Penerapan Kapasitor Film
pada Defibrilator Jantung
Defibrilasi adalah satu-satunya cara efektif untuk mengobati kematian jantung mendadak.
Defibrillator jantung saat ini banyak digunakan sebagai peralatan penyelamatan klinis. Alat ini menggunakan arus pulsa untuk bekerja pada jantung, menerapkan terapi kejut listrik, menghilangkan aritmia, dan mengembalikan jantung ke irama sinus..
Prinsip kerjanya sebagian besar mengadopsi metode pelepasan redaman RLC, seperti yang ditunjukkan pada gambar:
| Data tipikal | |
| Energi | 100~500J |
| Voltase | Tegangan DC 2000~5000V |
| Kapasitansi | 32~200UF |
| Beban bongkar | 20Ω/50Ω/100Ω |
| Arus pulsa maksimum | 100~1kA |
Pertama-tama, isi kapasitor penyimpanan energi C agar kapasitor tersebut memperoleh sejumlah energi tertentu. Selama perawatan defibrilasi, C, induktansi L, dan tubuh manusia (beban) dihubungkan secara seri untuk melakukan perawatan kejut listrik pada jantung manusia.
●Energi tersimpan
Energi listrik yang diisikan ke dalam perangkat penyimpanan energi sebelum kejutan defibrilasi. Hubungan antara energi yang tersimpan dalam kapasitor dan tegangan kapasitor:
E=½cu²
Untuk aplikasi pada defibrillator, kapasitor film CRE memiliki desain khusus yang dirancang sesuai kebutuhan, yang memiliki keunggulan kinerja lebih tinggi:
Dibandingkan dengan masa pakai 10.000 kali yang ada di pasaran, desain struktur film khusus ini membuat masa pakai pengisian dan pengosongan daya lebih dari 30.000 kali.
Dengan mempertimbangkan penerapannya di lingkungan yang tidak menentu dan keras seperti di luar ruangan, produk ini mengadopsi desain khusus tahan kelembaban dan suhu tinggi, sehingga memiliki keandalan yang lebih tinggi.
Khususnya untuk desain volume kecil dari defibrillator otomatis eksternal (AED) (seperti kebutuhan portabel), dengan menggunakan material berdensitas energi tinggi, volume dan beratnya 50% lebih kecil daripada desain konvensional.
Aplikasi 1:
Model defibrillator 360J tertentu, pemilihan model kapasitor: 195UF/2200VDC
SPESIFIKASI:
1. TEGANGAN TERUKUR (Un): 2200VDC
2. KAPASITAS TERUKUR: 200MFD
3, TOLERANSI KAPASITAN: 士5%(J) PADA 1KHz, +25℃
4. SUHU OPERASI: -25℃～+70℃
5. FAKTOR DISIPASI (DF): ≤0,0060 PADA 100Hz, +25℃
6. TEGANGAN UJI: TERMINAL KE TERMINAL: 2300VDC/10 DETIK
7. RESISTANSI ISOLASI: SETELAH 300 DETIK DIALIRI DAYA 100VDC, PADA SUHU +25℃
TERMINAL KE TERMINAL: MINIMUM IR HARUS ≥ 5000 DETIK
AKHIR KASUS: MINIMUM IR HARUS ≥3000M 2
8. WAKTU NAIK PULSA MAKSIMUM (DV/DT): 5V/us
9. ARUS PUNCAK MAKS.: 1000 AMPERE PADA +25℃
10. UJI PELEPASAN PULSA DENGAN ARUS PUNCAK 440A, TEGANGAN PENGISIAN 2200V 35 KALI TEMBAKAN
11. BAHAN CASING: FR-PP, UL94 Vo, ABU-PUTIH
12. BAHAN POTTING: FR-EPOXY, UL94 Vo, PUTIH-ABU
13. KABEL: 1x1 UL 3239 22AWG 150℃, PUTIH DAN MERAH
14、TERMINAL: YT396(A)(396-03JR)
15. UMUR PAKAI YANG DIHARAPKAN 2500 KALI PENGGUNAAN DENGAN BEBAN 10 Q
16. KODE TANGGAL: KODE TANGGAL MEMILIKI 4 DIGIT SEBAGAI BERIKUT:
Lakukan perbandingan pengujian yang sama antara produk kami dan dua produsen umum di pasaran. Dalam kondisi aplikasi suhu dan kelembaban tinggi, produk kami memiliki umur pakai yang lebih panjang.
Kondisi pengujian:
1. Kondisi pengujian statis: mencatat kapasitas, kerugian, dan resistansi seri ekivalen. Parameter statis dicatat setiap 10.000 kali pengisian dan pengosongan. Untuk memastikan keakuratan pencatatan data, suhu kapasitor harus sedekat mungkin dengan suhu lingkungan saat pengumpulan data. Pengujian dilakukan pada perbedaan suhu ≤5 ℃.
