Háspennuviðnám eru notuð í lækningatækjum til að halda rafstraumum innan ákveðinna marka.
Háspennan sem notuð er þýðir að hægt er að nota færri viðnám til að ná tilætluðum útstreymi.
Þessar viðnám þurfa að geta staðist áratuga notkun, þannig að þeir eru smíðaðir með minna efni og lægri framleiðslukostnaður er tekinn inn í hönnun þeirra.
Meirihluti lækningatækja starfar ekki við mjög háa spennu (um 1-2V).
Þó eru nokkrar undantekningar.
Margir ígræðanleg greiningartæki (IDDs) starfa á 5-20V, og notkunartíðnin er venjulega hærri en almennt svið líka.
Þetta þýðir að kostnaðarsjónarmið verða mikilvægari við hönnun háspennuviðnáms fyrir lækningatæki.
Hér að neðan munum við útskýra hvernig þú getur smíðað ódýra lausn fyrir háspennuviðnám án þess að skerða öryggi eða áreiðanleika.
Til hvers er viðnám notað í lækningatæki?
Háspennuviðnám eru notuð í lækningatækjum til að halda rafstraumum innan ákveðinna marka.
Háspennan sem notuð er þýðir að hægt er að nota færri viðnám til að ná tilætluðum útstreymi.
Þessar viðnám þurfa að geta staðist áratuga notkun, þannig að þeir eru smíðaðir með minna efni og lægri framleiðslukostnaður er tekinn inn í hönnun þeirra.
Meirihluti lækningatækja starfar ekki við mjög háa spennu (um 1-2V).
Þó eru nokkrar undantekningar.
Mörg ígræðanleg greiningartæki (IDD) starfa við 5-20V og notkunartíðnin er venjulega hærri en almennt svið líka.
Þetta þýðir að kostnaðarsjónarmið verða mikilvægari við hönnun háspennuviðnáms fyrir lækningatæki.
Hér að neðan munum við útskýra hvernig þú getur smíðað ódýra lausn fyrir háspennuviðnám án þess að skerða öryggi eða áreiðanleika.
Hvað á að leita að í háspennuviðnám
Lágur kostnaður - Háspenna þýðir að miklu fleiri viðnám þarf til að ná tilætluðum útstreymi.
Ef tæki er með háa rekstrarspennu mun kostnaður við viðnám einnig verða hærri.
Auðvelt að framleiða - Háspennuviðnám er venjulega undir 1 mm í þvermál og lengri lengd.
Þeir eru venjulega líka FR-4 eða FR-5 prentað hringrás (PCB) efni, sem er auðveldara að vinna með en dýrari FR-32.
Hágæða smíði er mikilvæg til að tryggja að viðnámið endist í áratugi.
Sumir framleiðendur nota blikkhúðaðar brautir á meðan aðrir nota blikkhúðaðar leiðir.
Hágæða viðnám eru með silfurhúðuðum brautum og leiðum.
Bak-EMF umburðarlyndi - Eftir því sem viðnám lengjast minnkar viðnám vírsins.
Bak-EMF (rafkraftur) viðnámsins getur einnig aukist vegna vaxandi straumflæðis.
Því þarf vikmörk fyrir upplausn á gildi viðnámsins til að gera grein fyrir þessum breytingum.
Til dæmis er viðnám með 5% breytileika í gildi (td 9.9 ohm í stað 10.0 ohm) ásættanlegt.
Mikill áreiðanleiki - Háspennuviðnám virkar venjulega við hitastig frá -15ºC til 85ºC.
Hið fyrra er of kalt til að forðast vandamál eins og að vinda viðnámið, en hið síðarnefnda er of heitt til að forðast áreiðanleikavandamál.
Því þarf hærra rekstrarhitasvið til að forðast áreiðanleikavandamál.
Skref 1: Finndu þörfina
Fyrsta skrefið þegar hannað er háspennuviðnám er að bera kennsl á rekstrarspennu og notkunartíðni vörunnar.
Til dæmis gætirðu þurft viðnám sem er metið fyrir að hámarki 5V og starfar á tíðni á milli 1kHz og 10kHz.
Næst þarftu að finna réttu íhlutina til að mæta þörfum þínum.
Vinsæll kostur er keramik sérviðnám (CSR).
CSR er oftast notað fyrir mikil aflnotkun vegna hágæða smíði, mikils áreiðanleika og lágs kostnaðar.
Annar vinsæll kostur er FR-4 PCB efnið vegna hagkvæmni þess og auðveldrar framleiðslu.
Náinn keppinautur við CSR og PCB er FR-5 efnið.
Eins og PCB er FR-5 efnið tiltölulega ódýrt.
Hins vegar hafa CSR og PCB þann ávinning að geta staðist háspennu og hátt hitastig, í sömu röð.
FR-5 efnið skortir aftur á móti viðnám PCB gegn háspennu og er því ekki eins áreiðanlegt í sumum forritum.
Skref 2: Veldu rétta efnið
Þegar þú velur rétta efnið fyrir háspennuviðnám þitt þarftu að taka eftir rekstrarspennu og rekstrarhita efnisins.
Til dæmis er PCB efnið oftast notað við hitastig undir -20ºC.
CSR og PCB hafa þann kost að geta staðist háspennu og hátt hitastig, í sömu röð.
Tiltölulega ný gerð efnis er FR-5 fjölliðan með málmkjarna.
Fjölliðan er ódýrari en PCB og FR-5 PCB efnin og er oft notuð við hærra rekstrarhitastig.
Hins vegar er það ekki eins endingargott og PCB eða FR-4 og getur skemmst af raka.
Þegar þú velur rétta efnið fyrir háspennuviðnám þitt þarftu að taka eftir rekstrarspennu og rekstrarhita efnisins.
Skref 3: Reiknaðu rýmd og ESR
Viðnám hefur ákveðið magn af rýmd, sem hefur áhrif á tíðni þeirra og viðnám.
ESR (Equivalent Series Resistance) gildi er samsvarandi viðnám rýmdarinnar og er nokkuð mikilvægt, þar sem það gerir grein fyrir DC hluti viðnámsins.
Rýmd er mæld í picofarads (pF) eða millifarads (mF).
Í flestum tilfellum er 1% umburðarlyndi þéttans meira en nóg fyrir háspennuviðnám.
ESR er jafngild viðnám rýmdarinnar og er nokkuð mikilvægt þar sem það gerir grein fyrir DC hluti viðnámsins.
Skref 4: Bættu við hlutum til að búa til sniðmát fyrir skýringartöflu
Þegar þú hefur auðkennt íhlutina, reiknað út gildi þeirra og valið efni fyrir háspennuviðnámið þitt, er kominn tími til að setja þá saman á sniðmát fyrir skýringartöflu.
Skýringartöflusniðmátið er staðlað skipulag á lóðalausum brauðborðum sem eru notuð til að hanna rafeindarásir.
Skipulagið ætti að hafa dálk af íhlutum til vinstri og dálk af rafmagnsbrautum til hægri.
Það eru nokkur atriði sem þarf að hafa í huga þegar þú hannar sniðmát fyrir skýringartöflu.
Í fyrsta lagi þarftu að ganga úr skugga um að íhlutirnir séu rétt settir og séu innan ráðlagðs fótspors rafmagnsbrautanna.
Í öðru lagi þarftu að ganga úr skugga um að íhlutirnir séu knúnir með lægri spennu.
Að lokum þarftu að ganga úr skugga um að hringrásin sé varin fyrir háspennu sem gæti verið til staðar.