مكثف جهاز إزالة الرجفان

تطبيق المكثف الفيلمي
في جهاز مزيل الرجفان القلبي

يُعدّ استخدام جهاز إزالة الرجفان الطريقة الفعالة الوحيدة لعلاج الموت القلبي المفاجئ
يُعد جهاز مزيل الرجفان القلبي حاليًا من معدات الإنقاذ السريرية واسعة الانتشار. فهو يستخدم تيارًا نبضيًا للتأثير على القلب، وتطبيق العلاج بالصدمات الكهربائية، والقضاء على اضطراب النظم، وإعادة القلب إلى النظم الجيبي..

يعتمد مبدأ عملها في الغالب على طريقة تفريغ التخميد RLC، كما هو موضح في الشكل:

البيانات النموذجية
طاقة	100~500 جول
الجهد االكهربى	2000~5000 فولت تيار مستمر
السعة	32~200 ميكروفاراد
حمولة التفريغ	20Ω/50Ω/100Ω
تيار النبض الأقصى	100~1 كيلو أمبير

أولاً، اشحن مكثف تخزين الطاقة C لتزويده بكمية معينة من الطاقة. أثناء عملية إزالة الرجفان، يتم توصيل المكثف C والمحث L وجسم الإنسان (الحمل) على التوالي لإجراء صدمة كهربائية على قلب الإنسان.

●الطاقة المخزنة

الطاقة الكهربائية المخزنة في جهاز تخزين الطاقة قبل الصدمة الكهربائية. العلاقة بين الطاقة المخزنة في المكثف وجهد المكثف:

E=½cu²

بالنسبة للتطبيق في جهاز إزالة الرجفان، يتميز مكثف الفيلم CRE بتصميم خاص مخصص، مما يمنحه مزايا أداء أعلى:

بالمقارنة مع عمر الخدمة البالغ 10000 مرة في السوق، فإن تصميم هيكل الغشاء الخاص يجعل عمر الشحن والتفريغ أكثر من 30000 مرة

مع الأخذ في الاعتبار إمكانية استخدامه في بيئات قاسية وغير مستقرة مثل البيئات الخارجية، فإنه يعتمد تصميمًا خاصًا مقاومًا للرطوبة ودرجات الحرارة العالية، مما يمنحه موثوقية أعلى.

وخاصة بالنسبة للتصميم ذي الحجم الصغير لجهاز مزيل الرجفان الخارجي التلقائي (AED) (مثل متطلبات الأجهزة المحمولة باليد)، باستخدام مواد ذات كثافة طاقة عالية، يكون الحجم والوزن أصغر بنسبة 50٪ من التصميم التقليدي.

التطبيق 1:

طراز معين من أجهزة إزالة الرجفان 360 جول، مع اختيار طراز المكثف: 195 ميكروفاراد/2200 فولت تيار مستمر

مواصفة:

1- الجهد المقنن (Un): 2200 فولت تيار مستمر
2- السعة المقدرة: 200 ميكروفاراد
3、تسامح السعة: 士5%(J) عند 1 كيلو هرتز، +25 درجة مئوية
4- درجة حرارة التشغيل: -25 درجة مئوية إلى +70 درجة مئوية
5- عامل التبديد (DF): ≤0.0060 عند 100 هرتز، +25 درجة مئوية
6- جهد الاختبار: من طرف إلى طرف: 2300 فولت تيار مستمر / 10 ثوانٍ
7- مقاومة العزل: بعد 300 ثانية من التكهرب بجهد 100 فولت تيار مستمر، عند درجة حرارة +25 درجة مئوية
من طرف إلى طرف: يجب أن يكون الحد الأدنى لـ IR ≥ 5000 ثانية
طرفية العلبة: يجب أن يكون الحد الأدنى لـ IR ≥ 3000 م 2
8- أقصى زمن لارتفاع الضغطة (DV/DT): 5 فولت/ميكروثانية
9- أقصى تيار ذروة: 1000 أمبير عند درجة حرارة +25 درجة مئوية
10- اختبار التفريغ النبضي بمعدل تيار ذروة 440 أمبير، وجهد شحن 2200 فولت، 35 نبضة
11- مادة الغلاف: بولي بروبيلين مقاوم للحريق، UL94 Vo، رمادي-أبيض
12- مادة التغليف: إيبوكسي مقاوم للحريق، UL94 Vo، رمادي-أبيض
13- أسلاك التوصيل: 1x1 UL 3239 22AWG 150 درجة مئوية، أبيض وأحمر
14- الطرفية: YT396(A)(396-03JR)
15- العمر الافتراضي المتوقع: 2500 عملية تفريغ مع حمولة 10 أوم
16- رمز التاريخ: يتكون رمز التاريخ من 4 أرقام كما يلي:

قم بإجراء مقارنة اختبارية بين منتجاتنا ومنتجات شركتين مصنعتين شائعتين في السوق. في ظل ظروف الاستخدام التي تتسم بارتفاع درجات الحرارة والرطوبة، تتميز منتجاتنا بعمر أطول.

