醫(yī)療電子產(chǎn)品需要優(yōu)秀的保護器件

　　醫(yī)療機構(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、外部自動化電擊器(AEDs)等。為了保證這些器械安全且可靠的性能，設(shè)計人員必須在開始設(shè)計電路時便考慮到電路保護的要求。例如，表面看起來輕微的靜電放電，可能會造成沒有正確保護的便攜式醫(yī)療器械失效，給患者帶來錯誤的(或沒有)讀數(shù)，從而造成危險。此外，還會因錯誤的結(jié)果引發(fā)不當?shù)闹委?，導致該器械生產(chǎn)廠家需承擔法律責任。

　　在其使用期內(nèi)，醫(yī)療器械電路會在很多方面遭受各種電氣威脅。簡言之，任何一個電源或通信接口都是一個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。

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

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)通常用于保護電信線路、數(shù)據(jù)通信線路和其他裝置(設(shè)備)的信號線路，不受浪涌電壓的影響。該器件可以承受高達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。這些多層壓敏電阻最常用于ESD保護。

　　· 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。對于低壓直流電源端口或信號端口，壓敏電阻綜合了高浪涌和小尺寸圓盤的優(yōu)勢，為需要節(jié)省空間的設(shè)計提供了理想選擇。例如，一個10mm的壓敏電阻可承受最大2,000A的浪涌電流，這是相同尺寸的標準MOV所承受最大浪涌電流的四倍。該器件可以保護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常快速瞬變。

　　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發(fā)生誤碼或失真。

　　瞬變電壓抑制(TVS)二極管保護各種電路和元件，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，從而可以在不會產(chǎn)生損害的情況下將較大的電流導通到地，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。

　　半導體二極管保護陣列(SPA)設(shè)計用于保護模擬和數(shù)字信號線路不受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，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。

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

　　過電流保護器件

　　保險絲是最常用的過電流保護器件，分為快斷型和慢斷(延時)型。第二種類型可在電流出現(xiàn)短暫但反復發(fā)生的過電流“脈沖”時，將重復更換次數(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絲的可重復器件。當電流增大時，增高PTC電阻并自動限制電流。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。一旦過載消失，PPTC會冷卻并將電路恢復到正常運行情況。因而，無需更換保險絲。