Yüksək gərginlikli rezistorlar tibbi cihazlarda elektrik cərəyanlarını əvvəlcədən təyin edilmiş diapazonlarda saxlamaq üçün istifadə olunur.
İstifadə olunan yüksək gərginlik o deməkdir ki, istənilən çıxış cərəyanına nail olmaq üçün daha az sayda rezistor istifadə oluna bilər.
Bu rezistorlar onilliklər boyu istifadəyə tab gətirə bilməlidirlər, buna görə də onlar daha az materialla tikilir və daha az istehsal xərcləri onların dizaynında nəzərə alınır.
Tibbi cihazların əksəriyyəti çox yüksək gərginliklərdə (təxminən 1-2V) işləmir.
Bununla belə, bəzi istisnalar var.
Çox implantasiya edilə bilən diaqnostik cihazlar (IDDs) 5-20V-də işləyir və işləmə tezliyi adətən ümumi diapazondan daha yüksəkdir.
Bu o deməkdir ki, tibbi cihazlar üçün yüksək gərginlikli rezistorun layihələndirilməsi zamanı xərcləri nəzərə almaq daha vacib olur.
Aşağıda biz bunun üçün necə ucuz həll yolu qura biləcəyinizi izah edəcəyik yüksək gərginlikli rezistorlar təhlükəsizliyə və etibarlılığa xələl gətirmədən.
Tibbi Cihazlarda Rezistor nə üçün istifadə olunur?
Yüksək gərginlikli rezistorlar tibbi cihazlarda elektrik cərəyanlarını əvvəlcədən təyin edilmiş diapazonlarda saxlamaq üçün istifadə olunur.
İstifadə olunan yüksək gərginlik o deməkdir ki, istənilən çıxış cərəyanına nail olmaq üçün daha az sayda rezistor istifadə oluna bilər.
Bu rezistorlar onilliklər boyu istifadəyə tab gətirə bilməlidirlər, buna görə də onlar daha az materialla tikilir və daha az istehsal xərcləri onların dizaynında nəzərə alınır.
Tibbi cihazların əksəriyyəti çox yüksək gərginliklərdə (təxminən 1-2V) işləmir.
Bununla belə, bəzi istisnalar var.
Bir çox implantasiya edilə bilən diaqnostika cihazları (IDD) 5-20V-də işləyir və işləmə tezliyi adətən ümumi diapazondan daha yüksəkdir.
Bu o deməkdir ki, tibbi cihazlar üçün yüksək gərginlikli rezistorun layihələndirilməsi zamanı xərcləri nəzərə almaq daha vacib olur.
Aşağıda biz yüksək gərginlikli rezistorlar üçün təhlükəsizliyə və etibarlılığa xələl gətirmədən aşağı qiymətli həlli necə qura biləcəyinizi izah edəcəyik.
Yüksək gərginlikli rezistorda nə axtarmaq lazımdır
Aşağı qiymət - Yüksək gərginliklər, istənilən çıxış cərəyanına nail olmaq üçün daha çox rezistorun tələb olunduğunu bildirir.
Bir cihazın yüksək işləmə gərginliyi varsa, rezistorların qiyməti də daha yüksək olacaq.
İstehsal asanlığı - Yüksək gərginlikli rezistorlar adətən diametri 1 mm-dən azdır və uzunluqları daha uzun olur.
Onlar adətən FR-4 və ya FR-5 çap dövrə lövhəsi (PCB) materialıdır, daha bahalı FR-32 ilə müqayisədə işləmək daha asandır.
Rezistorların onilliklər ərzində işləməsini təmin etmək üçün yüksək keyfiyyətli tikinti vacibdir.
Bəzi istehsalçılar qalay örtüklü yollardan, digərləri isə qalay örtüklü yollardan istifadə edirlər.
Yüksək keyfiyyətli rezistorlar gümüş örtüklü izlərə və tellərə malikdir.
Arxa-EMF tolerantlığı – Rezistorlar uzandıqca telin müqaviməti azalır.
Rezistorun arxa EMF (elektromotor qüvvəsi) cərəyan axınının artması səbəbindən də arta bilər.
Buna görə də, bu dəyişiklikləri nəzərə almaq üçün rezistorun dəyərinin həllinə tolerantlıq tələb olunur.
Məsələn, 5% dəyər dəyişikliyi olan bir rezistor (məsələn, 9.9 ohm yerinə 10.0 ohm) məqbuldur.
Yüksək etibarlılıq - Yüksək gərginlikli rezistorlar adətən -15ºC ilə 85ºC arasında olan temperaturlarda işləyir.
Birincisi, rezistorların əyilməsi kimi problemlərin qarşısını almaq üçün çox soyuqdur, ikincisi isə etibarlılıq problemlərindən qaçmaq üçün çox istidir.
Buna görə də etibarlılıq probleminin qarşısını almaq üçün daha yüksək işləmə temperaturu aralığı tələb olunur.
Addım 1: Ehtiyacın müəyyənləşdirilməsi
Yüksək gərginlikli bir rezistorun dizaynı zamanı ilk addım məhsulun işləmə gərginliyini və işləmə tezliyini müəyyən etməkdir.
Məsələn, maksimum 5V üçün qiymətləndirilən və 1kHz ilə 10kHz arasında tezlikdə işləyən bir rezistora ehtiyacınız ola bilər.
Sonra, ehtiyaclarınızı ödəmək üçün düzgün komponentləri tapmalısınız.
Məşhur seçim keramika ixtisası üzrə rezistordur (CSR).
CSR yüksək keyfiyyətli tikinti, yüksək etibarlılıq və aşağı qiymətə görə ən çox yüksək güc tətbiqləri üçün istifadə olunur.
Digər populyar seçim, sərfəli qiymətə və istehsal asanlığına görə FR-4 PCB materialıdır.
CSR və PCB-nin yaxın rəqibi FR-5 materialıdır.
PCB kimi, FR-5 materialı nisbətən ucuzdur.
Bununla belə, CSR və PCB müvafiq olaraq yüksək gərginliklərə və yüksək temperaturlara tab gətirə bilmək üstünlüklərinə malikdir.
FR-5 materialı isə PCB-nin yüksək gərginliyə qarşı müqavimətindən məhrumdur və buna görə də bəzi tətbiqlərdə o qədər də etibarlı deyil.
Addım 2: Doğru materialı seçin
Yüksək gərginlikli rezistorunuz üçün düzgün material seçərkən, işləmə gərginliyini və materialın işləmə temperaturunu nəzərə almalısınız.
Məsələn, PCB materialı ən çox -20ºC-dən aşağı temperaturda istifadə olunur.
CSR və PCB müvafiq olaraq yüksək gərginliklərə və yüksək temperaturlara tab gətirmək üstünlüyünə malikdir.
Nisbətən yeni bir material növü metal nüvəli FR-5 polimeridir.
Polimer PCB və FR-5 PCB materiallarından daha ucuzdur və tez-tez daha yüksək işləmə temperaturlarında istifadə olunur.
Bununla belə, PCB və ya FR-4 kimi davamlı deyil və nəmdən zədələnə bilər.
Yüksək gərginlikli rezistorunuz üçün düzgün material seçərkən, işləmə gərginliyini və materialın işləmə temperaturunu nəzərə almalısınız.
Addım 3: Tutum və ESR hesablayın
Rezistorlar onların tezliyinə və empedansına təsir edən müəyyən bir tutuma malikdir.
ESR (Ekvivalent Seriya Müqaviməti) dəyəri tutumun ekvivalent müqavimətidir və empedansın DC komponentini təşkil etdiyi üçün olduqca vacibdir.
Kapasitans pikofarad (pF) və ya millifarad (mF) ilə ölçülür.
Əksər hallarda, kondansatörün 1% tolerantlığı yüksək gərginlikli bir rezistor üçün kifayətdir.
ESR, tutumun ekvivalent müqavimətidir və olduqca vacibdir, çünki empedansın DC komponentini təşkil edir.
Addım 4: Sxematik lövhə şablonu yaratmaq üçün hissələri əlavə edin
Komponentləri müəyyən etdikdən, onların dəyərlərini hesabladıqdan və yüksək gərginlikli rezistorunuz üçün material seçdikdən sonra onları sxematik lövhə şablonunda birləşdirmək vaxtı gəldi.
Sxematik lövhə şablonu, elektronika sxemlərinin dizaynı üçün istifadə olunan lehimsiz çörək lövhələrinin standart sxemidir.
Planın solda komponentlər sütunu və sağda güc relsləri sütunu olmalıdır.
Sxematik lövhənin şablonunu tərtib edərkən bir neçə şeyi nəzərə almaq lazımdır.
Birincisi, komponentlərin düzgün yerləşdirildiyinə və elektrik relslərinin tövsiyə olunan izi daxilində olduğuna əmin olmalısınız.
İkincisi, komponentlərin daha aşağı gərginliklərlə təchiz olunduğundan əmin olmalısınız.
Nəhayət, dövrənin mövcud ola biləcək hər hansı yüksək gərginlikdən qorunduğundan əmin olmalısınız.