شروط الاختبار:
1. شروط الاختبار الثابت: يتم تسجيل السعة، والفقد، ومقاومة السلسلة المكافئة. تُسجل المعايير الثابتة كل 10000 دورة شحن وتفريغ. ولضمان دقة تسجيل البيانات، يجب أن تكون درجة حرارة المكثف قريبة قدر الإمكان من درجة حرارة المحيط أثناء جمع البيانات. يُجرى الاختبار عند فرق درجة حرارة لا يتجاوز 5 درجات مئوية.
٢. ظروف الاختبار الديناميكي: بيئة ٥٥ درجة مئوية ٩٥٪، جهد طرف الاختبار ٢٢٠٠ فولت تيار مستمر، زمن الشحن ٤ ثوانٍ، زمن التفريغ ثانية واحدة، معدل تغير الجهد DV/DT = ٤٫٧ فولت/ميكروثانية، تيار ذروة النبضة ٩٤٠ أمبير، عدد مرات الشحن والتفريغ ٢٠٠٠٠ مرة. تيار نبضة التسارع في الاختبار يساوي ١٫٦ ضعف التيار الاسمي لشركتنا (٥٨٥ أمبير).
3. عملية الاختبار: معلمات المكثف الثابتة قبل الاختبار.

لا.	الشركة المصنعة	@100Hz		@1000 هرتز
لا.	الشركة المصنعة	السعة (ميكروفاراد)	ظل الخسارة	المقاومة الكهروستاتيكية (مللي أوم)
1#	FA**	192.671	0.00678	55.6
2#	العقارات التجارية	192.452	0.00218	15.9
3#	EI**	190.821	0.00428	34.84

●قم بتوصيل المكثف المراد اختباره بمصدر طاقة الاختبار، واضبط معلمات الاختبار، وقم بضبط درجة الحرارة والرطوبة في حجرة الاختبار وفقًا لظروف بيئة الاختبار المحددة.

●ابدأ اختبار التفريغ النبضي على المكثف وفقًا للمعايير المحددة.

●أثناء الاختبار، إذا تذبذب الجهد بشكل غير طبيعي أو حدث انهيار للمكثف، فيجب إيقاف الاختبار على الفور، ويجب إجراء جمع البيانات الثابتة وتحليل المكثف للتأكد من ضرورة استمرار الاختبار.

أوقات الشحن والتفريغ	1#FA**
أوقات الشحن والتفريغ	C(uF)@100Hz	tgδ@100Hz	ESR(mΩ)	ملحوظة
القيمة الأولية	192.671	0.00678	55.6	بعد 492 اختبارًا، انخفض جهد طرف المكثف إلى 1720 فولت تيار مستمر، وانخفضت سعته بنسبة 8.17%. لذا، لا يُنصح بمواصلة الاختبار.
492 مرة	176.932	0.00584	51.3
/	أوقف الاختبار
معدل التغير	-8.17%	انخفاض	-7.73%

أوقات الشحن والتفريغ	2#CRE
	C(uF)@100Hz		tgδ@100Hz	ESR(mΩ)		ملحوظة
القيمة الأولية	192.452		0.00218	15.9		انخفضت السعة بنسبة 0.72% عند اختبارها بقدرة 1 واط، وبنسبة 2.15% عند اختبارها بقدرة 2 واط. لم يُلاحظ أي خلل واضح في المكثف. استمر الاختبار.
10000 مرة	191.07		0.0019	14.86
20000 مرة	188.315		0.0017	14.22
30000 مرة	في اختبار مستمر
معدل التغير	-0.72%	-2.15%	انخفاض	-6.54%	-10.57%

أوقات الشحن والتفريغ	3#EI**
أوقات الشحن والتفريغ	C(uF)@100Hz	tgδ@100Hz	ESR(mΩ)	ملحوظة
القيمة الأولية	192.452	0.00218	15.9	بعد 257 مرة من الاختبار، انخفضت السعة بنسبة 1.89٪.انخفض جهد طرفي المكثف إلى الصفر.أظهر المكثف حالة قصر في الدائرة، وتوقف الاختبار.
257 مرة	191.07	0.0019	14.86
/	أوقف الاختبار
معدل التغير	-1.89%	جانب الخسارةالزاوية غير طبيعية	غير طبيعي

التطبيق 2:

تم تصميم هذا البرنامج خصيصًا للحجم الصغير لجهاز مزيل الرجفان الخارجي المحمول باليد (AED) بقوة 180 جول، ومواصفاته هي 100 ميكروفاراد / 2000 فولت تيار مستمر.

	الحجم (مم)	الحجم (م³)
المخطط التقليدي	Φ50*115	225.8
مخطط التصغير	Φ35*120	115
بعد التصميم المصغر، أصبح الحجم والوزن أصغر بنسبة 50% من التصميم التقليدي.

مقارنة بين التصميم المصغر والحجم الأصلي

بمقارنة معايير المنتج بعد 5000 مرة من التفريغ النبضي، فإن انخفاض السعة أقل من 3٪ فقط، مما يضمن عمر خدمة طويل الأمد.

	السعة قبل الاختبار	السعة بعد الاختبار	فقدان قبل الاختبار	الخسارة بعد الاختبار
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