تصورات غلط در مورد انتخاب دیود در دستگاه های الکترونیکی پزشکی چیست؟

一، تکیه بیش از حد به عوامل الکتریکی اساسی

هنگام طراحی چیزی، اکثر مهندسان با نگاه کردن به مشخصات اولیه الکتریکی دیودها، مانند ولتاژ مقاومت معکوس (VR)، جریان رو به جلو (IF) و افت ولتاژ رو به جلو (VF) شروع می کنند. این عوامل مبنایی برای تصمیم گیری در مورد «قابل استفاده بودن ابزار» هستند، اما برای تجهیزات پزشکی، تنها دستیابی به این استانداردها کافی نیست.

تجهیزات پزشکی باید استانداردهای ایمنی شدیدی مانند مشخصات سری IEC 60601 را رعایت کنند. اینها نه تنها به عملکرد الکتریکی نیاز دارند، بلکه استانداردهای سخت گیرانه تری را برای سطح عایق، جریان نشتی تعیین می کنند

یکی از نگرانی‌ها این است که مهندسان اغلب از مدل‌های دیود عمومی از لوازم الکترونیکی مصرفی یا دستگاه‌های صنعتی استفاده می‌کنند بدون اینکه بررسی کنند که آیا آنها در تنظیمات پزشکی کار می‌کنند یا خیر. به عنوان مثال، در مدارهایی که دارای قطعاتی هستند که بیماران را لمس می کنند

2، نگران تأثیر جریان نشتی معکوس بر سیگنال‌های پزشکی با دقت بالا نباشید.

در عوض، ارزیابی انتخاب را بر اساس IEC 60601 در اوایل فرآیند طراحی انجام دهید.

اغلب اوقات، قرائت های الکتروکاردیوگرام (ECG) در محدوده میلی ولت یا حتی میکروولت است.

سیگنال های الکتروانسفالوگرام (EEG) قدرت کمتری دارند.

بیوسنسورها به نویز بسیار حساس هستند.

در این مورد، جریان نشتی معکوس دیود (IR) یک عامل مهم است. اما مردم اغلب این پارامتر را فراموش می کنند.

دیودهای شاتکی و دیودهای یکسو کننده معمولی ممکن است در دمای معمولی خوب کار کنند، اما وقتی دما افزایش می‌یابد، جریان نشتی خیلی سریع افزایش می‌یابد که باعث ایجاد نویز یا آفست در سیگنال جمع‌آوری‌شده می‌شود و دقت اندازه‌گیری‌ها را کمتر می‌کند.

برخی از سوء تفاهمات رایج عبارتند از:

استفاده از دیودهای معمولی برای کارکرد مدارهای حفاظتی جلو-

عدم بررسی جریان نشتی در مکان های گرم

پس از مدتی استفاده از گجت به تغییرات جریان نشتی توجه نکنید.

پیشنهاداتی برای بهبود:

از دیودهای بسیار{0}}با نشتی کم در پیوند سیگنال به عنوان اولویت اصلی استفاده کنید.

به جای دیودهای{0} همه منظوره، گره های کلیدی از دستگاه های حفاظتی ویژه ESD استفاده می کنند.

به منحنی IR در مقابل دما در کتابچه راهنمای داده دقت کنید.

 

3، استفاده نادرست از دیودهای شاتکی و نادیده گرفتن مشکلات داخلی آنها-

مشکلات کلیدی عبارتند از:

جریان نشتی معکوس بسیار زیاد است و با افزایش دما بسیار بالا می رود.

ظرفیت تحمل ولتاژ معکوس معمولاً حداقل است.

در پایدار نگه داشتن گرما خیلی خوب نیست

در برخی موارد، مانند مدارهای تشخیص دقیق یا سیستم‌های{0} صدای کم، استفاده از دیودهای شاتکی می‌تواند باعث اشتباهاتی شود که لازم نیست.

برخی از روش های رایج سوء استفاده افراد از آن عبارتند از:

استفاده از Schottky برای دفاع در برابر گیره در انتهای جلوی دریافت سیگنال بیولوژیکی

استفاده از دستگاه های ارزان قیمت شاتکی در تجهیزاتی که در دمای بالا کار می کنند

پایداری درازمدت آن تأیید نشده است.

پیشنهادهایی برای بهینه سازی:

استفاده خوب از Schottky در یکسوسازی برق یا برنامه های DC{0}}DC

سعی کنید تا جایی که می توانید از آن در خطوط سیگنال آنالوگ و دقیق استفاده نکنید.

در صورت نیاز یک مدل با نشتی کم- انتخاب کنید و دما را بررسی کنید.

 

4، به اندازه کافی به محافظت از افزایش و ESD فکر نمی کنید

اما در طراحی دنیای واقعی، مهندسان اغلب:

به جای وسایل حفاظتی ESD از دیودهای معمولی استفاده کنید.

نگران طراحی حفاظت سطح رابط نباشید

عدم انجام تأیید سطح ESD طبق قوانین

بیشتر دیودبا توجه به استاندارد IEC 61000-4-2 به اندازه کافی سریع واکنش نشان ندهید یا به اندازه کافی محکم فشار ندهید تا شوک های ESD را کنترل کنید. این ممکن است باعث آسیب جدی به تراشه ها یا مشکلاتی در سیستم شود.

پیشنهادهایی برای بهتر کردن اوضاع:

برای محافظت از خود، از دیودهای ویژه TVS (سرکوب گذرا) استفاده کنید.

سطح ESD مناسب را برای کار انتخاب کنید، مانند ± 8 کیلوولت یا ± 15 کیلو ولت.

برای کاهش اثرات انگل، دستگاه های حفاظتی را تا جایی که می توانید نزدیک به طرح رابط قرار دهید.

5، به قابلیت اطمینان طولانی مدت، طراحی حرارتی، یا پایداری زنجیره تامین فکر نکنید

چرخه استفاده طولانی مدت (5 تا 10 سال یا بیشتر)

دوره های طولانی کار مداوم (24 ساعت شبانه روز، 7 روز هفته)

جای اشتباه بسیار کم است

در این وضعیت،-قابلیت اطمینان و پایداری زنجیره تأمین درازمدت برایدیودبسیار بحرانی شده اند. اما بسیاری از طرح ها هنوز در مرحله "تا زمانی که بتوان از آنها استفاده کرد" هستند.

فکر نکردن به اینکه دما چه تاثیری بر عمر دستگاه دارد

دستگاه هایی را انتخاب کنید که برای مصرف کنندگان ساخته شده اند به جای دستگاه هایی که برای صنعت یا اتومبیل ساخته شده اند.

نادیده گرفتن چگونگی عملکرد بسته بندی و اتلاف حرارت PCB از نظر انتقال حرارت

قطعاتی را از تامین کنندگان با چرخه عمر محدود یا ناشناخته انتخاب کنید.

مقدار جریان نشتی در طول زمان افزایش می یابد.

دریفت پارامتر باعث می شود سیستم دقت کمتری داشته باشد.

توقف دیرهنگام تولید، گواهی پزشکی را باطل می کند.

ابتدا قطعات صنعتی یا خودرو{0}}را انتخاب کنید.

به مقاومت حرارتی (R θ JA) نگاه کنید و بهترین راه را برای خلاص شدن از گرما پیدا کنید.

برندی را انتخاب کنید که دارای برنامه ماندگاری طولانی مدت باشد.

یک سیستم ردیابی BOM را برای رفع نیازهای ممیزی های پزشکی راه اندازی کنید.