IF) ja myötäsuuntaista jännitehäviötä (VF). Nämä tekijät ovat perusta päätettäessä, onko laite "käyttökelpoinen", mutta lääketieteellisille laitteille pelkkä näiden standardien saavuttaminen ei riitä.

Lääketieteellisten laitteiden on täytettävä tiukat turvallisuusstandardit, kuten IEC 60601 -sarjan vaatimukset. Nämä eivät vaadi vain sähköistä suorituskykyä, vaan asettavat myös tiukemmat standardit eristystasolle ja vuotovirralle

Yksi huolenaihe on, että insinöörit käyttävät usein yleisiä diodimalleja kulutuselektroniikasta tai teollisuuslaitteista tarkistamatta, toimivatko ne lääketieteellisissä olosuhteissa. Esimerkiksi piireissä, joissa on potilaita koskettavia osia

2. Älä ole huolissasi siitä, kuinka käänteinen vuotovirta vaikuttaa -tarkkoihin lääketieteellisiin signaaleihin.

tee sen sijaan valintaarviointi IEC 60601:n perusteella suunnitteluprosessin alussa.

Suurimman osan ajasta elektrokardiogrammin (EKG) lukemat ovat millivolttien tai jopa mikrovolttien alueella.

Elektroenkefalogrammin (EEG) signaalit ovat vähemmän voimakkaita.

Biosensorit ovat erittäin herkkiä melulle.

Tässä tapauksessa diodin käänteinen vuotovirta (IR) on tärkeä tekijä. Mutta ihmiset unohtavat usein tämän parametrin.

Schottky-diodit ja tavalliset tasasuuntausdiodit voivat toimia hyvin normaaleissa lämpötiloissa, mutta lämpötilan noustessa vuotovirta nousee hyvin nopeasti, mikä aiheuttaa kohinaa tai poikkeamaa kerättyyn signaaliin, mikä tekee mittauksista vähemmän tarkkoja.

Joitakin yleisiä väärinkäsityksiä ovat:

Käytä tavallisia diodeja etupään{0}}suojauspiirien saamiseen toimimaan

Ei tarkista vuotovirtaa kuumissa paikoissa

Älä kiinnitä huomiota vuotovirran muutoksiin, kun laitetta on käytetty jonkin aikaa.

Parannusehdotuksia:

Käytä erittäin{0}}vähävuotoja olevia diodeja signaalilinkissä ensisijaisesti.

Yleiskäyttöisten-diodien sijaan avainsolmut käyttävät erityisiä ESD-suojalaitteita.

Katso tarkasti IR vs. lämpötila -käyrää tietokäsikirjasta.

 

3,Schottky-diodien väärinkäyttö ja niiden sisäänrakennettujen ongelmien huomiotta jättäminen

Tärkeimmät ongelmat ovat:

Käänteinen vuotovirta on melko korkea ja nousee paljon lämpötilan noustessa.

Kyky kestää käänteistä jännitettä on yleensä minimaalinen.

Ei kovin hyvä pitämään lämpöä vakaana

Joissakin tapauksissa, kuten tarkkuustunnistuspiireissä tai{0}}vähäkohinaisissa järjestelmissä, Schottky-diodien käyttö voi aiheuttaa tarpeettomia virheitä.

Joitakin yleisiä tapoja käyttää sitä väärin ovat:

Schottkyn käyttäminen puolustautumiseen puristumiselta biologisen signaalin hankinnan etupäässä

Halpojen Schottky-laitteiden käyttö korkeissa lämpötiloissa toimivissa laitteissa

Sen pitkäaikaista{0}}vakautta ei ole vahvistettu.

Optimointiehdotuksia:

Hyvä Schottkyn käyttö tehotasasuuntauksessa tai DC{0}}DC-sovelluksissa

Älä käytä sitä analogisissa ja tarkkuussignaalilinjoissa niin paljon kuin mahdollista.

Valitse tarvittaessa pieni{0}}vuotomalli ja tarkista lämpötila.

 

4, Ei ajatella tarpeeksi ylijännite- ja ESD-suojausta

Mutta todellisessa{0}}suunnittelussa insinöörit usein:

Käytä tavallisia diodeja ESD-suojalaitteiden sijasta.

Älä huolehdi käyttöliittymätason suojauksen suunnittelusta

Ei tehdä ESD-tason tarkistusta sääntöjen mukaisesti

Useimmat diodiälä reagoi tarpeeksi nopeasti tai purista tarpeeksi lujasti käsitelläksesi ESD-iskuja standardin IEC 61000-4-2 mukaisesti. Tämä voi aiheuttaa vakavia vaurioita siruille tai ongelmia järjestelmässä.

Ehdotuksia asioiden parantamiseksi:

Käytä erityisiä TVS-diodeja (transient supression) suojellaksesi itseäsi.

Valitse työlle oikea ESD-taso, kuten ± 8kV tai ±15kV.

Vähennä loisten vaikutusta asettamalla suojalaitteet mahdollisimman lähelle käyttöliittymän asettelua.

5, En ajattele pitkäaikaista-luotettavuutta, lämpösuunnittelua tai toimitusketjun vakautta

Pitkä käyttöjakso (5-10 vuotta tai enemmän)

Pitkät jatkuvat käyttöjaksot (24 tuntia vuorokaudessa, 7 päivää viikossa)

Erittäin vähän tilaa virheille

Tässä tilanteessa{0}}toimitusketjun pitkän aikavälin luotettavuus ja vakausdiodiovat tulleet erittäin kriittisiksi. Mutta monet mallit ovat vielä "niin kauan kuin niitä voidaan käyttää" -vaiheessa.

Ei ajatella, kuinka lämpötila vaikuttaa laitteen käyttöikään

Valitse laitteita, jotka on tehty kuluttajille teollisuuden tai autojen sijaan.

Jätetään huomioimatta, kuinka hyvin pakkaus ja piirilevyn lämmönpoisto toimivat lämmönsiirron kannalta

Valitse komponentteja toimittajilta, joiden elinkaari on rajoitettu tai joita ei tunneta hyvin.

Vuotovirran määrä kasvaa ajan myötä.

Parametrien ajautuminen tekee järjestelmästä vähemmän tarkan.

Tuotannon myöhäinen lopettaminen tekee lääkärintodistuksen mitättömäksi.

Valitse ensin teollisuus- tai auto{0}}osat.

Tutki lämpövastusta (R θ JA) ja löydä paras tapa päästä eroon lämmöstä.

Valitse merkki, jolla on pitkäikäisyysohjelma saadaksesi tarvikkeita pitkäksi aikaa.

Luo BOM-jäljitysjärjestelmä vastaamaan lääketieteellisten tarkastusten tarpeisiin.