高壓電阻器用於醫療設備，以將電流保持在預設範圍內。
使用的高電壓意味著可以使用較少數量的電阻器來實現所需的輸出電流。
這些電阻器需要能夠經受數十年的使用，因此它們的製造材料更少，並且在設計中考慮了更低的製造成本。
大多數醫療設備不會在非常高的電壓（大約 1-2V）下運行。
不過，也有一些例外。
許多 植入式診斷設備 (IDD) 的工作電壓為 5-20V，工作頻率通常也高於一般範圍。
這意味著在設計用於醫療設備的高壓電阻器時，成本考慮變得更加重要。
下面我們將解釋如何構建低成本解決方案 高壓電阻 在不影響安全性或可靠性的情況下。
醫療設備中使用的電阻器是什麼？
高壓電阻器用於醫療設備，以將電流保持在預設範圍內。
使用的高電壓意味著可以使用較少數量的電阻器來實現所需的輸出電流。
這些電阻器需要能夠經受數十年的使用，因此它們的製造材料更少，並且在設計中考慮了更低的製造成本。
大多數醫療設備不會在非常高的電壓（大約 1-2V）下運行。
不過，也有一些例外。
許多植入式診斷設備 (IDD) 的工作電壓為 5-20V，工作頻率通常也高於一般範圍。
這意味著在設計用於醫療設備的高壓電阻器時，成本考慮變得更加重要。
下面我們將解釋如何在不影響安全性或可靠性的情況下為高壓電阻器構建低成本解決方案。
在高壓電阻器中尋找什麼
低成本——高電壓意味著需要更多的電阻才能達到所需的輸出電流。
如果設備具有高工作電壓，則電阻器的成本也會更高。
易於製造——高壓電阻器的直徑通常小於 1 毫米，長度更長。
它們通常也是 FR-4 或 FR-5 印刷電路板 (PCB) 材料，與更昂貴的 FR-32 相比更易於使用。
更高質量的結構對於確保電阻器持續使用數十年非常重要。
一些製造商使用鍍錫軌道，而其他製造商使用鍍錫引線。
更高質量的電阻器具有鍍銀軌道和引線。
反電動勢容差 – 隨著電阻器變長，導線的電阻會降低。
由於電流增加，電阻器的反電動勢（電動勢）也會增加。
因此，需要電阻值的分辨率容差來解決這些變化。
例如，電阻值有 5% 的變化（例如，9.9 歐姆而不是 10.0 歐姆）是可以接受的。
高可靠性——高壓電阻器通常在 -15ºC 至 85ºC 的溫度下工作。
前者太冷，無法避免電阻器翹曲等問題，而後者太熱，無法避免可靠性問題。
因此需要更高的工作溫度範圍以避免可靠性問題。
第 1 步：確定需求
設計高壓電阻的第一步是確定產品的工作電壓和工作頻率。
例如，您可能需要一個最大額定電壓為 5V 且工作頻率介於 1kHz 和 10kHz 之間的電阻器。
接下來，您需要找到合適的組件來滿足您的需求。
一種流行的選擇是陶瓷專用電阻器 (CSR)。
CSR 由於其高質量的結構、高可靠性和低成本而最常用於大功率應用。
另一個流行的選擇是 FR-4 PCB 材料，因為它具有成本效益且易於製造。
CSR 和 PCB 的有力競爭者是 FR-5 材料。
與 PCB 一樣，FR-5 材料相對便宜。
但是，CSR 和 PCB 具有分別能夠承受高壓和高溫的優勢。
另一方面，FR-5 材料缺乏 PCB 的耐高壓性，因此在某些應用中不那麼可靠。
第 2 步：選擇合適的材料
在為高壓電阻器選擇合適的材料時，您需要注意工作電壓和材料的工作溫度。
例如，PCB 材料最常用於低於 -20ºC 的溫度。
CSR和PCB分別具有耐高壓和耐高溫的優點。
一種相對較新的材料是帶有金屬芯的 FR-5 聚合物。
該聚合物比 PCB 和 FR-5 PCB 材料便宜，並且通常在較高的工作溫度下使用。
但是，它不如 PCB 或 FR-4 耐用，並且可能會因潮濕而損壞。
在為高壓電阻器選擇合適的材料時，您需要注意工作電壓和材料的工作溫度。
第 3 步：計算電容和 ESR
電阻器具有一定量的電容，這會影響它們的頻率和阻抗。
ESR（等效串聯電阻）值是電容的等效電阻，非常重要，因為它考慮了阻抗的直流分量。
電容以皮法拉 (pF) 或毫法拉 (mF) 為單位測量。
在大多數情況下，電容器的 1% 公差對於高壓電阻器來說綽綽有餘。
ESR 是電容的等效電阻並且非常重要，因為它考慮了阻抗的直流分量。
第 4 步：添加部件以創建原理圖板模板
一旦您確定了組件、計算了它們的值並為高壓電阻器選擇了材料，就可以將它們放在原理圖板模板上了。
原理圖板模板是用於設計電子電路的無焊麵包板的標準佈局。
佈局應該在左側有一列組件，在右側有一列電源軌。
設計原理圖板模板時需要牢記一些事項。
首先，您需要確保組件放置正確，並且在建議的電源軌佔用空間內。
其次，您需要確保組件以較低的電壓供電。
最後，您需要確保電路受到保護，免受可能存在的任何高電壓的影響。