Hvad er misforståelserne om valg af dioder i medicinsk elektronisk udstyr?

一, Stoler for meget på fundamentale elektriske faktorer

Når de designer noget, starter de fleste ingeniører med at se på de grundlæggende elektriske specifikationer af dioder, som omvendt modstå spænding (VR), fremadstrøm (IF) og fremadgående spændingsfald (VF). Disse faktorer er grundlaget for at beslutte, om gadgetten er "brugelig", men for medicinsk udstyr er det ikke nok at nå disse standarder.

Medicinsk udstyr skal opfylde strenge sikkerhedsstandarder, såsom IEC 60601-seriens specifikationer. Disse kræver ikke kun elektrisk ydeevne, men sætter også strengere standarder for isoleringsniveau, lækstrøm

En bekymring er, at ingeniører ofte anvender generiske diodemodeller fra forbrugerelektronik eller industrielle enheder uden at kontrollere, om de vil fungere i medicinske omgivelser. For eksempel i kredsløb, der har dele, der rører patienter

2,Bliv ikke bekymret for, hvordan omvendt lækstrøm påvirker høj-præcisionsmedicinske signaler;

lav i stedet udvælgelsesevaluering baseret på IEC 60601 tidligt i designprocessen.

Det meste af tiden er elektrokardiogram (EKG) aflæsninger i millivolt eller endda mikrovolt området.

Elektroencefalogram (EEG) signaler er mindre stærke.

Biosensorer er meget følsomme over for støj.

I dette tilfælde er diodens omvendte lækstrøm (IR) en vigtig faktor. Men folk glemmer ofte denne parameter.

Schottky-dioder og almindelige ensretterdioder kan fungere fint ved normal temperatur, men når temperaturen stiger, vil lækstrømmen stige meget hurtigt, hvilket vil medføre, at der opbygges støj eller offset på det opsamlede signal, hvilket gør målingerne mindre nøjagtige.

Nogle almindelige misforståelser er:

Brug af almindelige dioder til at få front-beskyttelseskredsløb til at fungere

Kontrollerer ikke for lækstrøm på varme steder

Vær ikke opmærksom på ændringerne i lækstrøm, efter at gadgetten har været brugt i et stykke tid.

Forslag til forbedringer:

Brug dioder med ultra-lav lækage i signalforbindelsen som en topprioritet.

I stedet for almindelige-dioder bruger nøgleknuder specielle ESD-beskyttelsesenheder.

Se nøje på IR vs. temperatur-kurven i datahåndbogen.

 

3,Misbrug af Schottky-dioder og ignorering af deres indbyggede-problemer

De vigtigste problemer er:

Den omvendte lækstrøm er ret høj og stiger meget, når temperaturen stiger.

Kapaciteten til at modstå omvendt spænding er normalt minimal.

Ikke særlig god til at holde varmen stabil

I nogle tilfælde, f.eks. præcisionsdetekteringskredsløb eller systemer med lavt-støjniveau, kan brug af Schottky-dioder forårsage fejl, der ikke er nødvendige.

Nogle almindelige måder, folk misbruger det på er:

Bruger Schottky til at forsvare sig mod fastklemning i forenden af ​​biologisk signalopsamling

Brug af billige Schottky-enheder i udstyr, der fungerer ved høje temperaturer

Dens langsigtede-stabilitet er ikke blevet bekræftet.

Forslag til optimering:

En god brug af Schottky i strømudligning eller DC-DC-applikationer

Prøv ikke at bruge det i analoge og præcise signallinjer så meget som muligt.

Vælg en model med lav-lækage, hvis du har brug for det, og kontroller temperaturen.

 

4, Tænker ikke nok på overspændings- og ESD-beskyttelse

Men i den virkelige-verdens design gør ingeniører ofte:

Brug almindelige dioder i stedet for ESD-beskyttelsesenheder.

Du skal ikke bekymre dig om at designe beskyttelse på grænsefladeniveau

Udfører ikke ESD-niveauverifikation i henhold til reglerne

Mest diodeikke reagere hurtigt nok eller spænde hårdt nok ned til at håndtere ESD stød i henhold til IEC 61000-4-2 standarden. Dette kan forårsage alvorlig skade på chips eller problemer med systemet.

Forslag til at gøre tingene bedre:

For at beskytte dig selv, brug specielle TVS (transient suppression) dioder.

Vælg det rigtige ESD-niveau til jobbet, f.eks. ± 8kV eller ± 15kV.

For at mindske parasitpåvirkninger skal du placere beskyttelsesenheder så tæt på grænsefladelayoutet som muligt.

5, ikke tænker på langsigtet-pålidelighed, termisk design eller stabiliteten af ​​forsyningskæden

Lang brugscyklus (5 til 10 år eller mere)

Lange perioder med kontinuerlig drift (24 timer i døgnet, 7 dage om ugen)

Meget lidt plads til fejl

I denne situation vil den langsigtede-pålidelighed og stabilitet af forsyningskæden fordiodes er blevet meget kritiske. Men mange designs er stadig i "så længe de kan bruges"-stadiet.

Tænker ikke på, hvordan temperaturen påvirker, hvor længe en enhed holder

Vælg enheder, der er lavet til forbrugere i stedet for dem, der er lavet til industri eller biler.

Ignorerer hvor godt emballage og PCB varmeafledning fungerer med hensyn til varmeoverførsel

Vælg komponenter fra leverandører med begrænset livscyklus, eller som ikke er velkendte.

Mængden af ​​lækstrøm stiger over tid.

Parameterdrift gør systemet mindre nøjagtigt.

Hvis produktionen stoppes for sent, bliver lægeerklæringen ugyldig.

Vælg først dele til industri- eller bilindustrien-.

Kig ind i den termiske modstand (R θ JA) og find den bedste måde at slippe af med varmen.

Vælg et mærke, der har et levetidsprogram for at få forsyninger i lang tid.

Opsæt et styklistesporingssystem for at opfylde behovene for medicinske audits.