کاربرد خازن لایهای
در دفیبریلاتور قلبی
دفیبریلاسیون تنها راه موثر برای درمان مرگ ناگهانی قلبی است
دفیبریلاتور قلبی در حال حاضر به طور گسترده در تجهیزات نجات بالینی مورد استفاده قرار میگیرد. این دستگاه از جریان پالسی برای تأثیر بر قلب، انجام شوک الکتریکی، از بین بردن آریتمی و بازگرداندن ریتم سینوسی قلب استفاده میکند..
اصول کار آن عمدتاً از روش تخلیه میرایی RLC استفاده میکند، همانطور که در شکل نشان داده شده است:
| دادههای معمول | |
| انرژی | ۱۰۰ تا ۵۰۰ ژول |
| ولتاژ | 2000 تا 5000 ولت جریان مستقیم |
| ظرفیت خازنی | ۳۲ تا ۲۰۰ میکروفاراد |
| بار تخلیه | 20Ω/50Ω/100Ω |
| حداکثر جریان پالس | ۱۰۰ تا ۱ کیلوآمپر |
ابتدا خازن ذخیره انرژی C را شارژ کنید تا خازن مقدار مشخصی انرژی دریافت کند. در طول درمان دفیبریلاسیون، C، اندوکتانس L و بدن انسان (بار) به صورت سری متصل میشوند تا درمان شوک الکتریکی روی قلب انسان انجام شود.
●انرژی ذخیره شده
انرژی الکتریکی که قبل از شوک دفیبریلاسیون به دستگاه ذخیره انرژی شارژ شده است. رابطه بین انرژی ذخیره شده در خازن و ولتاژ خازن:
E=½cu²
برای کاربرد در دفیبریلاتور، خازن لایهای CRE دارای طراحی سفارشی ویژهای است که مزایای عملکردی بالاتری دارد:
در مقایسه با عمر مفید ۱۰،۰۰۰ بار در بازار، طراحی ساختار ویژه فیلم باعث میشود که زمان شارژ و دشارژ بیش از ۳۰،۰۰۰ بار باشد.
با در نظر گرفتن کاربرد در محیطهای نامطمئن و خشن مانند فضای باز، طراحی ویژه ضد رطوبت و مقاومت در برابر دمای بالا را اتخاذ میکند که از قابلیت اطمینان بالاتری برخوردار است.
به خصوص برای طراحی حجم کوچک دفیبریلاتور اتوماتیک خارجی (AED) (مانند نیازهای دستی)، با استفاده از مواد با چگالی انرژی بالا، حجم و وزن 50٪ کوچکتر از طراحی مرسوم است.
برنامه ۱:
یک مدل دفیبریلاتور ۳۶۰ ژول خاص، مدل خازن انتخابی: ۱۹۵UF/۲۲۰۰VDC
مشخصات:
۱، ولتاژ نامی (Un): ۲۲۰۰ ولت DC
۲، ظرفیت اسمی: ۲۰۰ مگاوات
3، تحمل ظرفیت: 士5٪ (J) در 1 کیلوهرتز، + 25 ℃
۴، دمای کارکرد: -۲۵℃~+۷۰℃
۵، ضریب اتلاف (DF): ≤۰.۰۰۶۰ در ۱۰۰ هرتز، +۲۵ درجه سانتیگراد
۶، ولتاژ تست: ترمینال به ترمینال: ۲۳۰۰ ولت DC / ۱۰ ثانیه
۷، مقاومت عایق: پس از ۳۰۰ ثانیه برق گرفتگی ۱۰۰ ولت DC، در دمای +۲۵ درجه سانتیگراد
ترمینال به ترمینال: مینیون IR باید ≥5000 ثانیه باشد
ترمینال به مورد: مینیون IR باید ≥3000M 2 باشد
۸، حداکثر زمان افزایش پالس (DV/DT): ۵ ولت بر میکروثانیه
۹، حداکثر جریان پیک: ۱۰۰۰ آمپر در دمای ۲۵+ درجه سانتیگراد
۱۰، تست تخلیه پالسی با حداکثر جریان ۴۴۰ آمپر، ولتاژ شارژ ۲۲۰۰ ولت، ۳۵ شات
۱۱، جنس بدنه: FR-PP، UL94 Vo، خاکستری-سفید
۱۲، جنس گلدان: FR-EPOXY، UL94 Vo، خاکستری-سفید
۱۳، سیم: ۱x۱ سیم UL 3239 22AWG 150℃، سفید و قرمز
۱۴، ترمینال: YT396(A)(396-03JR)
۱۵، عمر مورد انتظار ۲۵۰۰ بار تخلیه با بار ۱۰ Q
۱۶، کد تاریخ: کد تاریخ دارای ۴ رقم به شرح زیر است:
محصولات ما و دو تولیدکننده رایج در بازار را برای انجام مقایسه آزمایشی مشابه در نظر بگیرید. در شرایط کاربرد دما و رطوبت بالا، محصولات ما عمر طولانیتری دارند.