2. Kondisi pengujian dinamis: lingkungan 55 ℃ 95%, tegangan terminal uji 2200V DC, waktu pengisian 4S, waktu pengosongan 1S, laju perubahan tegangan DV/DT=4,7V/μS, arus puncak pulsa 940A, pengisian dan pengosongan 20000 kali. Arus pulsa akselerasi uji adalah 1,6 kali arus nominal perusahaan kami (585A).
3. Proses pengujian: parameter statis kapasitor sebelum pengujian.
| TIDAK. | Pabrikan | @100Hz | @1000Hz | ||
| Kapasitansi (uF) | Tangen Kerugian | ESR (mΩ) | |||
| 1# |  | FA** | 192.671 | 0,00678 | 55.6 |
| 2# | CRE | 192.452 | 0,00218 | 15.9 | |
| 3# | EI** | 190.821 | 0,00428 | 34,84 | |
●Hubungkan kapasitor yang akan diuji ke catu daya uji, atur parameter uji, dan sesuaikan ruang uji suhu dan kelembaban ke kondisi lingkungan uji yang ditentukan.
●Mulailah uji pelepasan impuls pada kapasitor sesuai dengan parameter yang telah ditetapkan.
●Selama pengujian, jika tegangan berfluktuasi secara tidak normal atau terjadi kerusakan kapasitor, pengujian harus segera dihentikan, dan akuisisi serta analisis data statis kapasitor harus dilakukan untuk memastikan apakah pengujian perlu dilanjutkan.
| Waktu pengisian dan pengosongan | 1#FA** | |||
| C(uF)@100Hz | tgδ@100Hz | ESR (mΩ) | Catatan | |
| Nilai awal | 192.671 | 0,00678 | 55.6 | Setelah 492 kali pengujian, tegangan terminal kapasitor turun menjadi 1720VDC, dan kapasitansi berkurang sebesar 8,17%. Pengujian tidak dapat dilanjutkan. |
| 492 kali | 176.932 | 0,00584 | 51.3 | |
| / | Hentikan tes | |||
| Tingkat perubahan | -8,17% | Menolak | -7,73% | |
| Waktu pengisian dan pengosongan | 2#CRE | |||||
| C(uF)@100Hz | tgδ@100Hz | ESR (mΩ) | Catatan | |||
| Nilai awal | 192.452 | 0,00218 | 15.9 | Kapasitansi menurun sebesar 0,72% untuk pengujian 1W dan 2,15% untuk pengujian 2W. Tidak ditemukan kelainan yang jelas pada kapasitor. Pengujian dilanjutkan. | ||
| 10000 kali | 191.07 | 0,0019 | 14,86 | |||
| 20000 kali | 188.315 | 0,0017 | 14.22 | |||
| 30000 kali | Dalam pengujian yang sedang berlangsung | |||||
| Tingkat perubahan | -0,72% | -2,15% | Menolak | -6,54% | -10,57% | |
| Waktu pengisian dan pengosongan | 3#EI** | |||
| C(uF)@100Hz | tgδ@100Hz | ESR (mΩ) | Catatan | |
| Nilai awal | 192.452 | 0,00218 | 15.9 | Setelah 257 kali pengujian, kapasitansi menurun sebesar 1,89%.Tegangan terminal kapasitor turun menjadi nol.Kapasitor mengalami korsleting, dan pengujian dihentikan. |
| 257 kali | 191.07 | 0,0019 | 14,86 | |
| / | Hentikan pengujian | |||
| Tingkat perubahan | -1,89% | Garis singgung kerugianSudutnya tidak normal | Tidak normal | |
Aplikasi 2:
Program ini dirancang khusus untuk ukuran kecil alat defibrillator otomatis eksternal (AED) genggam 180J, dengan spesifikasi 100UF/2000VDC.
| Ukuran (mm) | Volume (m³) | |
| Skema konvensional | Φ50*115 | 225,8 |
| Skema miniaturisasi | Φ35*120 | 115 |
| Setelah melalui proses desain miniatur, volume dan beratnya menjadi 50% lebih kecil dibandingkan desain konvensional. | ||
Perbandingan antara desain miniatur dan ukuran asli
Dengan membandingkan parameter produk setelah 5000 kali pelepasan impuls, penurunan kapasitas hanya kurang dari 3%, yang dapat menjamin masa pakainya dalam jangka panjang.
| Kapasitansi sebelum pengujian | Kapasitansi setelah pengujian | Kerugian sebelum tes | Kerugian setelah tes | |
| 1 | 95,38 | 93,80 | 0,00236 | 0,00243 |
| 2 | 95,56 | 94.21 | 0,00241 | 0,00238 |
| 3 | 96,58 | 95,33 | 0,00239 | 0,00243 |
| 4 | 95,53 | 92,81 | 0,00244 | 0,00241 |
Unduh File