Жоғары вольтты резисторлар медициналық құрылғыларда электр тогын алдын ала белгіленген диапазонда ұстау үшін қолданылады.
Пайдаланылған жоғары кернеу қажетті шығыс токқа жету үшін азырақ резисторларды қолдануға болатындығын білдіреді.
Бұл резисторлар ондаған жылдар бойы пайдалануға төтеп бере алуы керек, сондықтан олар аз материалмен құрастырылады және олардың дизайнына өндіріс шығындары төмендейді.
Медициналық құрылғылардың көпшілігі өте жоғары кернеулерде жұмыс істемейді (шамамен 1-2 В).
Дегенмен, кейбір ерекшеліктер бар.
көптеген имплантацияланатын диагностикалық құрылғылар (IDD) 5-20 В кернеуінде жұмыс істейді және жұмыс жиілігі әдетте жалпы диапазоннан жоғары.
Бұл медициналық құрылғыларға арналған жоғары вольтты резисторды жобалау кезінде шығындарды ескеру маңыздырақ болатындығын білдіреді.
Төменде біз қалай арзан шешім жасауға болатынын түсіндіреміз жоғары вольтты резисторлар қауіпсіздік пен сенімділікке нұқсан келтірместен.
Медициналық құрылғыларда резистор не үшін қолданылады?
Жоғары вольтты резисторлар медициналық құрылғыларда электр тогын алдын ала белгіленген диапазонда ұстау үшін қолданылады.
Пайдаланылған жоғары кернеу қажетті шығыс токқа жету үшін азырақ резисторларды қолдануға болатындығын білдіреді.
Бұл резисторлар ондаған жылдар бойы пайдалануға төтеп бере алуы керек, сондықтан олар аз материалмен құрастырылады және олардың дизайнына өндіріс шығындары төмендейді.
Медициналық құрылғылардың көпшілігі өте жоғары кернеулерде жұмыс істемейді (шамамен 1-2 В).
Дегенмен, кейбір ерекшеліктер бар.
Көптеген имплантацияланатын диагностикалық құрылғылар (IDD) 5-20 В кернеуінде жұмыс істейді және жұмыс жиілігі әдетте жалпы диапазоннан жоғары.
Бұл медициналық құрылғыларға арналған жоғары вольтты резисторды жобалау кезінде шығындарды ескеру маңыздырақ болатындығын білдіреді.
Төменде қауіпсіздік пен сенімділікке нұқсан келтірместен жоғары вольтты резисторлар үшін арзан шешімді қалай жасауға болатынын түсіндіреміз.
Жоғары кернеу резисторында не іздеу керек
Төмен құны - Жоғары кернеулер қажетті шығыс токқа жету үшін әлдеқайда көп резисторлар қажет екенін білдіреді.
Құрылғының жұмыс кернеуі жоғары болса, резисторлардың құны да жоғары болады.
Өндірістің қарапайымдылығы - жоғары вольтты резисторлар әдетте диаметрі 1 мм-ден аз және ұзындықтары ұзағырақ.
Олар әдетте FR-4 немесе FR-5 баспа схемасы (ПХБ) материалы болып табылады, олармен жұмыс істеу қымбатырақ FR-32-ге қарағанда оңайырақ.
Резисторлардың ондаған жылдар бойы жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін жоғары сапалы құрылыс маңызды.
Кейбір өндірушілер қалайы жалатылған жолдарды пайдаланады, ал басқалары қалайы жалатылған сымдарды пайдаланады.
Жоғары сапалы резисторларда күміс жалатылған жолдар мен сымдар бар.
Кері EMF төзімділігі – резисторлар ұзарған сайын сымның кедергісі төмендейді.
Ток ағынының артуына байланысты резистордың кері ЭҚК (электр қозғаушы күші) де артуы мүмкін.
Сондықтан бұл өзгерістерді есепке алу үшін резистор мәнінің рұқсат ету қабілетіне төзімділік қажет.
Мысалы, мәні 5% өзгеретін резистор (мысалы, 9.9 Ом орнына 10.0 Ом) қолайлы.
Жоғары сенімділік – Жоғары вольтты резисторлар әдетте -15ºC пен 85ºC температурада жұмыс істейді.
Біріншісі резисторларды деформациялау сияқты мәселелерді болдырмау үшін тым суық, ал екіншісі сенімділік мәселелерін болдырмау үшін тым ыстық.
