醫(yī)療電子產(chǎn)品需要優(yōu)秀的保護(hù)器件

　　醫(yī)療機(jī)構(gòu)、患者及其家人越來越多地使用電子器械，包括血糖儀、血壓計(jì)、外部自動(dòng)化電擊器(AEDs)等。為了保證這些器械安全且可靠的性能，設(shè)計(jì)人員必須在開始設(shè)計(jì)電路時(shí)便考慮到電路保護(hù)的要求。例如，表面看起來輕微的靜電放電，可能會(huì)造成沒有正確保護(hù)的便攜式醫(yī)療器械失效，給患者帶來錯(cuò)誤的(或沒有)讀數(shù)，從而造成危險(xiǎn)。此外，還會(huì)因錯(cuò)誤的結(jié)果引發(fā)不當(dāng)?shù)闹委?，?dǎo)致該器械生產(chǎn)廠家需承擔(dān)法律責(zé)任。

　　在其使用期內(nèi)，醫(yī)療器械電路會(huì)在很多方面遭受各種電氣威脅。簡言之，任何一個(gè)電源或通信接口都是一個(gè)電氣瞬變的潛在入口，并且在該設(shè)備使用期內(nèi)也很容易受到破壞。因此，需注意電源(電池組、直流輸入、交流輸入)、微處理器、話筒/擴(kuò)音器線路、通信接口(有線和無線)、傳感器、LCD顯示器、小鍵盤和按鍵。

　　對(duì)于更加高端的設(shè)備(造影像、診斷和實(shí)驗(yàn)室設(shè)備)，由于其更為復(fù)雜且面對(duì)更多的電氣威脅，因而需要額外的保護(hù)器件。交流電源和高壓直流電源等電路需要能夠應(yīng)對(duì)比便攜式設(shè)備高出很多能量的浪涌保護(hù)方案。

美國力特公司資深銷售經(jīng)理 朱少榮

　　過電壓抑制設(shè)備(器件)

　　氣體放電管(GDTs)通常用于保護(hù)電信線路、數(shù)據(jù)通信線路和其他裝置(設(shè)備)的信號(hào)線路，不受浪涌電壓的影響。該器件可以承受高達(dá)40,000安培的浪涌電流，因而是降低閃電造成瞬變的理想選擇。

　　壓敏電阻(可變電阻器)可以讓過高瞬變電壓產(chǎn)生的電流避開敏感設(shè)備。分為兩大主要類型：

　　· 多層壓敏電阻(MLVs)可以為0-120V直流供電的敏感設(shè)備提供中低能量瞬變(0.05-2.5焦耳)的保護(hù)。這些多層壓敏電阻最常用于ESD保護(hù)。

　　· 金屬氧化物壓敏電阻(MOVs)可提供0.1-10,000焦耳的額定能量，讓敏感元件避開瞬變電流。對(duì)于低壓直流電源端口或信號(hào)端口，壓敏電阻綜合了高浪涌和小尺寸圓盤的優(yōu)勢(shì)，為需要節(jié)省空間的設(shè)計(jì)提供了理想選擇。例如，一個(gè)10mm的壓敏電阻可承受最大2,000A的浪涌電流，這是相同尺寸的標(biāo)準(zhǔn)MOV所承受最大浪涌電流的四倍。該器件可以保護(hù)電路不受電氣威脅的損害，如感應(yīng)雷擊干擾、系統(tǒng)開關(guān)瞬變脈沖和電源的異?？焖偎沧儭?/p>

　　聚合物ESD抑制器具有低結(jié)電容(~ 0.05pF)和快速箝位能力，所以是高速數(shù)字I/O和RF線路的理想選擇。低結(jié)電容有助于保證不會(huì)發(fā)生誤碼或失真。

　　瞬變電壓抑制(TVS)二極管保護(hù)各種電路和元件，不受直流電源線常見的各種威脅的影響。該二極管的p-n結(jié)橫截面比常規(guī)二極管大很多，從而可以在不會(huì)產(chǎn)生損害的情況下將較大的電流導(dǎo)通到地，使瞬變電壓被抑制到低于采用其他技術(shù)的水平。瞬變功率額定值在400瓦-15,000瓦之間，最高15,000A@ 8x20us的波形。

　　半導(dǎo)體二極管保護(hù)陣列(SPA)設(shè)計(jì)用于保護(hù)模擬和數(shù)字信號(hào)線路不受ESD和其他瞬變過電壓的影響。此外，還可以在較小的空間中使用多通道陣列提供ESD保護(hù)，并且鉗位電壓低于其他技術(shù)，從而提供盡可能最好的保護(hù)。

　　半導(dǎo)體放電管設(shè)計(jì)應(yīng)用抑制電信和數(shù)據(jù)通信設(shè)備的瞬變過電壓，并且能夠在達(dá)到擊穿電壓的幾毫微秒內(nèi)將高達(dá)5,000A的電流導(dǎo)地。

　　過電流保護(hù)器件

　　保險(xiǎn)絲是最常用的過電流保護(hù)器件，分為快斷型和慢斷(延時(shí))型。第二種類型可在電流出現(xiàn)短暫但反復(fù)發(fā)生的過電流“脈沖”時(shí)，將重復(fù)更換次數(shù)降到最低。在便攜式應(yīng)用中，經(jīng)常采用小型表面安裝的保險(xiǎn)絲，以節(jié)省空間并阻斷過電壓和短路電流。

　　PTC熱敏電阻是代替保險(xiǎn)絲的可重復(fù)器件。當(dāng)電流增大時(shí)，增高PTC電阻并自動(dòng)限制電流。通常情況下，采用聚合物(PPTC)材料，可在阻抗與溫度之間形成明顯的拐點(diǎn)。一旦過載消失，PPTC會(huì)冷卻并將電路恢復(fù)到正常運(yùn)行情況。因而，無需更換保險(xiǎn)絲。