ما هي المفاهيم الخاطئة حول اختيار الثنائيات في الأجهزة الإلكترونية الطبية؟

一,الاعتماد المفرط على العوامل الكهربائية الأساسية

عند تصميم شيء ما، يبدأ معظم المهندسين بالنظر إلى المواصفات الكهربائية الأساسية للثنائيات، مثل جهد التحمل العكسي (VR)، والتيار الأمامي (IF)، وانخفاض الجهد الأمامي (VF). هذه العوامل هي الأساس لتحديد ما إذا كانت الأداة "قابلة للاستخدام"، ولكن بالنسبة للمعدات الطبية، فإن مجرد تحقيق هذه المعايير ليس كافيًا.

يجب أن تستوفي المعدات الطبية معايير السلامة الصارمة، مثل مواصفات سلسلة IEC 60601. ولا تحتاج هذه العناصر إلى الأداء الكهربائي فحسب، بل تحتاج أيضًا إلى وضع معايير أكثر صرامة لمستوى العزل وتيار التسرب

أحد المخاوف هو أن المهندسين غالبًا ما يستخدمون نماذج صمامات ثنائية عامة من الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية أو الأجهزة الصناعية دون التحقق مما إذا كانت ستعمل في البيئات الطبية. على سبيل المثال، في الدوائر التي تحتوي على أجزاء تمس المرضى

2، لا تقلق بشأن مدى تأثير تيار التسرب العكسي على الإشارات الطبية عالية الدقة-؛

بدلاً من ذلك، قم بإجراء تقييم الاختيار بناءً على المواصفة IEC 60601 في وقت مبكر من عملية التصميم.

في معظم الأحيان، تكون قراءات مخطط كهربية القلب (ECG) في نطاق الميلي فولت أو حتى الميكروفولت.

إشارات مخطط كهربية الدماغ (EEG) أقل قوة.

أجهزة الاستشعار الحيوية حساسة للغاية للضوضاء.

في هذه الحالة، يعد تيار التسرب العكسي (IR) للديود عاملاً مهمًا. لكن الناس غالبًا ما ينسون هذه المعلمة.

قد تعمل صمامات شوتكي وثنائيات المقوم العادية بشكل جيد في درجة الحرارة العادية، ولكن عندما ترتفع درجة الحرارة، سيرتفع تيار التسرب بسرعة كبيرة، مما سيؤدي إلى تراكم الضوضاء أو الإزاحة على الإشارة المجمعة، مما يجعل القياسات أقل دقة.

بعض حالات سوء الفهم الشائعة هي:

استخدام الثنائيات العادية لتشغيل -دوائر حماية الواجهة الأمامية

عدم التحقق من تسرب التيار في الأماكن الساخنة

لا تنتبه إلى التغييرات في تيار التسرب بعد استخدام الأداة لفترة من الوقت.

اقتراحات للتحسين:

استخدم الثنائيات-المنخفضة التسرب للغاية في رابط الإشارة كأولوية قصوى.

بدلاً من الثنائيات ذات الأغراض العامة-، تستخدم العقد الرئيسية أجهزة حماية ESD خاصة.

انظر عن كثب إلى منحنى الأشعة تحت الحمراء مقابل درجة الحرارة في كتيب البيانات.

 

3.إساءة استخدام صمامات شوتكي وتجاهل مشاكلها-المضمنة

المشاكل الرئيسية هي:

تيار التسرب العكسي مرتفع جدًا ويرتفع كثيرًا عندما ترتفع درجة الحرارة.

عادة ما تكون القدرة على تحمل الجهد العكسي ضئيلة.

ليست جيدة جدًا في الحفاظ على استقرار الحرارة

في بعض الحالات، مثل دوائر الكشف الدقيقة أو الأنظمة-منخفضة الضوضاء، يمكن أن يؤدي استخدام صمامات شوتكي الثنائية إلى حدوث أخطاء لا داعي لها.

بعض الطرق الشائعة التي يسيء الناس استخدامها هي:

استخدام شوتكي للدفاع ضد التثبيت في الواجهة الأمامية لاكتساب الإشارات البيولوجية

استخدام أجهزة شوتكي الرخيصة في المعدات التي تعمل في درجات الحرارة المرتفعة

ولم يتم تأكيد استقراره على المدى الطويل-.

اقتراحات للتحسين:

الاستخدام الجيد لـ Schottky في تصحيح الطاقة أو تطبيقات DC-DC

حاول ألا تستخدمه في خطوط الإشارة التناظرية والدقيقة قدر الإمكان.

اختر نموذجًا منخفض التسرب-إذا كنت تريد ذلك وتحقق من درجة الحرارة.

 

4، عدم إعطاء ما يكفي من التفكير لزيادة وحماية البيئة والتنمية المستدامة

ولكن في عالم التصميم-الواقعي، غالبًا ما يقوم المهندسون بما يلي:

استخدم الثنائيات العادية بدلاً من أجهزة حماية ESD.

لا تقلق بشأن تصميم الحماية على مستوى الواجهة

عدم إجراء التحقق من مستوى ESD وفقًا للقواعد

معظم الصمام الثنائيلا تستجيب بسرعة كافية أو تضغط بقوة كافية للتعامل مع صدمات التفريغ الإلكتروستاتيكي (ESD) وفقًا لمعيار IEC 61000-4-2. قد يتسبب ذلك في حدوث أضرار جسيمة للرقائق أو مشاكل في النظام.

اقتراحات لتحسين الأمور:

لحماية نفسك، استخدم صمامات ثنائية خاصة بـ TVS (القمع العابر).

اختر مستوى ESD المناسب للمهمة، مثل ± 8 كيلو فولت أو ± 15 كيلو فولت.

لتقليل تأثيرات الطفيليات، ضع أجهزة الحماية بالقرب من تخطيط الواجهة قدر الإمكان.

5، عدم التفكير في الموثوقية على المدى الطويل-، أو التصميم الحراري، أو استقرار سلسلة التوريد

دورة استخدام طويلة (من 5 إلى 10 سنوات أو أكثر)

فترات طويلة من التشغيل المتواصل (24 ساعة في اليوم، 7 أيام في الأسبوع)

مجال صغير جدًا للأخطاء

في هذه الحالة،-تتأثر موثوقية سلسلة التوريد واستقرارها على المدى الطويلالصمام الثنائيلقد أصبحت حرجة للغاية. لكن الكثير من التصاميم لا تزال في مرحلة "طالما يمكن استخدامها".

عدم التفكير في كيفية تأثير درجة الحرارة على مدة بقاء الجهاز

اختر الأجهزة المصنوعة للمستهلكين بدلاً من تلك المصنوعة للصناعة أو السيارات.

تجاهل مدى جودة عمل التغليف وتبديد حرارة ثنائي الفينيل متعدد الكلور من حيث نقل الحرارة

اختر المكونات من الموردين ذوي دورات حياة محدودة أو غير معروفة.

كمية تيار التسرب ترتفع مع مرور الوقت.

انحراف المعلمة يجعل النظام أقل دقة.

توقف الإنتاج في وقت متأخر يجعل الشهادة الطبية غير صالحة.

اختر قطع الغيار الصناعية أو قطع غيار السيارات-أولاً.

انظر إلى المقاومة الحرارية (R θ JA) وابحث عن أفضل طريقة للتخلص من الحرارة.

اختر علامة تجارية لديها برنامج طول العمر للحصول على الإمدادات لفترة طويلة.

قم بإعداد نظام تتبع BOM لتلبية احتياجات عمليات التدقيق الطبي.