Բարձր լարման ռեզիստորները օգտագործվում են բժշկական սարքերում՝ էլեկտրական հոսանքները կանխորոշված միջակայքում պահելու համար:
Օգտագործված բարձր լարումը նշանակում է, որ ավելի փոքր թվով ռեզիստորներ կարող են օգտագործվել ցանկալի ելքային հոսանքի հասնելու համար:
Այս ռեզիստորները պետք է կարողանան դիմակայել տասնամյակների օգտագործմանը, այնպես որ դրանք կառուցված են ավելի քիչ նյութերով և արտադրության ավելի ցածր ծախսերը հաշվի են առնվում դրանց նախագծման մեջ:
Բժշկական սարքերի մեծ մասը չի աշխատում շատ բարձր լարման դեպքում (մոտ 1-2 Վ):
Այնուամենայնիվ, կան որոշ բացառություններ:
Շատ իմպլանտացվող ախտորոշիչ սարքեր (IDD-ները) աշխատում են 5-20 Վ լարման վրա, և գործառնական հաճախականությունը սովորաբար ավելի բարձր է, քան ընդհանուր տիրույթը:
Սա նշանակում է, որ ծախսերի նկատառումն ավելի կարևոր է դառնում բժշկական սարքերի համար բարձր լարման ռեզիստորի նախագծման ժամանակ:
Ստորև մենք կբացատրենք, թե ինչպես կարող եք ստեղծել էժան լուծում բարձր լարման ռեզիստորներ առանց վտանգելու անվտանգությունը կամ հուսալիությունը:
Ինչի համար է օգտագործվում ռեզիստորը բժշկական սարքերում:
Բարձր լարման ռեզիստորները օգտագործվում են բժշկական սարքերում՝ էլեկտրական հոսանքները կանխորոշված միջակայքում պահելու համար:
Օգտագործված բարձր լարումը նշանակում է, որ ավելի փոքր թվով ռեզիստորներ կարող են օգտագործվել ցանկալի ելքային հոսանքի հասնելու համար:
Այս ռեզիստորները պետք է կարողանան դիմակայել տասնամյակների օգտագործմանը, այնպես որ դրանք կառուցված են ավելի քիչ նյութերով և արտադրության ավելի ցածր ծախսերը հաշվի են առնվում դրանց նախագծման մեջ:
Բժշկական սարքերի մեծ մասը չի աշխատում շատ բարձր լարման դեպքում (մոտ 1-2 Վ):
Այնուամենայնիվ, կան որոշ բացառություններ:
Շատ իմպլանտացվող ախտորոշիչ սարքեր (IDD) աշխատում են 5-20 Վ լարման վրա, և գործառնական հաճախականությունը սովորաբար ավելի բարձր է, քան ընդհանուր տիրույթը:
Սա նշանակում է, որ ծախսերի նկատառումն ավելի կարևոր է դառնում բժշկական սարքերի համար բարձր լարման դիմադրության նախագծման ժամանակ:
Ստորև մենք կբացատրենք, թե ինչպես կարող եք կառուցել էժան լուծում բարձր լարման ռեզիստորների համար՝ չվնասելով անվտանգությունն ու հուսալիությունը:
Ինչ փնտրել բարձր լարման դիմադրության մեջ
Ցածր արժեք – Բարձր լարումները նշանակում են, որ շատ ավելի շատ դիմադրիչներ են պահանջվում ցանկալի ելքային հոսանքի հասնելու համար:
Եթե սարքն ունի բարձր աշխատանքային լարումներ, ապա ռեզիստորների արժեքը նույնպես ավելի բարձր կլինի:
Պատրաստման հեշտությունը – Բարձր լարման դիմադրողները սովորաբար ունեն 1 մմ տրամագծով և ավելի երկար երկարություններ:
Դրանք սովորաբար նաև FR-4 կամ FR-5 տպագիր տպատախտակի (PCB) նյութ են, որոնց հետ ավելի հեշտ է աշխատել, քան ավելի թանկ FR-32-ը:
Ավելի բարձր որակի շինարարությունը կարևոր է ապահովելու համար, որ ռեզիստորները տևեն տասնամյակներ:
Որոշ արտադրողներ օգտագործում են թիթեղապատ հետքեր, իսկ մյուսները՝ թիթեղապատված կապարներ:
Ավելի որակյալ դիմադրիչներն ունեն արծաթապատ հետքեր և կապարներ:
Back-EMF հանդուրժողականություն – Քանի որ ռեզիստորները երկարանում են, մետաղալարի դիմադրությունը նվազում է:
Ռեզիստորի ետ-EMF (էլեկտրաշարժիչ ուժ) նույնպես կարող է մեծանալ ընթացիկ հոսքի ավելացման պատճառով:
Հետևաբար, այս փոփոխությունները հաշվի առնելու համար պահանջվում է հանդուրժողականություն ռեզիստորի արժեքի որոշման նկատմամբ:
Օրինակ, ընդունելի է արժեքի 5% տատանում ունեցող ռեզիստորը (օրինակ՝ 9.9 ohms փոխարեն 10.0 ohms):
Բարձր հուսալիություն – Բարձր լարման ռեզիստորները սովորաբար գործում են -15ºC-ից մինչև 85ºC ջերմաստիճանում:
Առաջինը չափազանց ցուրտ է, որպեսզի խուսափի այնպիսի խնդիրներից, ինչպիսին է դիմադրիչների աղավաղումը, մինչդեռ երկրորդը չափազանց տաք է հուսալիության հետ կապված խնդիրներից խուսափելու համար:
Հետևաբար, պահանջվում է ավելի բարձր աշխատանքային ջերմաստիճանի միջակայք՝ հուսալիության հետ կապված խնդիրներից խուսափելու համար:
Քայլ 1. Բացահայտեք կարիքը
Բարձր լարման դիմադրության նախագծման ժամանակ առաջին քայլը արտադրանքի աշխատանքային լարման և գործառնական հաճախականության նույնականացումն է:
Օրինակ, ձեզ կարող է անհրաժեշտ լինել ռեզիստոր, որը գնահատված է առավելագույնը 5 Վ և աշխատում է 1կՀց-ից մինչև 10կՀց հաճախականությամբ:
Հաջորդը, դուք պետք է գտնեք ձեր կարիքները բավարարելու ճիշտ բաղադրիչները:
Հանրաճանաչ ընտրությունը կերամիկական մասնագիտացված ռեզիստորն է (CSR):
ԿՍՊ-ն առավել հաճախ օգտագործվում է բարձր էներգիայի ծրագրերի համար՝ շնորհիվ իր բարձրորակ շինարարության, բարձր հուսալիության և ցածր գնի:
Մեկ այլ հանրաճանաչ ընտրություն FR-4 PCB նյութն է՝ իր ծախսարդյունավետության և արտադրության հեշտության շնորհիվ:
CSR-ի և PCB-ի մերձավոր մրցակիցը FR-5 նյութն է:
Ինչպես PCB-ն, այնպես էլ FR-5 նյութը համեմատաբար էժան է:
Այնուամենայնիվ, CSR-ն և PCB-ն ունեն համապատասխանաբար բարձր լարման և բարձր ջերմաստիճանի դիմադրություն ունենալու առավելությունը:
Մյուս կողմից, FR-5 նյութը չունի PCB-ի դիմադրություն բարձր լարումների նկատմամբ և, հետևաբար, այնքան էլ հուսալի չէ որոշ ծրագրերում:
Քայլ 2. Ընտրեք ճիշտ նյութը
Բարձր լարման դիմադրության համար ճիշտ նյութ ընտրելիս պետք է հաշվի առնել գործառնական լարումը և նյութի աշխատանքային ջերմաստիճանը:
Օրինակ, PCB նյութը առավել հաճախ օգտագործվում է -20ºC-ից ցածր ջերմաստիճանում:
CSR-ն և PCB-ն ունեն առավելություն, որ կարող են դիմակայել համապատասխանաբար բարձր լարման և բարձր ջերմաստիճանի:
Համեմատաբար նոր տեսակի նյութ է FR-5 պոլիմերը՝ մետաղական միջուկով։
Պոլիմերն ավելի էժան է, քան PCB և FR-5 PCB նյութերը և հաճախ օգտագործվում է ավելի բարձր աշխատանքային ջերմաստիճաններում:
Այնուամենայնիվ, այն այնքան դիմացկուն չէ, որքան PCB-ն կամ FR-4-ը և կարող է վնասվել խոնավությունից:
Բարձր լարման դիմադրության համար ճիշտ նյութ ընտրելիս պետք է հաշվի առնել գործառնական լարումը և նյութի աշխատանքային ջերմաստիճանը:
Քայլ 3. Հաշվարկել հզորությունը և ESR-ը
Ռեզիստորները ունեն որոշակի քանակի հզորություն, որն ազդում է դրանց հաճախականության և դիմադրության վրա:
ESR (համարժեք շարքի դիմադրություն) արժեքը հզորության համարժեք դիմադրությունն է և բավականին կարևոր է, քանի որ այն հաշվի է առնում դիմադրության DC բաղադրիչը:
Հզորությունը չափվում է պիկոֆարադներով (pF) կամ միլիֆարադներով (mF):
Շատ դեպքերում, կոնդենսատորի 1% հանդուրժողականությունը ավելի քան բավարար է բարձր լարման դիմադրության համար:
ESR-ը հզորության համարժեք դիմադրություն է և բավականին կարևոր է, քանի որ այն հաշվի է առնում դիմադրության DC բաղադրիչը:
Քայլ 4. Ավելացնել մասեր՝ սխեմատիկ տախտակի ձևանմուշ ստեղծելու համար
Երբ դուք նույնականացնեք բաղադրիչները, հաշվարկեք դրանց արժեքները և ընտրեք նյութ ձեր բարձր լարման դիմադրության համար, ժամանակն է դրանք միացնել սխեմատիկ տախտակի ձևանմուշի վրա:
Սխեմատիկ տախտակի ձևանմուշը առանց զոդման տախտակների ստանդարտ դասավորություն է, որն օգտագործվում է էլեկտրոնիկայի սխեմաների նախագծման համար:
Հատակագիծը պետք է ունենա բաղադրիչների սյունակ ձախ կողմում, իսկ հոսանքի ռելսերի սյունը աջ կողմում:
Սխեմատիկ տախտակի ձևանմուշը նախագծելիս պետք է հիշել մի քանի բան:
Նախ, դուք պետք է համոզվեք, որ բաղադրիչները պատշաճ կերպով տեղադրված են և գտնվում են հոսանքի ռելսերի առաջարկվող ոտնահետքի սահմաններում:
Երկրորդ, դուք պետք է համոզվեք, որ բաղադրիչները սնուցվում են ավելի ցածր լարումներով:
Ի վերջո, դուք պետք է համոզվեք, որ շղթան պաշտպանված է ցանկացած բարձր լարումներից, որոնք կարող են ներկա լինել: