Sut i ddefnyddio deuodau mewn amddiffyniad ynysu pŵer meddygol?

一, Egwyddor graidd amddiffyn ynysu yw rhwystro llwybrau trydanol ac atal lledaeniad ymyrraeth
Nod craidd ynysu pŵer meddygol yw torri i ffwrdd y cysylltiad trydanol uniongyrchol rhwng cylched y claf a'r prif gyflenwad pŵer, atal cerrynt gollyngiadau rhag pasio trwy'r corff dynol a ffurfio siociau trydan micro (gwerth a ganiateir Llai na neu'n hafal i 10 μ A). Mae'r deuod yn cyflawni amddiffyniad ynysu trwy'r mecanwaith canlynol:

Dargludedd un cyfeiriad yn rhwystro cerrynt gwrthdro: Wrth ddylunio cyflenwad pŵer ynysig, cyfunir deuodau â chydrannau fel trawsnewidyddion ac optocouplers i ffurfio llwybr cerrynt uncyfeiriad. Er enghraifft, mewn trawsnewidydd flyback, nid yw'r deuod allbwn ond yn caniatáu i gerrynt lifo o uwchradd y newidydd i'r llwyth, gan rwystro cerrynt gwrthdro ac osgoi diffygion ar ochr y prif gyflenwad rhag effeithio ar gylched y claf.
Gorfoltedd dros dro ataliad foltedd clamp: Gall deuodau atal foltedd dros dro (TVS) ymateb i ddigwyddiadau gorfoltedd mewn nanoseconds a chlampio'r foltedd i lefel ddiogel. Ar ddiwedd mewnbwn pŵer offer meddygol, gall deuodau TVS amsugno ymyrraeth fel trawiadau mellt a throsglwyddiadau cyflym trydanol (EFT), gan amddiffyn y gylched i lawr yr afon rhag siociau foltedd uchel.
Ynysu optoelectroneg ar gyfer trosglwyddo signal: Mae'r deuod sy'n allyrru golau a'r ffotodiod yn yr optocoupler yn trosglwyddo signalau trydanol trwy signalau optegol, gan ynysu'n llwyr y cysylltiadau trydanol rhwng terfynellau mewnbwn ac allbwn. Er enghraifft, mewn peiriant electrocardiogram ynysig, mae'r optocoupler yn trosi signal trydanol wyneb y claf yn signal optegol, sydd wedyn yn cael ei adfer i signal trydanol i ddileu ymyrraeth ddaear.
2, Senario cymhwysiad nodweddiadol: Sylw llawn i'r olygfa o ystafelloedd gweithredu i ddyfeisiau cludadwy
1. System cyflenwad pŵer ynysu ar gyfer ystafell weithredu
Rhaid i gyfleusterau meddygol Dosbarth II fel ystafelloedd llawdriniaeth fabwysiadu systemau TG (modd cyflenwad pŵer heb ei ddaear) ac adeiladu rhwydwaith cyflenwad pŵer diogel trwy drawsnewidyddion ynysu, dyfeisiau monitro inswleiddio, a therfynellau larwm. Mae'r deuod yn chwarae rhan ddeuol yn y system hon:

Ynysu trawsnewidydd cefn hedfan: Mewn trawsnewidydd DC/DC ynysig, mae deuodau a thrawsnewidwyr yn gweithio gyda'i gilydd i gael ynysu allbwn mewnbwn-. Er enghraifft, mae sglodion Lingli Te LT8300 yn dod i mewn i'r foltedd allbwn trwy ganfod prif foltedd terfynell y trawsnewidydd, a gall gyflawni adborth ynysu heb fod angen optocouplers, gan symleiddio'r dyluniad a gwella dibynadwyedd.
Amddiffyniad bai inswleiddio: Pan fydd bai inswleiddio daear yn digwydd ar ochr eilaidd y newidydd ynysu, mae'r cylched clamp deuod yn cyfyngu'r cerrynt gollyngiadau i lefel microampere er mwyn osgoi'r risg o sioc drydanol i'r claf. Ar yr un pryd, mae'r ddyfais monitro inswleiddio yn sbarduno larwm trwy fonitro newidiadau mewn ymwrthedd inswleiddio, gan sicrhau diogelwch llawfeddygol.
2. Power amddiffyn ar gyfer dyfeisiau meddygol cludadwy
Mae angen i fonitorau cludadwy, pympiau trwyth, ac offer eraill weithio'n sefydlog mewn amgylcheddau electromagnetig cymhleth, ac mae deuodau'n darparu amddiffyniad trwy'r dulliau canlynol:

Diogelu ESD: Yn y llwybr caffael signal ECG, mae deuod SMBJ5.0CA TVS yn clampio'r foltedd rhyddhau electrostatig i lefel ddiogel, gan amddiffyn chwyddseinyddion offeryniaeth rhwystriant mewnbwn uchel rhag difrod. Mae ei amser ymateb yn cyrraedd lefel picosecond, a all atal trydan statig dynol (± 15kV) a thrydan sefydlog a gynhyrchir gan ffrithiant offer yn effeithiol.
Diogelu foltedd gwrthdro: Yn y system cyflenwad pŵer ategol ffotofoltäig solar, mae deuodau yn atal llif gwrthdro cerrynt grid i'r panel ffotofoltäig, gan osgoi difrod i offer. Er enghraifft, gyda'r nos neu ar ddiwrnodau cymylog, gall nodwedd y toriad deuod rwystro cerrynt gwrthdro, gan sicrhau diogelwch y gwrthdröydd.
3. Rheoli ynni offer llawfeddygol amledd uchel
Mae cyllyll trydan amledd uchel, dyfeisiau therapi laser, ac offer eraill yn gofyn am reolaeth fanwl gywir ar ynni allbwn, ac mae deuodau'n sicrhau amddiffyniad trwy'r mecanweithiau canlynol:

Deuod Adfer Cyflym (FRD) olwyn rydd: Mewn cylchedau gyrru modur, mae FRD yn darparu llwybr cerrynt gwrthdro pan fydd y ras gyfnewid yn cael ei bweru i ffwrdd, gan amsugno egni grym electromotive cefn y modur a diogelu dyfeisiau pŵer rhag ymchwyddiadau foltedd. Mae ei amser adfer o chwith wedi'i fyrhau i 20ns, sydd 30% yn fwy effeithlon na deuodau silicon traddodiadol.
Rheoleiddio pŵer laser: Trwy ddefnyddio deuod adfer cyflym a MOSFET i ffurfio cylched switsh, mae ongl dargludiad y deuod yn cael ei addasu i reoli cerrynt gyrru'r deuod laser, gan gyflawni pŵer allbwn addasadwy parhaus wrth atal difrod gorlif i'r laser.
3, dewis technoleg a strategaeth optimeiddio: cydbwyso perfformiad, cost a dibynadwyedd
1. Dyfais paru paramedr
Dewis deuod TVS: Mae angen ystyried paramedrau megis foltedd clampio uchaf (VC), foltedd chwalu lleiaf (VBR), a phŵer pwls brig (PPP). Er enghraifft, mewn cylched mewnbwn AC 220V, dylid dewis deuodau TVS gyda Vbr Mwy na neu'n hafal i 600V a PPP Mwy na neu'n hafal i 600W i sicrhau diogelwch offer o dan ymchwydd mellt (tonffurf 8/20 μ s).
Deuod ynysu wrthsefyll foltedd: Mewn cyflenwad pŵer ynysig, mae angen i foltedd gwrthsefyll gwrthdro'r deuod fod 1.5 gwaith yn uwch na foltedd eilaidd y newidydd. Er enghraifft, mewn system allbwn 48V, dylid dewis deuodau Schottky gyda foltedd gwrthdro Yn fwy na neu'n hafal i 100V er mwyn osgoi methiant foltedd.
2. Topoleg arloesi
Pensaernïaeth amddiffyn aml-lefel: mabwysiadu amddiffyniad tair lefel "GDT + MOV + TVS", mae GDT yn amsugno egni ymchwydd sylfaenol, mae MOV yn atal gorfoltedd canolraddol, mae TVS yn clampio foltedd gweddilliol, ac yn cyflawni gwanhad ynni gam wrth gam. Er enghraifft, mewn cyflenwadau pŵer peiriannau pelydr-X meddygol, gall y bensaernïaeth hon leihau foltedd ymchwydd mellt o 8kV i lefel ddiogel.
Modiwl amddiffyn integredig: Dewiswch arae deuod TVS neu fodiwl amddiffyn ESD i leihau gofod gosodiad PCB. Er enghraifft, gall arae TVS cyfres Littelfuse SP1003 integreiddio pedwar amddiffyniad signal ar un sglodyn, gan leihau effaith cynhwysedd parasitig ar signalau cyflymder uchel.
3. rheoli thermol a gwella dibynadwyedd
Dyluniad gwasgariad gwres: Mewn cymwysiadau pŵer uchel, mae angen gosod sinciau gwres neu sinciau gwres ar deuodau. Er enghraifft, mewn chwyddseinyddion graddiant delweddu cyseiniant magnetig meddygol (MRI), mae deuodau SiC Schottky yn afradu gwres trwy swbstrad copr i sicrhau tymheredd cyffordd o dan 150 gradd.
Dyluniad diangen: deuodau lluosog cyfochrog mewn cylchedau critigol i wella goddefgarwch bai system. Er enghraifft, yng nghylched gwefru cynhwysydd foltedd uchel diffibriliwr, mae deuodau TVS deuol wedi'u cysylltu yn gyfochrog i atal methiant offer a achosir gan fethiant un pwynt.