An úsáidtear dé-óid chun comharthaí a chosaint i dtrealamh leighis iargúlta?

1, meicníocht cosanta comhartha lárnach dé-óid
1. Cosaint ESD: Tionchar leictreachais statach a shochtadh
Is minic a oibrítear feistí leighis iargúlta, mar shampla electrocardiographs iniompartha agus bannaí láimhe cliste, trí theagmháil dhaonna agus go bhfuil siad seans maith le muirir leictreastatacha a charnadh. Nuair a thagann comhéadain gléas (cosúil le modúil muirir USB agus gan sreang) i dteagmháil le seoltóirí seachtracha, féadfaidh leictreachas statach na mílte volta ardvoltais neamhbhuan a ghiniúint, a fhéadfaidh briseadh trí bhioráin sliseanna nó ciorcaid braiteora. Is féidir le dé-óid TVS (cosúil le SMBJ5.0CA) an voltas a chlampáil go raon sábháilte laistigh d’am ps trí éifeacht miondealú Zener (cosúil le córas clampála 5V go 10V), le friotaíocht dinimiciúil chomh híseal le 0.5 Ω, agus féadann sé roinnt cileavata de chumhacht borrtha a ionsú. Mar shampla, d'éirigh le branda áirithe caidéil inslin tástáil IEC 61000-4-2 ESD tar éis dé-óid TVS a úsáid chun an comhéadan luchtaithe a chosaint, agus níor cuireadh isteach ar fheidhm na feiste faoi bhuaic-bhreatha 30A.

2. Teorainn comhartha: cosc ​​a chur ar ró-ualach voltais
Ní mór do threalamh leighis iargúlta comharthaí fiseolaíocha a tharchur trí mhodúil gan sreang (cosúil le Bluetooth, Wi Fi), ach féadfaidh an deireadh glactha antenna spikes voltais a ghiniúint mar gheall ar chur isteach comhshaoil. Is féidir gnáthdhé-óid (cosúil le 1N4148) a úsáid chun ciorcad teorannaithe a thógáil, a chuireann teorainn ar an voltas comhartha laistigh de raon sábháilte. Is é a phrionsabal oibre ná: nuair a sháraíonn an voltas ionchuir an titim voltais ar aghaidh den dé-óid (thart ar 0.7V), seolann an dé-óid, agus déantar an iomarca fuinnimh a chaitheamh tríd an bhfriotóir roinnteora voltais chun damáiste a sheachaint don chiorcad ina dhiaidh sin (cosúil le tiontaire ADC) mar gheall ar overvoltage. Mar shampla, i dtrealamh monatóireachta sáithithe ocsaigine fola, is féidir le ciorcad teorannaithe a chinntiú nach ndéanann cur isteach seachtrach difear don aschur comhartha lag (leibhéal mV) ag an braiteoir fótaileictreach.

3. Blocáil reatha droim ar ais: cobhsaíocht an tsoláthair chumhachta a chinntiú
Is minic a úsáideann trealamh leighis iargúlta cadhnraí litiam le haghaidh soláthar cumhachta. Má dhéantar an ceallraí a aisiompú nó má theipeann ar an gciorcad muirir, féadfaidh sé a bheith ina chúis le borradh reatha droim ar ais. Is iad dé-óid Schottky (cosúil le SS14) an rogha is fearr maidir le bac a chur ar sruthanna droim ar ais mar gheall ar a dtitim ísealvoltais chun tosaigh (0.2-0.3V) agus a saintréithe aistrithe tapa. Mar shampla, d'éirigh le múnla áirithe de dhífhibrileoir mount dromchla Chliste an sruth droim ar ais a theorannú go dtí faoi bhun 0.1 μ A tar éis nasc comhthreomhar dé-óid SS14 ag críochfort aschuir na ceallraí, i bhfad faoi bhun na tairsí sábháilteachta ceallraí, ag leathnú go mór saol seirbhíse na feiste.

2, Cásanna iarratais tipiciúla agus dearadh ciorcad
1. Cosaint ESD modúl cumarsáide gan sreang
Ní mór don mhodúl gan sreang de threalamh leighis iargúlta (cosúil le Bluetooth, 4G/5G) caighdeán díolúine borrtha IEC 61000-4-5 a chomhlíonadh. Le linn an dearadh, ní mór dé-óid TVS a bheith ceangailte go comhthreomhar le comhéadain antenna agus línte tarchurtha sonraí (cosúil le I2C, SPI). Mar shampla:

D1/D2:SMBJ5.0CA, Cosain an téad cumhachta 5V;
D3/D4: SLESD5V0LED02 (toilleas acomhal íseal 0.28pF), cosnaíonn línte tarchurtha sonraí.
Cinntíonn an cineál dearadh seo gur féidir leis an trealamh oibriú go cobhsaí i dtimpeallachtaí tais agus allais, ag comhlíonadh caighdeáin sábháilteachta leictreacha leighis mar IEC 60601-1.

