Vilka är missuppfattningarna om att välja dioder i medicinsk elektronisk utrustning?

一, Lita för mycket på grundläggande elektriska faktorer

När de designar något börjar de flesta ingenjörer med att titta på de grundläggande elektriska specifikationerna för dioder, som omvänd mothållsspänning (VR), framåtström (IF) och framåtspänningsfall (VF). Dessa faktorer är grunden för att avgöra om gadgeten är "användbar", men för medicinsk utrustning är det inte tillräckligt att bara uppnå dessa standarder.

Medicinsk utrustning måste uppfylla stränga säkerhetsstandarder, såsom IEC 60601-seriens specifikationer. Dessa behöver inte bara elektrisk prestanda, utan sätter också strängare standarder för isoleringsnivå, läckström

En oro är att ingenjörer ofta använder generiska diodmodeller från hemelektronik eller industriella enheter utan att kontrollera om de kommer att fungera i medicinska miljöer. Till exempel i kretsar som har delar som berör patienter

2, Oroa dig inte för hur omvänd läckström påverkar hög-precisionsmedicinska signaler;

gör istället en urvalsutvärdering baserad på IEC 60601 tidigt i designprocessen.

För det mesta är elektrokardiogram (EKG) avläsningar i millivolt eller till och med mikrovolt.

Elektroencefalogram (EEG) signaler är mindre starka.

Biosensorer är mycket känsliga för buller.

I detta fall är diodens omvända läckström (IR) en viktig faktor. Men folk glömmer ofta denna parameter.

Schottky-dioder och vanliga likriktardioder kan fungera bra vid normal temperatur, men när temperaturen stiger kommer läckströmmen att stiga mycket snabbt, vilket gör att brus eller offset byggs upp på den insamlade signalen, vilket gör mätningarna mindre exakta.

Några vanliga missförstånd är:

Använder vanliga dioder för att få främre-skyddskretsar att fungera

Kontrollerar inte efter läckström på varma platser

Var inte uppmärksam på förändringarna i läckström efter att prylen har använts ett tag.

Förslag på förbättringar:

Använd ultra-lågt läckagedioder i signallänken som högsta prioritet.

Istället för generella-dioder använder nyckelnoder speciella ESD-skyddsenheter.

Titta noga på kurvan för IR vs. temperatur i datahandboken.

 

3, Missbruk av Schottky-dioder och ignorerar deras inbyggda problem.-

De viktigaste problemen är:

Den omvända läckströmmen är ganska hög och går upp mycket när temperaturen stiger.

Kapaciteten att uthärda backspänning är vanligtvis minimal.

Inte så bra på att hålla värmen stabil

I vissa fall, som precisionsdetekteringskretsar eller system med lågt-brusande, kan användning av Schottky-dioder orsaka misstag som inte behövs.

Några vanliga sätt som folk missbrukar det är:

Använder Schottky för att försvara sig mot klämning i framkanten av biologisk signalinsamling

Använder billiga Schottky-enheter i utrustning som fungerar i höga temperaturer

Dess långsiktiga-stabilitet har inte bekräftats.

Förslag på optimering:

En bra användning av Schottky i strömlikriktning eller DC-DC-applikationer

Försök att inte använda den i analoga och precisionssignallinjer så mycket du kan.

Välj en modell med lågt-läckage om du behöver och kontrollera temperaturen.

 

4, Tänker inte tillräckligt mycket på överspännings- och ESD-skydd

Men i verklig-världsdesign gör ingenjörer ofta:

Använd vanliga dioder istället för ESD-skyddsanordningar.

Oroa dig inte för att utforma skydd på gränssnittsnivå

Gör inte ESD-nivåverifiering enligt reglerna

Mest diodreagera inte tillräckligt snabbt eller spänn fast tillräckligt hårt för att hantera ESD-stötar enligt IEC 61000-4-2-standarden. Detta kan orsaka allvarlig skada på chips eller problem med systemet.

Förslag för att göra saker bättre:

För att skydda dig själv, använd speciella TVS (transient suppression) dioder.

Välj rätt ESD-nivå för jobbet, som ± 8kV eller ± 15kV.

För att minska parasitpåverkan, placera skyddsanordningar så nära gränssnittslayouten du kan.

5, tänker inte på långsiktig-tillförlitlighet, termisk design eller stabiliteten i försörjningskedjan

Lång användningscykel (5 till 10 år eller mer)

Långa perioder av kontinuerlig drift (24 timmar om dygnet, 7 dagar i veckan)

Mycket lite utrymme för misstag

I den här situationen, den långsiktiga-tillförlitligheten och stabiliteten i leveranskedjan fördiods har blivit mycket kritiska. Men många mönster är fortfarande i "så länge de kan användas"-stadiet.

Att inte tänka på hur temperaturen påverkar hur länge en enhet håller

Välj enheter som är gjorda för konsumenter istället för de som är gjorda för industri eller bilar.

Att ignorera hur väl förpackningar och PCB värmeavledning fungerar när det gäller värmeöverföring

Välj komponenter från leverantörer med begränsad livscykel eller som inte är välkända.

Mängden läckström ökar med tiden.

Parameterdrift gör systemet mindre exakt.

Att stoppa produktionen för sent gör läkarintyget ogiltigt.

Välj först industri- eller fordonsdelar-.

Titta på det termiska motståndet (R θ JA) och hitta det bästa sättet att bli av med värme.

Välj ett märke som har ett livslängdsprogram för att få tillbehör under lång tid.

Sätt upp ett spårbarhetssystem för stycklistor för att uppfylla behoven av medicinska revisioner.