Сондықтан сенімділік мәселелерін болдырмау үшін жұмыс температурасының жоғарырақ диапазоны қажет.
1-қадам: қажеттілікті анықтау
Жоғары вольтты резисторды жобалау кезіндегі бірінші қадам өнімнің жұмыс кернеуі мен жұмыс жиілігін анықтау болып табылады.
Мысалы, сізге максимум 5 В-қа есептелген және 1 кГц пен 10 кГц жиілікте жұмыс істейтін резистор қажет болуы мүмкін.
Әрі қарай, қажеттіліктеріңізді қанағаттандыру үшін дұрыс құрамдастарды табуыңыз керек.
Танымал таңдау - керамикалық мамандандырылған резистор (CSR).
CSR жоғары сапалы құрылысына, жоғары сенімділігіне және төмен құнына байланысты жоғары қуатты қолданбалар үшін жиі қолданылады.
Тағы бір танымал таңдау - FR-4 ПХД материалы, оның үнемділігі мен дайындаудың қарапайымдылығына байланысты.
CSR және PCB жақын бәсекелес FR-5 материалы болып табылады.
ПХД сияқты, FR-5 материалы салыстырмалы түрде арзан.
Дегенмен, CSR және PCB сәйкесінше жоғары кернеу мен жоғары температураға төтеп бере алатын артықшылығы бар.
Екінші жағынан, FR-5 материалында ПХД жоғары кернеулерге төзімділігі жоқ, сондықтан кейбір қолданбаларда соншалықты сенімді емес.
2-қадам: Дұрыс материалды таңдаңыз
Жоғары вольтты резистор үшін дұрыс материалды таңдағанда, жұмыс кернеуі мен материалдың жұмыс температурасын ескеру қажет.
Мысалы, ПХД материалы -20ºC төмен температурада жиі қолданылады.
CSR және ПХД сәйкесінше жоғары кернеу мен жоғары температураға төтеп берудің артықшылығына ие.
Материалдың салыстырмалы түрде жаңа түрі - металл өзегі бар FR-5 полимері.
Полимер ПХД және FR-5 ПХД материалдарынан арзанырақ және жиі жоғары жұмыс температурасында қолданылады.
Дегенмен, ол ПХД немесе FR-4 сияқты берік емес және ылғалдан зақымдалуы мүмкін.
Жоғары вольтты резистор үшін дұрыс материалды таңдағанда, жұмыс кернеуі мен материалдың жұмыс температурасын ескеру қажет.
3-қадам: Сыйымдылықты және ESR есептеу
Резисторлардың белгілі бір сыйымдылығы бар, бұл олардың жиілігі мен кедергісіне әсер етеді.
ESR (эквивалентті серия кедергісі) мәні сыйымдылықтың эквивалентті кедергісі болып табылады және өте маңызды, өйткені ол кедергінің тұрақты құрамдас бөлігін құрайды.
Сыйымдылық пикофарада (pF) немесе миллифарадпен (мФ) өлшенеді.
Көп жағдайда конденсатордың 1% төзімділігі жоғары вольтты резистор үшін жеткілікті.
ESR сыйымдылықтың эквивалентті кедергісі болып табылады және өте маңызды, өйткені ол кедергінің тұрақты құрамдас бөлігін құрайды.
4-қадам: Схемалық тақта үлгісін жасау үшін бөліктерді қосыңыз
Құрамдас бөліктерді анықтап, олардың мәндерін есептеп, жоғары вольтты резистор үшін материалды таңдағаннан кейін, оларды схемалық тақта үлгісіне біріктіру уақыты келді.
Схемалық тақта үлгісі электроника схемаларын жобалау үшін пайдаланылатын дәнекерлеусіз нан тақталарының стандартты орналасуы болып табылады.
Орналасудың сол жағында компоненттер бағанасы және оң жақта қуат рельстерінің бағанасы болуы керек.
Схемалық тақта үлгісін жасау кезінде есте сақтау қажет бірнеше нәрсе бар.
Біріншіден, құрамдас бөліктердің дұрыс орналастырылғанына және қуат рельстерінің ұсынылған ізі шегінде екеніне көз жеткізу керек.
Екіншіден, құрамдас бөліктердің төменгі кернеулермен қоректенетініне көз жеткізу керек.
Соңында, тізбектің болуы мүмкін кез келген жоғары кернеуден қорғалғанына көз жеткізу керек.