شرایط آزمایش:
۱. شرایط آزمایش استاتیک: ثبت ظرفیت، تلفات، مقاومت سری معادل. پارامترهای استاتیک هر ۱۰۰۰۰ بار شارژ و دشارژ ثبت میشوند. برای اطمینان از صحت ثبت دادهها، دمای خازن هنگام جمعآوری باید تا حد امکان به دمای محیط نزدیک باشد. آزمایش با اختلاف دمای ≤۵ درجه سانتیگراد انجام میشود.
۲. شرایط آزمایش دینامیکی: محیط ۵۵ ℃ ۹۵٪، ولتاژ ترمینال آزمایش ۲۲۰۰V.DC، زمان شارژ ۴S، زمان تخلیه ۱S، نرخ تغییر ولتاژ DV/DT=۴.۷V/μS، جریان پیک پالس ۹۴۰A، شارژ و تخلیه ۲۰۰۰۰ بار. جریان پالس شتاب آزمایش ۱.۶ برابر جریان اسمی شرکت ما (۵۸۵A) است.
۳. فرآیند آزمایش: پارامترهای استاتیک خازن قبل از آزمایش.
| خیر. | تولیدکننده | @100Hz | @1000Hz | ||
| ظرفیت (μF) | تانژانت زیان | ESR (mΩ) | |||
| 1# |  | اف ای** | ۱۹۲.۶۷۱ | ۰.۰۰۶۷۸ | ۵۵.۶ |
| 2# | سی آر ای | ۱۹۲.۴۵۲ | ۰.۰۰۲۱۸ | ۱۵.۹ | |
| 3# | هوش هیجانی** | ۱۹۰.۸۲۱ | ۰.۰۰۴۲۸ | ۳۴.۸۴ | |
●خازن مورد آزمایش را به منبع تغذیه آزمایش وصل کنید، پارامترهای آزمایش را تنظیم کنید و محفظه آزمایش دما و رطوبت را با شرایط محیطی مشخص شده برای آزمایش تنظیم کنید.
●آزمایش تخلیه ضربهای خازن را طبق پارامترهای تنظیمشده شروع کنید.
●در طول آزمایش، اگر ولتاژ به طور غیرعادی نوسان کند یا خرابی خازن رخ دهد، آزمایش باید فوراً متوقف شود و جمعآوری دادههای استاتیک و تجزیه و تحلیل خازن باید انجام شود تا تأیید شود که آیا ادامه آزمایش ضروری است یا خیر.
