اہم نشانی مانیٹر میں ڈایڈڈ موجودہ اضافے کو کیسے روکتے ہیں؟

一، اہم نشانی کی نگرانی کے آلات میں موجودہ اضافے کا خطرہ
وائٹل سائن مانیٹرنگ ڈیوائس کے بنیادی ماڈیولز میں فوٹو الیکٹرک سینسرز، بائیو الیکٹرک ممکنہ حصول کے سرکٹس، اور پاور مینجمنٹ یونٹس شامل ہیں۔ موجودہ اضافے کا خطرہ بنیادی طور پر درج ذیل منظرناموں سے آتا ہے:

پاور ان پٹ ٹرمینل: مین ویوز یا بیٹری چارجنگ اور ڈسچارج کے آپریشن کے دوران، عارضی وولٹیج اسپائکس آلات کی برداشت کرنے والی وولٹیج کی قدر سے زیادہ ہو سکتی ہے، جس کی وجہ سے سرکٹ خراب ہو جاتا ہے۔
سینسر انٹرفیس: فوٹوڈیوڈس (پی پی جی سینسرز) ماحولیاتی روشنی کی مداخلت یا الیکٹرو اسٹاٹک ڈسچارج کے لیے حساس ہوتے ہیں جب عکاس روشنی کے سگنل موصول ہوتے ہیں، جس سے سگنل اوورلوڈ ہوتے ہیں۔
بائیو الیکٹرک ممکنہ حصول: جب ECG الیکٹروڈ جلد کے ساتھ رابطے میں آتے ہیں، تو عارضی ہائی وولٹیج انسانی جامد بجلی یا الیکٹرومیگرافی مداخلت سے پیدا ہو سکتا ہے، جو پری ایمپلیفائر کو نقصان پہنچا سکتا ہے۔
ہائی فریکوئنسی سوئچنگ پاور سپلائی: اندرونی DC-ڈی سی کنورٹرز سوئچنگ کے دوران خراب ڈائیوڈ ریورس ریکوری خصوصیات کی وجہ سے وولٹیج بجنے اور برقی مقناطیسی مداخلت (EMI) کا سبب بن سکتے ہیں۔
2, موجودہ اضافے کو روکنے کے لئے ڈایڈڈ کا بنیادی تکنیکی اصول
1. عارضی وولٹیج سپریشن (TVS): نینو سیکنڈ لیول کے ردعمل کے ساتھ ایک "سیفٹی والو"
ٹی وی ایس ڈائیوڈز تیزی سے کام کرتے ہیں جب وولٹیج نان لائنر وولٹ ایمپیئر خصوصیات کے ذریعے بریک ڈاؤن وولٹیج (Vbr) سے زیادہ ہو جاتا ہے، اوور وولٹیج کو محفوظ رینج میں بند کر دیتا ہے۔ اس کا رسپانس ٹائم 1ps تک کم ہے، جو بجلی کے جھٹکوں اور ESD جیسی عارضی توانائی کو مؤثر طریقے سے جذب کر سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، پلس آکسی میٹر کے ایل ای ڈی ڈرائیور سرکٹ میں، ایک دو طرفہ TVS ڈایڈڈ (جیسے SMAJ5.0A) بیک وقت مثبت اور منفی وولٹیج کے اسپائکس کو دبا سکتا ہے، فوٹوڈیوڈ کو الیکٹرو سٹیٹک جھٹکے سے بچاتا ہے۔

2. ریورس ریکوری فیچر آپٹیمائزیشن: سوئچ شور کو ختم کریں۔
فاسٹ ریکوری ڈائیوڈز (FRDs) اور Schottky diodes ریورس ریکوری ٹائم (TRR) کو کم کرکے ہائی-فریکوئنسی سوئچنگ پاور سپلائیز میں وولٹیج کی گھنٹی کو کم کرتے ہیں۔ مثال کے طور پر، ECG ایکوزیشن سرکٹ کے DC-DC کنورٹر میں، MBR30200PT Schottky diode (trr<5ns) is used to avoid the superposition of reverse current and MOSFET turn off process, reduce EMI interference, and ensure the purity of ECG signal.

3. موجودہ محدود تحفظ: نرم آغاز اور تھرمل مینجمنٹ
پاور ان پٹ ٹرمینل کے ساتھ سیریز میں NTC تھرمسٹر کو جوڑیں، اور جب پاور آن ہو تو سرج کرنٹ کو محدود کرنے کے لیے اس کی سرد ہائی ریزسٹنس ویلیو (جیسے 5D-9 ماڈل کے لیے 25 ڈگری پر 5 Ω) استعمال کریں۔ کرنٹ گرم ہونے کے بعد، مزاحمتی قدر گر جاتی ہے۔<1 Ω, achieving soft start. For example, a certain model of portable monitor adopts an NTC+relay combination scheme to suppress the impulse current of 220V AC input from 300A to 60A, with a reduction of over 80%.

