Application des condensateurs à film
dans un défibrillateur cardiaque
La défibrillation est le seul moyen efficace de traiter la mort subite cardiaque.
Le défibrillateur cardiaque est actuellement un appareil de réanimation largement utilisé en clinique. Il utilise un courant pulsé pour agir sur le cœur, administrer un choc électrique, éliminer les arythmies et rétablir le rythme sinusal..
Son principe de fonctionnement repose principalement sur la méthode de décharge d'amortissement RLC, comme illustré sur la figure :
| Données typiques | |
| Énergie | 100~500J |
| Tension | 2000~5000 VCC |
| Capacitance | 32~200 µF |
| Charge de décharge | 20Ω/50Ω/100Ω |
| Courant d'impulsion maximal | 100~1 kA |
Commencez par charger le condensateur de stockage d'énergie C afin qu'il accumule une certaine quantité d'énergie. Lors d'un traitement par défibrillation, C, l'inductance L et le corps humain (la charge) sont connectés en série pour administrer un choc électrique au cœur.
●Énergie stockée
L'énergie électrique chargée dans le dispositif de stockage d'énergie avant le choc de défibrillation. Relation entre l'énergie stockée dans le condensateur et la tension du condensateur :
E=½cu²
Pour une application dans le défibrillateur, le condensateur à film CRE possède une conception spéciale personnalisée, qui offre des avantages en termes de performances :
Comparée à la durée de vie de 10 000 cycles proposée sur le marché, la conception spéciale de la structure du film permet d'atteindre une durée de vie de plus de 30 000 cycles de charge et de décharge.
Compte tenu de son utilisation dans des environnements incertains et difficiles, comme en extérieur, il adopte une conception spéciale résistante à l'humidité et aux hautes températures, ce qui lui confère une fiabilité accrue.
En particulier pour la conception à petit volume du défibrillateur automatique externe (DAE) (comme les modèles portables), utilisant des matériaux à haute densité énergétique, le volume et le poids sont 50 % plus petits que la conception conventionnelle.
Application 1 :
Pour un défibrillateur 360J, le condensateur recommandé est de 195 µF/2200 VCC.
SPÉCIFICATION:
1. Tension nominale (Un) : 2200 V CC
2. CAPACITÉ NOMINALE : 200 µF
3. TOLÉRANCE DE CAPACITÉ : 士5%(J)À 1KHz, +25℃
4. TEMPÉRATURE DE FONCTIONNEMENT : -25℃～+70℃
5. FACTEUR DE DISSIPATION (DF) : ≤ 0,0060 à 100 Hz, +25 °C
6. TENSION D'ESSAI : ENTRE BORNES : 2300 VCC/10 s
7. RÉSISTANCE D'ISOLEMENT : APRÈS 300 SECONDES D'ÉLECTRIFICATION À 100 V CC, À +25 °C
DE BORNES À BORNES : LE TEMPS D'ENTRÉE MINIMUM DOIT ÊTRE ≥ 5000 SEC
TERMINAL VERS LE BOÎTIER : L'IR MINIMUM DOIT ÊTRE ≥ 3000 M²
8. TEMPS DE MONTÉE MAXIMUM DE L'IMPULSION (DV/DT) : 5 V/µs
9. Courant de crête max. : 1000 A à +25 °C
10. TEST DE DÉCHARGE PAR IMPULSIONS AVEC COURANT DE CRÊTE DE 440 A, TENSION DE CHARGE DE 2200 V, 35 COUPS
11. MATÉRIAU DU BOÎTIER : FR-PP, UL94 Vo, GRIS-BLANC
12、MATÉRIAU D'ENROBAGE : ÉPOXYDE FR, UL94 Vo, GRIS-BLANC
13. Câbles : 1x1 UL 3239 22AWG 150℃, blanc et rouge
14、TERMINAL : YT396(A)(396-03JR)
15. Durée de vie prévue : 2 500 décharges sous une charge de 10 Q
16. CODE DATE : LE CODE DATE COMPORTE 4 CHIFFRES COMME SUIT :
Nous avons comparé nos produits à ceux de deux fabricants reconnus du marché lors de tests comparatifs. Dans des conditions d'utilisation caractérisées par des températures et une humidité élevées, nos produits présentent une durée de vie supérieure.
