你的位置:首頁 > 電源管理 > 正文

醫(yī)療電子中的電容應(yīng)該如何選型?

發(fā)布時間:2012-12-20 責任編輯:easonxu

【導(dǎo)讀】電子醫(yī)療器械中,需要對電源進行高精度的控制和調(diào)節(jié),才能支持設(shè)備執(zhí)行每一功能。交、直流電源均被廣泛應(yīng)用于這些場合。電容可用來減少紋波并吸收開關(guān)穩(wěn)壓器產(chǎn)生的噪聲,它還可以用于后級穩(wěn)壓,提高設(shè)備的穩(wěn)定性和瞬態(tài)響應(yīng)能力。


開關(guān)電源用于對這些電源進行控制,由于具有顯著優(yōu)點,開關(guān)電源已成為大部分電子產(chǎn)品的標準電源。電容可用來減少紋波并吸收開關(guān)穩(wěn)壓器產(chǎn)生的噪聲,它還可以用于后級穩(wěn)壓,提高設(shè)備的穩(wěn)定性和瞬態(tài)響應(yīng)能力。電源輸出中不應(yīng)出現(xiàn)任何紋波噪聲或殘留抖動。這些電路常采用鉭電容來降低紋波,但鉭電容有可能受到開關(guān)穩(wěn)壓器的噪聲影響而產(chǎn)生不安全的瞬變現(xiàn)象。

為保證可靠工作,必須降低鉭電容的額定電壓。例如,額定值為10uF/35V的D型鉭電容,工作電壓應(yīng)降低到17V,如果用在電源輸入端過濾紋波,額定35V鉭電容可在高達17V的電壓導(dǎo)軌上可靠地工作。

高壓電源總線系統(tǒng)一般很難達到額定電壓降低50%的指標。這種情況限制了鉭電容用于電壓導(dǎo)軌大于28V的應(yīng)用。目前,由于鉭電容需要被降額使用,高壓濾波應(yīng)用唯一可行的辦法是采用體積較大且?guī)б€的電解電容,而不是鉭電容。

新型鉭電容

為解決降低額定電壓的問題,Vishay研發(fā)部門開發(fā)出了具有更高額定電壓等級的新系列SMD固體鉭電容器,額定電壓高達75WVDC.50V額定電壓電容在28V以及更高電壓導(dǎo)軌中的應(yīng)用引起了設(shè)計人員的擔心,而采用Vishay新型的63V和75V鉭電容,可達到額定電壓降低50%的行業(yè)認可安全指標。電介質(zhì)成形更薄、更一致,使SMD固體鉭電容的額定電壓能夠達到75V,從而實現(xiàn)了提高額定電壓的技術(shù)突破。成形工藝中對多道工序進行了改進:降低了成形加工過程中產(chǎn)生的機械應(yīng)力集中,降低了電容成形過程中電解液的局部過熱,提高了電介質(zhì)成形過程中電解液濃度和純度的一致性。新型電容T97系列的額定電壓達75V,83系列達63V.

無線感應(yīng)耦合充電

大量的感應(yīng)充電器采用返馳式轉(zhuǎn)換器。感應(yīng)充電為醫(yī)療設(shè)備電池提供充電電能,同時,感應(yīng)充電器也被用于大量的便攜式設(shè)備(如牙刷)中。

縮小充電電池尺寸有助于減小采用無線感應(yīng)充電電路的植入式醫(yī)療設(shè)備的體積。無線感應(yīng)充電器可為設(shè)備上安裝的微小薄膜(如Cymbet EnerChip)充電式儲能器件安全地充電。感應(yīng)充電器采用了并聯(lián)LC(電感、電容)諧振儲能電路的工作原理。圖1所示為Cymbet公司的CBC- EVAL-11 RF感應(yīng)充電器評估套件。

Vishay 595D系列1000uF鉭電容被用作Cymbet接收電路板的C5電容,為無線電發(fā)射等負載提供脈沖電流。此款感應(yīng)充電器的輸入與輸出之間具有良好的隔離,這是醫(yī)用設(shè)備的重要要求。

在一些電壓較高的感應(yīng)充電器應(yīng)用中,需要采用高壓穩(wěn)定的電容作為諧振電容。由于感應(yīng)充電器的初級線圈需要采用交流電壓驅(qū)動,因此必須對電容進行相應(yīng)的調(diào)整。感應(yīng)充電器需要具備高擊穿電壓(VBD)性能,同時,某些應(yīng)用中還需要防護高壓電弧放電。為避免電弧放電,電路板一般敷有保護涂層,或者通過合理安排元器件布局達到高壓側(cè)與電路板其他部分隔離的效果,等。但這種方法往往需要很大的電路板空間,因為高壓電路通常采用體積較大的引線型通孔插裝電容。

高壓電弧防護電容解決方案

為解決這一問題,Vishay推出了一系列的HVArc(高壓電?。┓雷oMLCC(多層貼片陶瓷電容),可防止電弧放電,同時節(jié)省空間。這些新器件在較高的電壓定額內(nèi)具有最大容量,并且提高了電壓擊穿的耐受能力。高壓電弧放電會造成斷路,并有可能損壞其他元器件。標準的高壓SMD電容最終將會失效短路,這取決于電弧放電的次數(shù)和存在問題的部分。Vishay HVArc防護電容可以吸收所有的能量,因此,此電容能夠在高壓下進行正常工作,至少在達到高壓擊穿極限之前,不會產(chǎn)生破壞性電弧放電。

HVArc防護電容的VBD分布由器件采用的獨特設(shè)計來控制,VBD可達3kV或以上。本產(chǎn)品采用了NPO和X7R電介質(zhì)。

用于MRI的新型無磁電容

磁共振成像(MRI)設(shè)備內(nèi)部或周邊電路中所使用的電容及其他電子元器件需要屏蔽或封裝在MRI室外。電容的電介質(zhì)、電極材料或端接材料中可能含有鐵質(zhì)或磁性材料。為提高圖像分辨率,MRI系統(tǒng)的磁場水平不斷提高,而MRI室內(nèi)使用的電容會造成磁場畸變。因此,需要減少或完全消除大部分電容中的磁性材料。

最新推出的系列MLCC在電極和端接結(jié)構(gòu)中采用非鐵材料,來滿足消除磁化的要求。無磁結(jié)構(gòu)可以采用X7R和NPO電介質(zhì)。外形尺寸為0402至1812,符合EIA規(guī)格。Vishay還在最終測試時采用了專用電容分選設(shè)備,以確保所有無磁電容均能符合技術(shù)要求。
要采購開關(guān)么,點這里了解一下價格!
特別推薦
技術(shù)文章更多>>
技術(shù)白皮書下載更多>>
熱門搜索
壓控振蕩器 壓力傳感器 壓力開關(guān) 壓敏電阻 揚聲器 遙控開關(guān) 醫(yī)療電子 醫(yī)用成像 移動電源 音頻IC 音頻SoC 音頻變壓器 引線電感 語音控制 元件符號 元器件選型 云電視 云計算 云母電容 真空三極管 振蕩器 振蕩線圈 振動器 振動設(shè)備 震動馬達 整流變壓器 整流二極管 整流濾波 直流電機 智能抄表
?

關(guān)閉

?

關(guān)閉