4. کلیمپنگ اور وولٹیج کا استحکام: حساس سرکٹس کی حفاظت
Zener diodes ریورس بریک ڈاؤن والے علاقے میں وولٹیج کی مستقل مزاجی کے ذریعے بائیو الیکٹرک ممکنہ امپلیفائرز کے لیے ایک مستحکم حوالہ وولٹیج فراہم کرتے ہیں۔ مثال کے طور پر، AD8233 چپ سیریز ایک وولٹیج ریگولیٹر ڈائیوڈ کو اندرونی طور پر مربوط کرتی ہے، جو ECG سگنل ایمپلیفیکیشن سرکٹ کے ان پٹ وولٹیج کے اتار چڑھاؤ کی حد کو ± 20% سے ±1% تک سکیڑ سکتی ہے، جس سے دل کی شرح کی درستگی کو یقینی بنایا جا سکتا ہے۔

3، عام درخواست کے منظرنامے اور حل
1. photoplethysmography (PPG) سینسر کا تحفظ
آکسی میٹر میں، سرخ ایل ای ڈی (660nm) اور انفراریڈ LED (940nm) باری باری روشنی خارج کرتے ہیں، اور فوٹوڈیوڈ منعکس روشنی حاصل کرتا ہے اور اسے برقی سگنل میں تبدیل کرتا ہے۔ ESD کے اثرات کو روکنے کے لیے، ایک دو طرفہ TVS ڈایڈڈ (جیسے P6SMB15CA) سینسر انٹرفیس پر متوازی طور پر منسلک ہونا چاہیے، 15V کے کلیمپنگ وولٹیج کے ساتھ، جو الیکٹرو سٹیٹک ڈسچارج توانائی کے ± 8kV کو جذب کر سکتا ہے۔ ایک ہی وقت میں، Schottky diodes (جیسے BAT54S) LED ڈرائیونگ سرکٹ میں سیریز میں جڑے ہوتے ہیں تاکہ ان کے کم فارورڈ وولٹیج ڈراپ (0.15V) کو استعمال کر کے بجلی کی کھپت کو کم کیا جا سکے اور ضرورت سے زیادہ کرنٹ کی وجہ سے LED عمر کے انحطاط سے بچ سکیں۔

2. ای سی جی بائیو الیکٹرک ممکنہ حصول سرکٹ کا تحفظ
جب ECG الیکٹروڈ جلد کے ساتھ رابطے میں آتے ہیں، تو انسانی جامد بجلی ہزاروں وولٹ عارضی وولٹیج پیدا کر سکتی ہے۔ الیکٹروڈ ان پٹ پر TVS ڈائیوڈس (جیسے SMAJ12CA) کو متوازی کرتے ہوئے، وولٹیج کو 12V سے نیچے تک بند کیا جا سکتا ہے، جو پری ایمپلیفائر (جیسے AD8221) کو نقصان سے بچاتا ہے۔ اس کے علاوہ، مینز ویو کے اتار چڑھاؤ کی وجہ سے پیدا ہونے والے سرج کرنٹ کو دبانے اور ECG سگنل کے حصول کے استحکام کو یقینی بنانے کے لیے پاور ان پٹ اینڈ پر ایک برج ریکٹیفائر سرکٹ+NTC تھرمسٹر کا امتزاج استعمال کیا جاتا ہے۔

3. پورٹیبل ڈیوائس پاور مینجمنٹ
پورٹیبل مانیٹر جیسے کہ سمارٹ بریسلیٹ میں، بیٹری چارجنگ اور ڈسچارجنگ سرکٹ کو عارضی ہائی کرنٹ سرجز سے نمٹنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ روایتی سلیکون ڈائیوڈس کی بجائے SiC Schottky diodes (جیسے C6D10065A) استعمال کرنے سے، ریورس ریکوری کا وقت صفر کے قریب ہے، جو سوئچنگ کے نقصانات کو 60% تک کم کر سکتا ہے اور 100A کے عارضی کرنٹ کو برداشت کر سکتا ہے، جس سے بیٹری اوور چارجنگ یا شارٹ سرکٹ کی وجہ سے ہارڈ ویئر کو پہنچنے والے نقصان سے بچا جا سکتا ہے۔ اس کے علاوہ، ایک ESD پروٹیکشن ڈائیوڈ (جیسے ESD5D150TA) USB چارجنگ انٹرفیس میں ± 15kV جامد بجلی خارج کرنے اور اندرونی چارجنگ چپ کی حفاظت کے لیے مربوط ہے۔