| زمانهای شارژ و دشارژ | ۱#FA** | |||
| سی(یوفاراد)@100Hz | tgδ@100Hz | ESR (mΩ) | توجه داشته باشید | |
| مقدار اولیه | ۱۹۲.۶۷۱ | ۰.۰۰۶۷۸ | ۵۵.۶ | پس از ۴۹۲ بار آزمایش، ولتاژ ترمینال خازن به ۱۷۲۰ ولت DC کاهش یافت، ظرفیت خازن ۸.۱۷٪ کاهش یافت. ادامه آزمایش مناسب نیست. |
| ۴۹۲ بار | ۱۷۶.۹۳۲ | ۰.۰۰۵۸۴ | ۵۱.۳ | |
| / | آزمایش را متوقف کنید | |||
| نرخ تغییر | -۸.۱۷٪ | زوال | -۷.۷۳٪ | |
| زمانهای شارژ و دشارژ | 2#سیآرای | |||||
| سی(یوفاراد)@100Hz | tgδ@100Hz | ESR (mΩ) | توجه داشته باشید | |||
| مقدار اولیه | ۱۹۲.۴۵۲ | ۰.۰۰۲۱۸ | ۱۵.۹ | ظرفیت خازن برای دفعات آزمایش ۱ وات ۰.۷۲٪ و برای دفعات آزمایش ۲ وات ۲.۱۵٪ کاهش یافت. هیچ مورد غیرعادی آشکاری در خازن مشاهده نشد. آزمایش ادامه یافت. | ||
| ۱۰۰۰۰ وِس | ۱۹۱.۰۷ | ۰.۰۰۱۹ | ۱۴.۸۶ | |||
| ۲۰۰۰۰ وِس | ۱۸۸.۳۱۵ | ۰.۰۰۱۷ | ۱۴.۲۲ | |||
| ۳۰۰۰۰ وِس | در آزمایش مداوم | |||||
| نرخ تغییر | -0.72% | -۲.۱۵٪ | زوال | -۶.۵۴٪ | -۱۰.۵۷٪ | |
| زمانهای شارژ و دشارژ | ۳#ای_آی** | |||
| سی(یوفاراد)@100Hz | tgδ@100Hz | ESR (mΩ) | توجه داشته باشید | |
| مقدار اولیه | ۱۹۲.۴۵۲ | ۰.۰۰۲۱۸ | ۱۵.۹ | پس از ۲۵۷ بار آزمایش، ظرفیت خازنی ۱.۸۹٪ کاهش یافت.ولتاژ ترمینال خازن به صفر رسید.خازن حالت اتصال کوتاه را نشان میدهد و آزمایش متوقف میشود. |
| ۲۵۷ عدد ویس | ۱۹۱.۰۷ | ۰.۰۰۱۹ | ۱۴.۸۶ | |
| / | تست را متوقف کنید | |||
| نرخ تغییر | -۱.۸۹٪ | تانژانت ضررزاویه غیر طبیعی است | غیرعادی | |
برنامه ۲:
این برنامه به طور ویژه برای دستگاه دفیبریلاتور اتوماتیک خارجی دستی (AED) با اندازه کوچک ۱۸۰ ژول طراحی شده است، مشخصات آن ۱۰۰UF/2000VDC است.
| اندازه (میلیمتر) | حجم (متر مکعب) | |
| طرح متعارف | Φ50 * 115 | ۲۲۵.۸ |
| طرح کوچکسازی | Φ35 * 120 | ۱۱۵ |
| پس از طراحی مینیاتوری، حجم و وزن 50٪ کوچکتر از طراحی معمولی است. | ||
مقایسه طراحی مینیاتوری و اندازه اصلی
با مقایسه پارامترهای محصول پس از ۵۰۰۰ بار تخلیه ضربهای، میزان افت ظرفیت تنها کمتر از ۳٪ است که میتواند عمر طولانی مدت آن را تضمین کند.
| ظرفیت خازنی قبل از آزمایش | ظرفیت خازنی پس از آزمایش | ضرر قبل از آزمایش | ضرر پس از آزمایش | |
| ۱ | ۹۵.۳۸ | ۹۳.۸۰ | ۰.۰۰۲۳۶ | ۰.۰۰۲۴۳ |
| 2 | ۹۵.۵۶ | ۹۴.۲۱ | ۰.۰۰۲۴۱ | ۰.۰۰۲۳۸ |
| 3 | ۹۶.۵۸ | ۹۵.۳۳ | ۰.۰۰۲۳۹ | ۰.۰۰۲۴۳ |
| 4 | ۹۵.۵۳ | ۹۲.۸۱ | ۰.۰۰۲۴۴ | ۰.۰۰۲۴۱ |
دانلود فایلها