Hver er núverandi verndaraðgerð díóða í skynsamlegum lyfjagjöfum?

1, Kjarnaeiginleikar og núverandi verndarbúnaður díóða
Kjarnaeinkenni díóða er einstefnuleiðni hennar - hún leyfir aðeins straumi að fara fram í áttina og sýnir mikla viðnám í öfuga átt. Þessi eiginleiki gerir honum kleift að ná fram ýmsum straumverndaraðgerðum í rafrásum:

Öfug stöðvunarvörn
Þegar hringrás tækisins lendir í öfugri spennubylgju (eins og öfugri pólun aflgjafa, rafstöðuafhleðslu eða rafsegultruflun) fer díóðan fljótt í öfugt stöðvunarástand, hindrar straumflæði og kemur í veg fyrir að viðkvæmir hlutir (eins og örstýringar og skynjarar) skemmist af öfugstraumi. Til dæmis, í snjöllri insúlíndælu, ef aflpóluninni er óvart snúið við, getur díóðan strax lokað hringrásinni til að forðast að brenna út mótordrifseininguna eða skammtastýringarflísinn.
Tímabundin spennubæling (TVS)
Snjöll lyf til lyfjagjafar standa oft frammi fyrir tímabundnum háspennupúlsum sem orsakast af rofaaðgerðum, stöðvun hreyfils eða utanaðkomandi rafsegultruflunum. TVS díóður klemma skammtímaspennu á öruggt svið með afar stuttum viðbragðstíma (nanssekúndustig) og vernda síðari rafrásir. Til dæmis, í þráðlausum hleðslueiningum, geta TVS díóður tekið í sig spennustoppa af völdum spóla til að koma í veg fyrir ofspennuáföll við orkuflutning.
Spennujöfnunaraðgerð
Zener díóða viðhalda stöðugri útgangsspennu með öfugum sundurliðunareiginleikum. Í snjöllum tækjum til lyfjagjafar er það almennt notað til að veita stöðugt afl fyrir skynjara eða samskiptaeiningar með litlum-afli. Til dæmis, í ígræðanlegum lyfjalosunartækjum, getur spennustillandi díóða tryggt að örstýringin geti enn fengið stöðuga 3,3V aflgjafa, jafnvel þó rafhlöðuspennan sveiflast, og forðast skammtaútreikningsvillur sem stafa af óstöðugri spennu.
2, Dæmigert notkunarsvið díóða í snjöllum lyfjagjöfum
1. Vörn gegn öfugtengingu: lágmark-kostnaður og mjög áreiðanleg grunnvörn
Að tengja díóða í röð við aflinntak greindar lyfjagjafartækja er einfaldasta og áhrifaríkasta lausnin til að koma í veg fyrir öfuga pólun aflgjafans. Til dæmis notar flytjanlegur lyfjaskammtarinn 1N4007 afriðardíóða sem er tengd í röð við aflrásina. Þegar notandinn setur rafhlöðuna óvart í öfugt, hindrar díóðan strauminn til að forðast skemmdir á mótordrifseiningunni eða hitaeiningunni. Þrátt fyrir að þetta kerfi kynni leiðni spennufall upp á um 0,7V (kísilrör) geta áhrif þess á endingu rafhlöðunnar verið hverfandi í tækjum með-afli.

2. Stöðug straumvörn: bælir aftur raforkukraft innleiðandi álags
Spennuálag eins og mótorar og segulloka í snjöllum lyfjagjafabúnaði getur myndað öfugan raforkukraft þegar rafmagn er slitið, sem getur valdið bilun á drifsímanum eða MOSFET. Fríhjóladíóðan er tengd samhliða báðum endum innleiðandi álagsins, sem veitir útskriftarleið fyrir raforkukraftinn og verndar rofahlutinn. Til dæmis, í sjálfvirkri inndælingartæki, er Schottky díóða (eins og 1N5819) tengd samhliða í báðum endum skrefmótorsins sem knýr nálina áfram. Lágt framspennufall hans (0,3V) og hröð endurheimtareiginleikar geta í raun tekið á sig orkuáhrifin þegar slökkt er á mótornum og lengt endingu drifrásarinnar.

3. Klemmuvörn: takmarkar inntaksspennusvið ADC
Örstýringar í snjöllum lyfjagjöfum fylgjast oft með skynjaramerkjum eins og þrýstingi, flæðihraða og hitastigi í gegnum hliðræna-í-stafræna breytu (ADC). Ef úttaksspenna skynjarans fer yfir ADC-sviðið getur það skemmt flísina. Með því að samsíða tvíátta klemmudíóða (eins og BAV99) við inntak ADC, er hægt að takmarka inntaksspennuna við öruggt svið (eins og 0-3,3V). Til dæmis, í snjöllum innrennslisdælum, geta klemmdíóður komið í veg fyrir að flæðisskynjarar gefi frá sér óeðlilega háa spennu vegna bilana og vernda ADC eininguna gegn skemmdum.

4. Tímabundin bæling: tryggja stöðugleika þráðlausra samskipta
Snjöll lyfjaafhendingartæki ná gagnaflutningi eða fjarstýringu með þráðlausri tækni eins og Bluetooth og NFC. Þráðlausar einingar eru næmar fyrir rafsegultruflunum, sem geta valdið spennustoppum. TVS díóður (eins og SMAJ5.0A) tengdar samhliða við loftnetsviðmót eða raflínur geta klemmt skammtímaspennu á öruggt stig innan nanósekúndna, komið í veg fyrir samskiptatruflanir eða gagnatap. Til dæmis, í notkunarplástrum fyrir lyfjaeftirlit, geta TVS díóðir bælt rafsegultruflanir sem myndast þegar farsímar og önnur tæki nálgast og tryggt stöðugleika Bluetooth gagnaflutnings.

3, Helstu atriði fyrir val á díóða og hringrásarhönnun
1. Parameter samsvörun: Veldu einkennandi færibreytur byggðar á atburðarás forritsins
Andstæða sundurliðunarspenna (Vbr): Hún ætti að vera hærri en hámarks öfugspenna hringrásarinnar og tryggja öryggismörk (eins og 20% ​​eða meira).
Jákvæð straumur (ef): Nauðsynlegt er að uppfylla hámarks rekstrarstraumsþörf búnaðarins til að forðast ofhitnun og skemmdir.
Reverse recovery time (Trr): Í hátíðniskiptarásum ætti að velja díóða með styttri Trr (eins og Schottky díóða) til að draga úr tapi.
Pökkunarform: Veldu SMD eða DIP umbúðir út frá takmörkunum á plássi tækisins og íhugaðu kröfur um hitaleiðni.
2. Hagræðing hringrásarskipulags: draga úr áhrifum sníkjudýrabreyta
Styttu lengd leiðslunnar: minnkaðu sníkjuvirki og minnkaðu hættuna á há-tíðni sveiflu.
Auka koparþynnusvæði: Bættu hitaleiðni og komdu í veg fyrir skerðingu á afköstum díóða vegna ofhitnunar.
Fjöldíóða samhliða tenging: Í atburðarás með miklum straumi eru margar díóðar tengdar samhliða til að dreifa straumi og bæta áreiðanleika.
3. Óþarfi hönnun: Auka bilunarþol kerfisins
Að taka upp tvöfalda díóða samhliða eða raðbyggingu í mikilvægum verndarrásum til að auka-trufluvarnargetu. Til dæmis, í ígræðanlegum lyfjagjafabúnaði, tekur aflinntaksstöðin upp tvískiptur díóða röð andstæðingur öfug hönnun, sem getur veitt vernd jafnvel þótt ein díóða bili.