Sut mae deuodau yn amddiffyn cylchedau pan fydd offer meddygol yn cael ei bweru i ffwrdd?

一, Mecanwaith ffisegol pŵer-amddiffyniad i ffwrdd: atal grym electromotive gwrthdro
1. Egwyddor rhyddhau storio ynni anwythol
Pan fydd y cydrannau anwythol mewn offer meddygol (fel coiliau falf solenoid a choiliau gyriant stiliwr uwchsain) yn storio ynni maes magnetig pan gaiff ei bweru ymlaen, gall newid sydyn yn y cerrynt ar hyn o bryd o fethiant pŵer achosi grym electromotive gwrthdro. Mewn offer meddygol, os na chymerir mesurau amddiffynnol, gall y grym electromotive gwrthdro gyrraedd foltedd y cyflenwad pŵer sawl gwaith, gan achosi difrod dinistriol i'r gylched.

2. Effaith freewheeling deuodau
Mae deuodau cyfochrog (deuodau olwyn rad) wedi'u cysylltu ar ddau ben yr anwythydd. Pan fydd y pŵer yn cael ei dorri i ffwrdd, mae'r deuodau'n dargludo i'r cyfeiriad ymlaen, gan ddarparu llwybr gollwng ar gyfer cerrynt yr anwythydd. Gan gymryd y gylched gyrrwr ras gyfnewid mewn mwyhadur graddiant MRI fel enghraifft, gall y deuod olwyn rydd glampio'r grym electromotive gwrthdro o fewn 0.7V (transistor silicon) neu 0.3V (transistor Schottky), gan amddiffyn y transistor gyrru rhag effaith foltedd uchel. Mae data arbrofol yn dangos y gall cylchedau sy'n defnyddio deuodau adfer cyflym (fel ES1J) gyflawni effeithlonrwydd atal grym electromotive gwrthdro o dros 98%.

2, Senarios cais allweddol mewn lleoliadau meddygol
1. Diogelu colli swydd pŵer ar gyfer offer cynnal bywyd
Mewn offer megis peiriannau anadlu a pheiriannau adfywio cardio-pwlmonaidd, mae angen cysylltu'r newid rhwng batris wrth gefn a phrif ffynonellau pŵer yn ddi-dor. Os yw'r cerrynt yn llifo yn ôl i'r batri wrth gefn pan fydd y prif gyflenwad pŵer yn cael ei dorri i ffwrdd, gall achosi i'r batri gael ei or-ollwng neu i'r gylched gael ei niweidio. Trwy gysylltu deuodau (fel deuodau SS34 Schottky) mewn cyfres yn y llwybr pŵer, gellir cyflawni dargludiad un cyfeiriad i atal llif cerrynt gwrthdro. Ar ôl mabwysiadu'r ateb hwn, mae bywyd batri brand penodol o ddiffibriliwr cludadwy yn cael ei ymestyn 30%, ac mae'n gweithio'n sefydlog mewn ystod tymheredd eang o -20 gradd i 60 gradd.

2. Atal sŵn ar gyfer caffael signal manwl uchel
Mae cylched caffael signal monitorau meddygol (fel dyfeisiau ECG ac EEG) yn hynod sensitif i sŵn. Efallai y bydd y grym electromotive gwrthdro a gynhyrchir ar adeg y toriad pŵer yn cysylltu â'r sianel signal trwy'r llinell bŵer, gan ymyrryd â signalau bio-electrig lefel microfolt. Yn y gylched chwiliwr ocsigen gwaed, defnyddir deuod switsh BAS16 (amser adfer gwrthdro 4ns) i fodiwleiddio signalau isgoch. Mae ei nodweddion cynhwysedd parasitig isel yn sicrhau cywirdeb tonffurf ar amlder modiwleiddio o 900Hz, gan reoli gwall mesur dirlawnder ocsigen gwaed o fewn ± 1%.

3. gwarant dibynadwyedd tymor hir ar gyfer dyfeisiau mewnblanadwy
Rhaid i rheolyddion calon y gellir eu mewnblannu, niwrosymbylyddion, a dyfeisiau eraill fod â bywyd gwasanaeth o 10 mlynedd o leiaf. Mae angen i'r deuod amddiffyn pŵer i gydbwyso cerrynt gollyngiadau isel a nodweddion foltedd gwrthsefyll uchel. Mae'r gylched sy'n defnyddio deuodau adfer cyflym iawn (fel UF4007) yn byrhau'r amser adfer gwrthdro i lai na 50ns, gan leihau colledion switsio amledd uchel. Ar yr un pryd, mae ei gerrynt gollyngiadau gwrthdro isel (<1 μ A) avoids battery self discharge, significantly improving the device's endurance.

3, Egwyddorion craidd dewis a dylunio deuod
1. Paru paramedr: Cydbwysedd rhwng gostyngiad foltedd deinamig a chynhwysedd pŵer
Gostyngiad foltedd ymlaen (V_F): Mae gan offer meddygol ofynion effeithlonrwydd llym a dylid blaenoriaethu deuodau V_F isel. Er enghraifft, yn y gylched gyrrwr stiliwr uwchsain, gall deuod Schottky MR756 (V_F=0.3V) gynyddu effeithlonrwydd codi tâl 18%, gan leihau cynhyrchu gwres ac ymestyn oes y ddyfais.
Amser adfer gwrthdro (t_rr): Mae angen defnyddio deuodau adfer tra chyflym gyda t_rr ar gyfer cymwysiadau amledd uchel (fel generaduron pelydr X- mewn sganwyr CT).<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.
Gallu cerrynt ymchwydd (IFSM): Pan fydd offer meddygol yn cael ei gychwyn neu ei bweru, gall ceryntau uchel dros dro ddigwydd, a dylid dewis deuodau â gwerthoedd IFSM sy'n uwch na cherrynt brig y gylched. Er enghraifft, yng nghylched gwefru cynhwysydd foltedd uchel diffibriliwr, gall y deuod 30A10 wrthsefyll cerrynt dros dro o 100A heb ddifrod.
2. Optimeiddio topoleg: amddiffyniad aml-lefel a rheolaeth thermol
Cysylltiad cyfochrog aml-tiwb: Mewn cymwysiadau cyfredol uchel fel modiwlau pŵer ar gyfer laserau meddygol, mae deuodau lluosog wedi'u cysylltu yn gyfochrog i wasgaru cerrynt a lleihau straen thermol ar ddyfeisiau unigol. Er enghraifft, gall defnyddio pedwar deuod Schottky 1N5819 yn gyfochrog leihau colled dargludiad 75% a chynyddu arwynebedd afradu gwres bedair gwaith.
Dyluniad cyplu thermol: Mewn dyfeisiau mewnblanadwy, mae deuodau a synwyryddion tymheredd yn cael eu hintegreiddio ar yr un swbstrad silicon i gyflawni cyplu thermol a -monitro amser real. Mae model penodol o symbylydd niwral wedi lleihau ystod amrywiad tymheredd cyffordd deuod i ± 5 gradd trwy'r cynllun hwn, gan wella dibynadwyedd hirdymor yn sylweddol.