Beth yw rôl deuodau mewn modiwlau pŵer meddygol?

1, Cywiro: Trosi cerrynt eiledol i'r "cerrynt uniongyrchol pur" sydd ei angen am oes
Mae angen sefydlogrwydd cyflenwad pŵer hynod o uchel ar offer meddygol. Er enghraifft, mae tiwb pelydr-X sganiwr CT yn gofyn am foltedd uchel DC parhaus a sefydlog (degau o gilofoltiau fel arfer), tra bod cylched caffael signal electrocardiograff yn dibynnu ar gyflenwad pŵer DC crychdonni isel, sŵn isel. Mae'r deuod yn trosi'r prif gyflenwad pŵer (220V/50Hz AC) yn bŵer DC curiadus trwy unioni, gan ddarparu sylfaen ar gyfer hidlo dilynol a chylchedau sefydlogi foltedd.

Cymwysiadau nodweddiadol cylched unionydd pontydd
Mewn modiwlau pŵer meddygol, defnyddir cylchedau unionydd pontydd yn eang oherwydd eu heffeithlonrwydd uchel a'u nodweddion crychdonni isel. Gan gymryd model penodol o beiriant haemodialysis fel enghraifft, mae ei fodiwl pŵer yn mabwysiadu pedwar deuodau unionydd silicon 1N5408 (cerrynt graddedig 3A, gwrthdroi gwrthsefyll foltedd 1000V) i ffurfio cylched unioni pont tonnau llawn. Pan fydd pŵer AC yn cael ei fewnbynnu, mae'r deuod yn dargludo yn yr hanner cylch positif ac yn stopio yn yr hanner cylch negyddol, gan drosi'r pŵer AC yn bŵer DC curiadus. Ar ôl ei hidlo gan gynhwysydd, mae'n allbynnu foltedd DC llyfn i lwythi pŵer fel pympiau dialysis a gwresogyddion. Mae'r dyluniad hwn yn gwella effeithlonrwydd pŵer i dros 85%, tra'n rheoli crychdonni foltedd o fewn 0.5%, gan fodloni gofynion llym offer meddygol ar gyfer purdeb pŵer.
Technoleg cywiro cydamserol mewn cyflenwad pŵer newid amledd uchel
Gyda datblygiad offer meddygol tuag at finiatureiddio a defnydd pŵer isel, mae cyflenwadau pŵer newid amledd uchel wedi dod yn brif ffrwd yn raddol. Mae gan deuodau traddodiadol golledion switsio sylweddol a llai o effeithlonrwydd pŵer oherwydd eu hamser adfer cefn hir (fel arfer cannoedd o nanoseconds) yn ystod -newid amledd uchel. Felly, mae deuodau Schottky neu MOSFETs cywiro cydamserol wedi'u defnyddio yn lle deuodau cyffredin mewn modiwlau pŵer meddygol. Er enghraifft, mae modiwl pŵer dyfais diagnostig uwchsain gludadwy yn defnyddio deuod Schottky MBR2045CT (gostyngiad foltedd ymlaen 0.45V, amser adfer gwrthdro<10ns), which reduces rectification losses by 60% at a switching frequency of 400kHz, reduces the size of the power module by 40%, and meets the device's requirements for low heat generation and long battery life.
2, Sefydlogi a diogelu foltedd: adeiladu "llinell amddiffyn diogelwch" ar gyfer cyflenwad pŵer meddygol
Mae gan ddyfeisiau meddygol ofynion llawer uwch ar gyfer sefydlogrwydd pŵer nag electroneg defnyddwyr cyffredin. Gall amrywiadau foltedd achosi arteffactau delwedd CT, monitro ystumiad data, a hyd yn oed beryglu diogelwch cleifion. Mae'r deuod yn darparu amddiffyniad deuol ar gyfer modiwlau pŵer meddygol trwy swyddogaethau rheoleiddio a diogelu foltedd.