Conditions de test :
1. Conditions de test statique : enregistrement de la capacité, des pertes et de la résistance série équivalente. Les paramètres statiques sont enregistrés toutes les 10 000 charges et décharges. Afin de garantir la précision des données, la température du condensateur doit être aussi proche que possible de la température ambiante lors du prélèvement. Le test est réalisé avec un écart de température ≤ 5 °C.
2. Conditions de test dynamique : environnement à 55 °C et humidité relative à 95 %, tension aux bornes de test de 2 200 V CC, temps de charge de 4 s, temps de décharge de 1 s, vitesse de variation de tension (ΔV/ΔT) de 4,7 V/µs, courant de crête d’impulsion de 940 A, 20 000 cycles de charge et de décharge. Le courant d’impulsion d’accélération du test est 1,6 fois supérieur au courant nominal de notre société (585 A).
3. Processus de test : paramètres statiques du condensateur avant le test.
| NON. | Fabricant | @100Hz | @1000Hz | ||
| Capacité (µF) | Tangente de perte | 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 | |
●Connectez le condensateur à tester à l'alimentation de test, définissez les paramètres de test et ajustez la chambre de test de température et d'humidité aux conditions environnementales de test spécifiées.
●Lancez le test de décharge impulsionnelle du condensateur selon les paramètres définis.
●Si, au cours du test, la tension fluctue anormalement ou si le condensateur se rompt, le test doit être immédiatement interrompu et une acquisition et une analyse statiques des données du condensateur doivent être effectuées afin de confirmer s'il est nécessaire de poursuivre le test.
| Temps de charge et de décharge | 1#FA** | |||
| C(µF) à 100 Hz | tgδ@100Hz | ESR (mΩ) | Note | |
| Valeur initiale | 192,671 | 0,00678 | 55,6 | Après 492 cycles de test, la tension aux bornes du condensateur a chuté à 1720 V CC et sa capacité a diminué de 8,17 %. Il n'est donc pas possible de poursuivre le test. |
| 492 fois | 176,932 | 0,00584 | 51,3 | |
| / | Arrêtez le test | |||
| Taux de changement | -8,17% | Déclin | -7,73% | |
| Temps de charge et de décharge | 2#CRE | |||||
| C(µF) à 100 Hz | tgδ@100Hz | ESR (mΩ) | Note | |||
| Valeur initiale | 192,452 | 0,00218 | 15.9 | La capacité a diminué de 0,72 % pour un test à 1 W et de 2,15 % pour un test à 2 W. Aucune anomalie apparente du condensateur. Le test se poursuit. | ||
| 10000 fois | 191,07 | 0,0019 | 14,86 | |||
| 20 000 fois | 188.315 | 0,0017 | 14.22 | |||
| 30 000 fois | Dans le cadre des tests en cours | |||||
| Taux de changement | -0,72% | -2,15% | Déclin | -6,54% | -10,57% | |
| Temps de charge et de décharge | 3#EI** | |||
| C(µF) à 100 Hz | tgδ@100Hz | ESR (mΩ) | Note | |
| Valeur initiale | 192,452 | 0,00218 | 15.9 | Après 257 essais, la capacité a diminué de 1,89 %.La tension aux bornes du condensateur est tombée à zéro.Le condensateur présente un court-circuit et le test s'est arrêté. |
| 257 fois | 191,07 | 0,0019 | 14,86 | |
| / | Test d'arrêt | |||
| Taux de changement | -1,89% | La tangente de la perteL'angle est anormal | Anormal | |
Application 2 :
Ce programme est spécialement conçu pour la petite taille d'un défibrillateur automatique externe portable (DAE) de 180 J, la spécification est de 100 µF/2000 VCC.
| Taille (mm) | Volume (m³) | |
| Schéma conventionnel | Φ50*115 | 225,8 |
| Schéma de miniaturisation | Φ35*120 | 115 |
| Après miniaturisation, le volume et le poids sont réduits de 50 % par rapport à la conception classique. | ||
Comparaison entre le modèle miniaturisé et la taille originale
En comparant les paramètres du produit après 5000 cycles de décharge impulsionnelle, l'atténuation de capacité est inférieure à 3 %, ce qui garantit sa longue durée de vie.
| Capacité avant le test | Capacité après test | Perte avant le test | Perte après le test | |
| 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 |
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