X'għandu jiġi nnutat fid-disinn tat-tqassim tad-dijodi tal-apparat mediku?

1, Disinn ta 'identifikazzjoni tal-polarità u prevenzjoni ta' żbalji
Dajowd għandu konduttività unidirezzjonali, u r-rivers tal-polarità tiegħu jista 'jikkawża ċirkwit qasir jew jinħaraq l-apparat. Fit-tagħmir mediku, dan l-iżball jista 'jikkawża ħsara fit-tagħmir u anke ħsara lill-pazjenti. Għalhekk, id-disinn tat-tqassim għandu jsegwi strettament il-prinċipji li ġejjin:

Immarkar tal-ħarir: Immarka b'mod ċar il-katodu (K) jew l-elettrodu negattiv (-) madwar il-korp tad-dijodu, komunement rappreżentat minn linji vertikali, linji ħoxnin, marki tal-talja, jew l-ittra "K". Pereżempju, dajowds tal-immuntar tal-wiċċ jistgħu jikkorrispondu għal katodi permezz ta 'meded tal-kulur jew skanalaturi.
Korrispondenza tal-ippakkjar: pads tal-ippakkjar tal-PCB jeħtieġ li jiġu distinti b'mod ċar bejn katodu/anodu. Tipikament, pads tal-katodi huma ddisinjati b'talji, kantunieri jew forom speċjali biex jiġu evitati żbalji ta 'wweldjar.
Uniformità tad-direzzjoni: L-istess tip ta 'dijodu għandu jżomm l-istess direzzjoni (bħal katodi kollha li jħarsu lejn ix-xellug / 'il fuq) biex jitnaqqas ir-riskju ta' żbalji ta 'wweldjar.
Disinn kontra l-iżbalji: Għal ċirkuwiti kritiċi jew sitwazzjonijiet suxxettibbli għall-iżbalji, disinn tal-kuxxinett asimmetriku jista 'jintuża biex jipprevjeni aktar l-inverżjoni tal-polarità.
2, Disinn ta 'dissipazzjoni tas-sħana u ġestjoni termali
F'tagħmir mediku, dajowds tal-enerġija (bħal rettifikaturi u tubi freewheeling) jiġġeneraw sħana sinifikanti waqt it-tħaddim. Dissipazzjoni ħażina tas-sħana tista 'twassal għal tqassim termali jew degradazzjoni tal-prestazzjoni. Id-disinn tat-tqassim jeħtieġ li jottimizza d-dissipazzjoni tas-sħana mill-aspetti li ġejjin:

Toqrob lejn is-sors tad-dissipazzjoni tas-sħana: Poġġi d-dijodu tal-qawwa ħdejn is-sink tas-sħana jew iż-żona tal-fojl tar-ram, u uża kondutturi tal-metall biex tmexxi s-sħana malajr. Pereżempju, fil-modulu ta 'l-enerġija ta' apparati ta 'l-ultrasound portabbli, dijodi tal-karbur tas-silikon huma f'kuntatt mill-qrib mas-sink tas-sħana permezz ta' pads termali biex inaqqsu t-temperatura tal-junction.
Kisi tar-ram ta 'żona kbira: Qabbad żona kbira ta' fojl tar-ram mitħun (GND Plane) jew fojl tar-ram tal-qawwa mal-pads tal-katodu u tal-anodi tad-dijodu biex ittejjeb il-kapaċità tad-dissipazzjoni tas-sħana. Per eżempju, fiċ-ċirkwit ta 'skoperta ta' elettrodu ta 'elettrokardjografu, saffi multipli ta' fojl tar-ram huma mqiegħda taħt il-kuxxinett tad-dijodu tar-regolatur tal-vultaġġ u konnessi mas-saff ta 'dissipazzjoni tas-sħana ta' ġewwa permezz ta 'vias.
Dissipazzjoni tas-sħana permezz: tirranġa b'mod dens id-dissipazzjoni tas-sħana permezz ta 'toqob (dijametru 0.3mm, spazjar 0.5-1mm) fiż-żona fejn fuljetti tar-ram kbar huma konnessi, li jiffurmaw mogħdija ta' reżistenza termali baxxa. Pereżempju, fiċ-ċirkwit tal-konverżjoni tal-enerġija tat-tagħmir tar-raġġi-X li jista 'jinġarr, tintuża grilja bħal permezz ta' firxa taħt id-dijodu tal-karbur tas-silikon, u tnaqqas iż-żieda fit-temperatura b'40%.
Żomm 'il bogħod minn komponenti sensittivi għas-sħana: Evita li tpoġġi dajowds tat-tisħin qrib komponenti sensittivi għas-sħana bħal capacitors elettrolitiċi u ICs ta' preċiżjoni biex tevita degradazzjoni tal-prestazzjoni kkawżata minn stress termali.
3, Rekwiżiti ta 'iżolament elettriku u regolamenti tas-sigurtà
It-tagħmir mediku għandu jissodisfa standards stretti ta 'sigurtà elettrika (bħal IEC 60601-1), u t-tqassim tad-dijodu għandu jiżgura iżolament bejn żoni ta' vultaġġ għoli u baxx biex jipprevjeni r-riskju ta 'xokk elettriku

