Hvernig vernda díóður rafrásir þegar slökkt er á lækningatækjum?

一, eðlisfræðilegur vélbúnaður afl-slökkviverndar: bæling á öfugum rafkrafti
1. Losunarregla um inductive orkugeymslu
Þegar inductive íhlutir í lækningatækjum (eins og segulloka spólur og ómskoðanir drifspólur) ​​geyma segulsviðsorku þegar kveikt er á þeim, getur skyndileg breyting á straumi á augnabliki rafmagnsleysis valdið öfugum raforkukrafti. Í lækningatækjum, ef ekki er gripið til verndarráðstafana, getur öfugur rafkraftur náð margföldri aflgjafaspennu, sem veldur hrikalegum skemmdum á hringrásinni.

2. Fríhjólandi áhrif díóða
Samhliða díóða (freewheeling díóður) eru tengdar á báðum endum spólunnar. Þegar straumurinn er rofinn, leiða díóðurnar áfram í áttina og veita útblástursleið fyrir inductor strauminn. Með því að taka gengi drifrásina í MRI halla magnara sem dæmi, getur fríhjóladíóða klemmt öfuga raforkukraftinn innan 0,7V (kísill smári) eða 0,3V (Schottky smári) og verndað drifsímann gegn háspennuáhrifum. Tilraunagögn sýna að rafrásir sem nota hraðbata díóða (eins og ES1J) geta náð öfugri rafkraftsbælingu sem er yfir 98%.

2, Helstu umsóknaraðstæður í læknisfræðilegum aðstæðum
1. Rafmagnsofframboðsvörn fyrir lífstuðningsbúnað
Í búnaði eins og öndunarvélum og hjarta- og lungnavélum þarf að vera óaðfinnanlega tengdur á milli vararafhlöðu og aðalaflgjafa. Ef straumurinn rennur til baka til vararafhlöðunnar þegar aðalaflgjafinn er rofinn getur það valdið því að rafhlaðan sé ofhlaðin eða rafrásin skemmist. Með því að tengja díóða (eins og SS34 Schottky díóða) í röð í aflleiðinni er hægt að ná einstefnu leiðni til að koma í veg fyrir straumflæði í öfugri átt. Eftir að þessi lausn hefur verið tekin upp er endingartími rafhlöðu tiltekinnar tegundar af flytjanlegum hjartastuðtæki framlengdur um 30% og það virkar stöðugt á breitt hitastig á bilinu -20 gráður til 60 gráður.

2. Hávaðabæling fyrir há-merkjaöflun
Merkjaöflunarhringrás læknisfræðilegra skjáa (eins og hjartalínurit og heilarifitstæki) er afar viðkvæm fyrir hávaða. Andstæða raforkukrafturinn sem myndast á augnabliki rafmagnsleysis getur tengst merkjarásinni í gegnum raflínuna og truflað lífrafmagnsmerki á örvoltastigi. Í blóðsúrefnisrannsóknarrásinni er BAS16 rofadíóða (reverse recovery time 4ns) notuð til að móta innrauð merki. Lítil sníkjurýmdareiginleikar þess tryggja heilleika bylgjuformsins við mótunartíðni upp á 900Hz, sem stjórnar mæliskekkju á súrefnismettun í blóði innan ± 1%.

3. Langtíma áreiðanleikaábyrgð fyrir ígræðanleg tæki
Ígræðanleg gangráð, taugaörvandi og önnur tæki verða að hafa að minnsta kosti 10 ára endingartíma. Afl-slökkt varnardíóða þarf að halda jafnvægi á lágum lekastraumi og háum spennueiginleikum. Hringrásin sem notar ofurhraða endurheimtardíóða (eins og UF4007) styttir öfuga endurheimtartímann niður fyrir 50ns, sem dregur úr há-tíðniskiptistapi. Á sama tíma er lítill bakstraumur þess (<1 μ A) avoids battery self discharge, significantly improving the device's endurance.

3, Kjarnareglur um val og hönnun díóða
1. Parameter matching: Jafnvægi milli kraftmikils spennufalls og aflgetu
Framspennufall (V_F): Lækningabúnaður hefur strangar skilvirknikröfur og lágt V_F díóða ætti að vera í forgangi. Til dæmis, í ómskoðunarprófunarrásinni, getur MR756 Schottky díóðan (V_F=0.3V) aukið hleðsluskilvirkni um 18%, en dregur úr hitamyndun og lengt endingu tækisins.
Reverse batatími (t_rr): Hátíðniforrit (eins og röntgengeislagjafar í tölvusneiðmyndaskanna) krefjast notkunar á ofurhröðum bata díóðum með t_rr<50ns to reduce switching losses. For example, SiC diodes (t_rr=15ns) have an efficiency improvement of over 5% compared to silicon devices at a switching frequency of 100kHz.
Surge current capability (IFSM): Þegar lækningatæki er ræst eða slökkt, geta skammvinnir háir straumar komið fram og velja ætti díóða með IFSM gildi hærri en hámarksstraum rásarinnar. Til dæmis, í háspennuþétta hleðslurás hjartastuðtækis, þolir 30A10 díóðan 100A skammtímastraum án skemmda.
2. Bestun landfræði: fjöl-vörn og hitastjórnun
Margrör samhliða tenging: Í hástraumsforritum eins og afleiningar fyrir lækningaleysi, eru margar díóðar tengdar samhliða til að dreifa straumi og draga úr hitauppstreymi á einstökum tækjum. Til dæmis, með því að nota fjórar 1N5819 Schottky díóða samhliða getur það dregið úr leiðnartapi um 75% og aukið hitaleiðnisvæðið um fjórfalt.
Hönnun hitatengis: Í ígræðanlegum tækjum eru díóðir og hitaskynjarar samþættir á sama sílikon undirlag til að ná fram hitatengingu og rauntíma eftirliti. Ákveðið líkan af taugaörvunartæki hefur minnkað sveiflusvið hitastigs díóðamóta í ± 5 gráður í gegnum þetta kerfi, sem bætir verulega áreiðanleika til lengri-tíma.