Koje su zablude o odabiru dioda u medicinskim elektroničkim uređajima?

一, Previše se oslanja na osnovne električne faktore

Kada dizajniraju nešto, većina inženjera počinje gledanjem na osnovne električne specifikacije dioda, kao što su povratni otporni napon (VR), struja naprijed (IF) i pad napona naprijed (VF). Ovi faktori su osnova za odlučivanje da li je uređaj "upotrebljiv", međutim za medicinsku opremu samo postizanje ovih standarda nije dovoljno.

Medicinska oprema mora ispunjavati stroge sigurnosne standarde, kao što su specifikacije serije IEC 60601. Za njih ne samo da su potrebne električne performanse, već postavljaju i strožije standarde za nivo izolacije, struju curenja

Jedna zabrinutost je što inženjeri često koriste generičke modele dioda iz potrošačke elektronike ili industrijskih uređaja bez provjere da li će raditi u medicinskim ustanovama. Na primjer, u krugovima koji imaju dijelove koji dodiruju pacijente

2,Ne brinite o tome kako obrnuta struja curenja utiče na visoko{1}}precizne medicinske signale;

umjesto toga, izvršite procjenu odabira na osnovu IEC 60601 na početku procesa dizajna.

Većinu vremena, očitanja elektrokardiograma (EKG) su u rasponu od milivolta ili čak mikrovolta.

Signali elektroencefalograma (EEG) su manje jaki.

Biosenzori su veoma osetljivi na buku.

U ovom slučaju, reverzna struja curenja diode (IR) je važan faktor. Ali ljudi često zaborave na ovaj parametar.

Schottky diode i obične ispravljačke diode mogu raditi dobro na normalnoj temperaturi, ali kada temperatura poraste, struja curenja će rasti vrlo brzo, što će uzrokovati stvaranje šuma ili pomaka na prikupljenom signalu, čineći mjerenja manje točnima.

Neki uobičajeni nesporazumi su:

Korištenje običnih dioda za rad prednjih{0}} zaštitnih kola

Ne provjerava se struja curenja na vrućim mjestima

Ne obraćajte pažnju na promjene struje curenja nakon što je uređaj bio korišten neko vrijeme.

Prijedlozi za poboljšanje:

Koristite ultra-diode sa niskim brojem curenja u signalnoj vezi kao glavni prioritet.

Umjesto dioda opće{0}}namjene, ključni čvorovi koriste posebne uređaje za zaštitu od ESD-a.

Pažljivo pogledajte krivu IR u odnosu na temperaturu u priručniku podataka.

 

3, Zloupotreba Schottky dioda i ignorisanje njihovih ugrađenih-problema

Ključni problemi su:

Reverzna struja curenja je prilično visoka i mnogo raste kada temperatura poraste.

Kapacitet da izdrži obrnuti napon je obično minimalan.

Nije baš dobro u održavanju stabilne topline

U nekim slučajevima, kao što su kola za preciznu detekciju ili sistemi sa niskim-šumom, korištenje Schottky dioda može uzrokovati greške koje nisu potrebne.

Neki uobičajeni načini na koje ga ljudi zloupotrebljavaju su:

Korištenje Schottkyja za odbranu od stezanja u prednjem dijelu akvizicije biološkog signala

Korištenje jeftinih Schottky uređaja u opremi koja radi na visokim temperaturama

Njegova dugoročna-stabilnost nije potvrđena.

Prijedlozi za optimizaciju:

Dobra upotreba Schottky-ja u ispravljanju snage ili DC-DC aplikacijama

Pokušajte da ga ne koristite u analognim i preciznim signalnim linijama koliko god možete.

Odaberite model s malim-propuštanjem ako je potrebno i provjerite temperaturu.

 

4, Ne razmišljam dovoljno o prenaponu i ESD zaštiti

Ali u stvarno-svjetskom dizajnu, inženjeri često:

Koristite obične diode umjesto ESD zaštitnih uređaja.

Ne brinite o dizajniranju zaštite na nivou interfejsa

Ne vršiti verifikaciju ESD nivoa prema pravilima

Većina diodane reaguju dovoljno brzo ili stegnite dovoljno snažno da se nosite sa ESD šokovima prema standardu IEC 61000-4-2. Ovo može uzrokovati ozbiljna oštećenja čipova ili probleme sa sistemom.

Prijedlozi za poboljšanje stvari:

Da biste se zaštitili, koristite posebne TVS (prelazne supresije) diode.

Odaberite odgovarajući ESD nivo za posao, kao što je ± 8kV ili ± 15kV.

Da biste smanjili uticaj parazita, postavite zaštitne uređaje što bliže izgledu interfejsa.

5, Ne razmišljajući o-dugoročnoj pouzdanosti, termičkom dizajnu ili stabilnosti lanca snabdijevanja

Dug ciklus upotrebe (5 do 10 godina ili više)

Dugi periodi neprekidnog rada (24 sata dnevno, 7 dana u nedelji)

Veoma malo prostora za greške

U ovoj situaciji, dugoročna-pouzdanost i stabilnost lanca snabdijevanja zadiodasu postali veoma kritični. Ali mnogi dizajni su još uvijek u fazi "sve dok se mogu koristiti".

Ne razmišljajući o tome kako temperatura utiče na trajanje uređaja

Odaberite uređaje koji su napravljeni za potrošače umjesto onih koji su napravljeni za industriju ili automobile.

Zanemarivanje koliko dobro pakovanje i PCB rasipanje toplote rade u smislu prenosa toplote

Birajte komponente od dobavljača s ograničenim životnim ciklusom ili koji nisu dobro poznati.

Količina struje curenja raste tokom vremena.

Pomeranje parametara čini sistem manje preciznim.

Zakašnjelo zaustavljanje proizvodnje čini medicinski certifikat nevažećim.

Prvo odaberite industrijske ili automobilske{0}}dijelove.

Pogledajte toplinski otpor (R θ JA) i pronađite najbolji način da se riješite topline.

Odaberite brend koji ima program dugovječnosti kako biste nabavili zalihe na duže vrijeme.

Uspostaviti sistem sljedivosti BOM-a kako bi se ispunile potrebe medicinskih revizija.