2. Cosaint ciorcad fála comhartha fiseolaíocha a theorannú
Níl aimplitiúid an chomhartha electrocardiogram (ECG) ach 1-5mV, atá so-ghabhálach do chur isteach minicíochta cumhachta (50Hz) agus torann leictreach muscle. Agus é ag dearadh, ba cheart ciorcad teorannaithe a nascadh i sraith ag deireadh an ionchuir comhartha, mar shampla:

D1/D2:1N4148 dé-óid, a fhoirmíonn teorannóir déthreo;
R1/R2:10k Ω friotóir roinnteoir voltais, ag teorannú sruth;
C1: 0.1 μ F toilleoir scagtha chun torann ardmhinicíochta a chosc.
Is féidir leis an gciorcad seo an comhartha ionchuir a theorannú laistigh de raon ± 0.7V, ag cinntiú go n-áiritheofar gnáthoibriú an amplifier ina dhiaidh sin (cosúil le INA128).

3. Córas bainistíochta ceallraí a chosaint ar ais
Teastaíonn fuireachas fadtéarmach ó ghléasanna inúsáidte cianmhonatóireachta (amhail bráisléid chliste), agus d’fhéadfadh go laghdódh féin-urscaoileadh cadhnra agus sceitheadh ​​ciorcaid saolré na ceallraí. Trí dé-óid reatha sceitheadh ​​​​íseal (cosúil le BAS70) a nascadh i sraith ag an aschur ceallraí, is féidir an sruth fuireachais a laghdú ó 10 μ A go dtí faoi bhun 0.1 μ A. Mar shampla, tar éis do bhranda áirithe de mhonatóir glúcóis fola leanúnach an réiteach seo a ghlacadh, leathnaíodh saol ceallraí an fheiste ó 3 lá go 10 lá.

3, Treochtaí agus Dúshláin Tionscail
1. Feidhm na n-ábhar bandgap leathan
Tá tús curtha le dé-óid bunaithe ar nítríde Gallium (GaN) a chur i bhfeidhm i bhfeistí leighis iargúlta mar gheall ar a saintréithe ardmhinicíochta agus éifeachtúlachta. Mar shampla, tá aga aisghabhála droim ar ais (trr) 90% níos giorra ag dé-óid GaN Schottky ná feistí bunaithe ar sileacain, ar féidir leo caillteanas fuinnimh i gciorcaid luchtaithe a laghdú agus seasmhacht gléas a fheabhsú.

2. Dearadh comhtháite
Chun méid na feiste a laghdú, tá dé-óid á gcomhtháthú le haonaid bhainistíochta cumhachta (PMUanna) agus sliseanna BMS. Mar shampla, comhtháthaíonn réiteach sliseanna amháin a sheol monaróir áirithe dé-óid TVS, dé-óid rialtóra voltais, agus MOSFETanna isteach i bpacáiste 0.8mm × 0.8mm chun freastal ar riachtanais gléasanna fíorbheaga ar nós fáinní cliste.

3. Iarmhéid tomhaltas chumhacht íseal agus iontaofacht ard
Tá trealamh leighis iargúlta íogair do thomhaltas cumhachta, ach ag an am céanna ní mór dó ceanglais ard-iontaofachta a chomhlíonadh. Caithfidh dé-óidí amach anseo briseadh tríd sna treoracha seo a leanas:

Titim voltais níos ísle chun tosaigh: mar shampla teicneolaíocht Super Junction a úsáid chun titim voltais na dé-óid Schottky a laghdú go dtí faoi bhun 0.1V;
Voltas frithsheasaimh níos airde: Forbair micrea-dhé-óidí a bhfuil voltas sheasamh os cionn 100V acu chun freastal ar riachtanais gléasanna ardchumhachta;
Feidhm chosanta Chliste: Braiteoirí agus halgartaim a chomhcheangal chun paraiméadair dé-óid a choigeartú go dinimiciúil agus éifeachtaí cosanta a bharrfheabhsú.