Deuod TVS: ar flaen y gad o ran atal foltedd dros dro
Mewn amgylcheddau meddygol, gall modiwlau pŵer wynebu pigau foltedd a achosir gan ergydion mellt, rhyddhau electrostatig (ESD), neu arhosfan cychwyn dyfais. Gall deuodau TVS glampio foltedd uchel dros dro i lefel ddiogel mewn amser picosecond trwy nodweddion chwalu eirlithriadau. Er enghraifft, mae modiwl pŵer golau di-gysgod mewn ystafell weithredu benodol yn defnyddio deuodau SMAJ5.0A TVS (foltedd dadansoddiad 5V, pŵer pwls brig 400W). Pan fydd y foltedd mewnbwn yn cynyddu'n sydyn i 300V oherwydd mellt, mae'r deuod TVS yn dargludo o fewn 10ns, gan glampio'r foltedd i 5.8V a diogelu'r gylched ddilynol rhag difrod. Mae'r dyluniad hwn yn lleihau cyfradd methiant lampau di-gysgod 80% ac yn lleihau costau cynnal a chadw blynyddol tua 120000 yuan.
Deuod Zener: cyfeirnod foltedd manwl gywir ar gyfer rheoleiddio
Mewn offer profi meddygol, megis dadansoddwyr biocemegol, cownteri celloedd gwaed, ac ati, mae angen foltedd cyfeirio manwl gywir ar gylched y synhwyrydd. Mae deuodau Zener yn cynnal foltedd cyson pan fydd y foltedd gwrthdro yn cyrraedd y foltedd dadelfennu oherwydd eu nodwedd chwalu Zener. Er enghraifft, mae modiwl pŵer dadansoddwr biocemegol cwbl awtomatig penodol yn defnyddio deuod rheolydd foltedd math 1N4744A (gwerth rheoleiddiwr foltedd o 15V, pŵer 1W) i ddarparu foltedd cyfeirio sefydlog ar gyfer y gylched canfod llwybr optegol, fel bod gwall ailadroddadwyedd y canlyniadau canfod yn cael ei reoli o fewn ± 1%, gan fodloni gofynion cywirdeb diagnosis clinigol.
3, Prosesu signal: gwella "cywirdeb data" diagnosis meddygol
Mewn dyfeisiau electronig meddygol, nid yn unig y defnyddir deuodau mewn modiwlau pŵer, ond hefyd yn ymwneud yn ddwfn â phrosesu signal, gan effeithio'n uniongyrchol ar ddibynadwyedd data diagnostig.

Deuod canfodydd: "hidlo" ar gyfer echdynnu signalau hanfodol
Mewn dyfeisiau megis electrocardiograffau ac electroenseffalograffau, defnyddir deuodau canfod i echdynnu signalau bio-drydan amledd isel o gludwyr amledd uchel. Er enghraifft, mae cylched prosesu signal peiriant electrocardiogram 12 plwm yn defnyddio deuod canfodydd Schottky 1N5711 (cynhwysedd cyffordd 0.2pF, amser adfer gwrthdro<1ns), which can efficiently detect electrocardiogram signals with frequencies of 0.05-100Hz, while suppressing 50Hz power frequency interference, increasing the signal-to-noise ratio to above 60dB, providing doctors with clear electrocardiogram waveforms.
Deuod cyfyngu: "falf diogelwch" sy'n amddiffyn y gadwyn signal
Mewn offer delweddu meddygol, megis peiriannau pelydr-X, sganwyr CT, ac ati, gall allbwn y signal gan eu synwyryddion brofi gorgyffwrdd foltedd oherwydd methiant offer neu ymyrraeth allanol. Mae'r deuod cyfyngu yn cyfyngu ar osgled y signal o fewn ystod ddiogel trwy ei nodwedd dargludiad cyflym. Er enghraifft, mae cylched prosesu signal canfod sganiwr CT 64 rhes yn defnyddio deuod cyfyngu math BAS70-04 (foltedd dadansoddiad gwrthdro 7V, amser ymateb<1ns). When the signal voltage exceeds ± 7V, the diode conducts, clamping the voltage to a safe level to avoid damage to the subsequent ADC (analog-to-digital converter) and ensure the integrity of image data.
4, Tueddiad diwydiant: Mae technoleg diode yn gyrru arloesedd mewn cyflenwad pŵer meddygol
Gyda datblygiad offer meddygol tuag at ddeallusrwydd, hygludedd, a manwl gywirdeb uchel, mae technoleg deuod hefyd yn ailadrodd yn gyson, gan ddod â phosibiliadau newydd i fodiwlau pŵer meddygol.

Cynnydd deuodau lled-ddargludyddion bandgap eang
Mae deunyddiau lled-ddargludyddion bandgap eang a gynrychiolir gan garbid silicon (SiC) a gallium nitride (GaN) yn disodli deuodau traddodiadol sy'n seiliedig ar silicon yn raddol oherwydd eu foltedd dadelfennu uchel, ymwrthedd isel, a nodweddion amledd uchel. Er enghraifft, gall deuodau SiC Schottky gynyddu'r amlder newid i dros 1MHz mewn cyflenwadau pŵer newid amledd meddygol uchel, gan leihau maint modiwlau pŵer 50% a chynyddu effeithlonrwydd i dros 95%, gan fodloni gofynion ysgafn a dygnwch hir dyfeisiau meddygol cludadwy.
Dyluniad integredig a modiwlaidd
Er mwyn symleiddio dyluniad modiwlau pŵer meddygol, caiff deuodau eu hintegreiddio â chydrannau eraill megis MOSFETs, cynwysyddion a gwrthyddion i ffurfio modiwl rheoli pŵer (PMM). Er enghraifft, mae modiwl pŵer dyfais ddiagnostig uwchsain cludadwy yn defnyddio PMM wedi'i integreiddio â deuodau SiC, sy'n integreiddio swyddogaethau cywiro, rheoleiddio foltedd a diogelu ar un sglodyn, gan leihau maint y modiwl pŵer 60%, gan leihau'r cylch datblygu 40%, a lleihau costau system tua 15%.