Distanza ta' creepage u spazju elettriku: Għandu jinżamm spazjar adegwat bejn il-brilli ta' diodes ta' vultaġġ għoli-(bħal dawk 'il fuq minn 600V) u apparati/wajers ta' vultaġġ għoli-. Per eżempju, fiċ-ċirkwit ta 'ġenerazzjoni ta' vultaġġ għoli -defibrillator, distanza creepage ta 'mill-inqas 2mm hija stabbilita bejn id-dijodu u l-kapaċitatur, u s-saħħa ta' l-insulazzjoni tiżdied billi jinfetħu twieqi.
Groove ta 'iżolament u tieqa: Bejn iż-żoni ta' vultaġġ għoli u baxx, twieqi jistgħu jinfetħu taħt is-saff tal-maskra tal-istann (żona ħielsa mir-ram), u anke slots jistgħu jsiru fuq il-PCB biex tiżdied id-distanza creepage. Pereżempju, fil-modulu tal-qawwa tat-tagħmir tal-laser mediku, in-naħa ta 'vultaġġ għoli u n-naħa ta' vultaġġ baxx huma kompletament separati minn slots ta 'iżolament.
Separazzjoni ta 'l-art ta' l-enerġija u l-art tas-sinjal: issepara fiżikament l-art ta 'l-enerġija (PGND) li ġġorr kurrenti tal-polz kbar mill-art tas-sinjal (SGND) li teħtieġ kwiet, u qabbadhom f'punt wieħed biex tevita interferenza. Pereżempju, fiċ-ċirkwit tal-akkwist tas-sinjal ta 'monitor portabbli, il-wajer tal-art tal-fotodijodu huwa fili b'mod indipendenti mill-art tal-enerġija biex jitnaqqas l-akkoppjar tal-ħoss.
4, soppressjoni EMI u ottimizzazzjoni ta' frekwenza għolja-
Fit-tagħmir mediku, l-azzjoni ta' swiċċjar ta'-frekwenza għolja tad-dijodi tista' tiġġenera interferenza elettromanjetika (EMI), li taffettwa l-prestazzjoni tat-tagħmir jew tinterferixxi ma' apparat mediku ieħor. Id-disinn tat-tqassim jeħtieġ li jrażżan l-EMI mill-aspetti li ġejjin:

Imminimizza l-erja kritika tal-linja: Ikkompatta t-tqassim tal-komponenti tal-linja tal-iswiċċjar ta' frekwenza għolja-bħal dajowds, tubi tal-iswiċċjar, indutturi/capacitors tal-ħażna tal-enerġija, eċċ., U tqassar it-tul tar-rotta. Pereżempju, fiċ-ċirkwiti Buck/Boost, id-dijodu freewheeling jitqiegħed ħdejn it-transistor tal-iswiċċjar, li jifforma tqassim trijangolari biex tnaqqas iż-żona tal-linja.
Kontroll tal-parassiti parassitiċi: F'applikazzjonijiet ta' frekwenza għolja -, il-kapaċità parassitika (Cj) u l-inductance (Ls) tad-dijodi jistgħu jikkawżaw attenwazzjoni jew tisfir tas-sinjal. Diodes ta 'kapaċità baxxa (bħal diodes Schottky) għandhom jintgħażlu, u l-effetti tal-iffullar kurrenti għandhom jitnaqqsu billi jiġi ottimizzat il-wajers (bħal 45 grad jew kantunieri fit-tond).
Protezzjoni u filtrazzjoni: L-iżolament ta 'l-art jew ir-rotta differenzjali tintuża għal linji ta' sinjal sensittivi (bħal I2C, SPI), u żibeġ tal-ferrite jew capacitors ta 'filtrazzjoni huma miżjuda fit-terminals ta' input/output. Pereżempju, fl-interface tal-komunikazzjoni ta 'meters tal-glukożju fid-demm portabbli, dajowds TVS huma kkombinati ma' indutturi ta 'modalità komuni biex jrażżnu l-ESD u l-interferenza kondotta.
5, Tqassim ta 'protezzjoni u disinn ta' affidabbiltà
It-tagħmir mediku jeħtieġ li jkollu affidabbiltà għolja, u t-tqassim tad-dijodu għandu jqis miżuri protettivi bħal vultaġġ żejjed, kurrent żejjed, ESD, eċċ.:

