医療用電子機器のダイオードの選択に関する誤解は何ですか?

一、基本的な電気的要因に依存しすぎている

何かを設計するとき、ほとんどのエンジニアは、逆耐電圧 (VR)、順電流 (IF)、順電圧降下 (VF) など、ダイオードの基本的な電気仕様に注目することから始めます。これらの要素は、ガジェットが「使用できる」かどうかの判断基準となりますが、医療機器の場合、これらの基準を達成するだけでは十分ではありません。

医療機器は、IEC 60601 シリーズ仕様などの厳しい安全基準を満たさなければなりません。これらは電気的性能を必要とするだけでなく、絶縁レベルや漏れ電流についてもより厳しい基準を設定しています。

懸念の 1 つは、エンジニアが医療現場で動作するかどうかを確認せずに、家庭用電化製品や産業用機器の汎用ダイオード モデルを採用することが多いことです。例えば患者に触れる部分がある回路など

2、逆漏れ電流が高精度の医療信号にどのような影響を与えるかを心配する必要はありません。-

代わりに、設計プロセスの早い段階で IEC 60601 に基づいて選択評価を行ってください。

ほとんどの場合、心電図 (ECG) の測定値はミリボルト、さらにはマイクロボルトの範囲にあります。

脳波 (EEG) 信号はそれほど強力ではありません。

バイオセンサーはノイズに非常に敏感です。

この場合、ダイオードの逆漏れ電流 (IR) が重要な要素となります。しかし、人々はこのパラメータを忘れてしまうことがよくあります。

ショットキー ダイオードと通常の整流ダイオードは通常の温度では問題なく動作しますが、温度が上昇すると漏れ電流が急速に増加し、収集された信号にノイズやオフセットが蓄積して測定の精度が低下します。

よくある誤解は次のとおりです。

通常のダイオードを使用してフロントエンド保護回路を機能させる-

高温の場所での漏れ電流チェックを行っていない

ガジェットをしばらく使用した後の漏れ電流の変化には注意を払わないでください。

改善のための提案:

信号リンクには超低リーク ダイオードを最優先で使用してください。-

汎用ダイオードの代わりに、キーノードは特別な ESD 保護デバイスを使用します。-

データハンドブックの IR 対温度曲線をよく見てください。

 

3、ショットキー ダイオードの誤用とその内蔵問題の無視-

主な問題は次のとおりです。

逆漏れ電流は非常に大きく、温度が上昇すると大幅に増加します。

逆電圧に耐える能力は通常最小限です。

熱を安定に保つのがあまり得意ではない

高精度の検出回路や低ノイズ システムなど、場合によっては、ショットキー ダイオードを使用すると、不要な間違いが発生する可能性があります。{0}

悪用する一般的な方法は次のとおりです。

ショットキーを使用して生体信号取得のフロントエンドでのクランプを防御する

高温で動作する機器に安価なショットキーデバイスを使用する

長期的な安定性は確認されていません。-

最適化のための提案:

電力整流または DC{0}}DC アプリケーションでのショットキーの有効な使用

アナログや精密信号ラインではできるだけ使用しないようにしてください。

必要に応じて低漏れモデルを選択し、温度を確認してください。{0}

 

4、サージやESD保護を十分に考慮していない

しかし、現実の設計では、エンジニアは次のようなことがよくあります。-

ESD 保護デバイスの代わりに通常のダイオードを使用してください。

インターフェースレベルの保護の設計について心配する必要はありません

ルールに従ってESDレベル検証を行っていない

ほとんど ダイオードIEC 61000-4-2 規格に従って、ESD ショックに対処するのに十分な速さで反応したり、十分に強くクランプしたりしないでください。これにより、チップに重大な損傷が発生したり、システムに問題が発生したりする可能性があります。

状況を改善するための提案:

自分自身を守るために、特別な TVS (過渡抑制) ダイオードを使用してください。

± 8kV や ± 15kV など、作業に適した ESD レベルを選択します。

寄生虫の影響を軽減するには、保護デバイスをインターフェイス レイアウトのできるだけ近くに配置します。

5. 長期的な信頼性、熱設計、サプライ チェーンの安定性について考えていない-

使用サイクルが長い（5～10年以上）

長時間連続運転（24時間365日）

間違いが許される余地はほとんどない

この状況では、サプライ チェーンの長期的な信頼性と安定性は{0}}ダイオードは非常に重要になってきています。しかし、多くのデザインはまだ「使用できる限り」の段階にあります。

温度がデバイスの寿命に与える影響を考えていない

産業用や自動車用ではなく、消費者向けに作られたデバイスを選択してください。

熱伝達の観点からパッケージングと PCB の放熱がどの程度うまく機能するかを無視する

ライフサイクルが限られている、またはあまり知られていないサプライヤーからコンポーネントを選択します。

漏れ電流の量は時間の経過とともに増加します。

パラメータのドリフトによりシステムの精度が低下します。

生産停止が遅れた場合、医師の診断書は無効となります。

まず工業用または自動車グレードの部品を選択してください。{0}

熱抵抗 (R θ JA) を調べて、熱を取り除く最適な方法を見つけてください。

長期にわたって供給品を入手するには、Longevity Program を備えたブランドを選択してください。

医療監査のニーズを満たすために BOM トレーサビリティ システムをセットアップします。