Protezzjoni ta 'vultaġġ żejjed: Uża dajowd Zener jew dajowd TVS fl-input tal-enerġija biex tikklampja l-vultaġġ u tevita li spikes tal-vultaġġ jagħmlu ħsara liċ-ċirkwit sekondarju. Pereżempju, fil-modulu tal-enerġija ta 'konċentratur tal-ossiġnu portabbli, id-dijodu TVS huwa konness b'mod parallel fit-tarf tal-input, b'ħin ta' rispons ta 'inqas minn 1ps, u jista' jiflaħ skarigu ta 'kuntatt ta' 8kV.
Protezzjoni ta 'kurrent żejjed: Il-kurrent huwa limitat minn reżistenza tas-serje jew dajowd li jillimita l-kurrent biex jipprevjeni li d-dijodu jinħaraq minħabba tagħbija żejda. Pereżempju, f'ċirkwit tas-sewwieq tad-dawl -emitting diode (LED), resistor li jillimita l-kurrent huwa konness f'serje mal-LED biex jiżgura li l-kurrent operattiv ikun f'medda sigura.
Protezzjoni ESD: Installa dijodi ESD ħdejn interfaces tad-dejta (bħal USB u portijiet Ethernet) u segwi l-prinċipju ta '"qrib id-daħla ESD". Per eżempju, fl-interface USB ta 'apparati ultrasoniku portabbli, id-distanza bejn id-dijodu TVS u l-konnettur hija inqas minn 3cm, u t-terminal ta' l-art huwa konness mal-pjan terren permezz ta 'vias multipli, li jirriżulta fi tnaqqis ta' 15V fil-vultaġġ tal-ikklampjar.
6, Ottimizzazzjoni tat-tqassim għal xenarji ta 'applikazzjoni speċjali
Għall-bżonnijiet speċjali tat-tagħmir mediku, it-tqassim tad-dijodu jeħtieġ li jiġi ottimizzat aktar:

Disinn ta 'ċirkwit flessibbli: F'apparat mediku li jintlibes bħal dressings intelliġenti, dajowds jeħtieġ li jiġu konnessi permezz ta' wajers tal-enerġija flessibbli biex jadattaw għad-deformazzjoni tal-apparat. Pereżempju, dajowds li jarmu d-dawl - huma konnessi ma 'sottostrati tas-sensuri permezz ta' PCBs flessibbli, u anke jekk il-ħxuna tal-dressing tinbidel, l-LEDs xorta jistgħu jiġu rranġati b'mod stabbli fuq il-wiċċ biex jevitaw li jikkompressaw iż-żona affettwata tal-pazjent.
Disinn ta 'enerġija baxxa: F'apparat portabbli, agħżel dajowds ta' kurrent ta 'tnixxija baxxa (bħal dajowds ta' rkupru ultraveloċi) biex tnaqqas il-konsum tal-enerġija statika. Pereżempju, fiċ-ċirkwit tal-akkwist tas-sinjali tal-moniters tal-elettrokardjogramma portabbli, il-fotodijodi huma ddisinjati b'kurrent skur baxx u mqabbda ma' amplifikaturi operattivi ta'-storbju baxx biex itejbu l-proporzjon tas-sinjal-għall--storbju.
Integrazzjoni ta 'densità għolja: F'apparat mediku mikro bħal sensuri impjantabbli, dajowds ippakkjati minjaturizzati (bħal DFN, SOD-123) jintużaw biex jiffrankaw l-ispazju. Pereżempju, fiċ-ċirkwit tal-ġestjoni tal-enerġija ta 'stimulaturi newrali, dijodi tal-karbur tas-silikon huma ppakkjati f'DFN, li jnaqqas iż-żona bi 80% meta mqabbel mal-ippakkjar TO-220 tradizzjonali.