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除颤器电容器

薄膜电容器的应用
在心脏除颤器中

除颤是治疗心源性猝死的唯一有效方法
心脏除颤器是目前临床上广泛使用的抢救设备。它利用脉冲电流作用于心脏,实施电击疗法,消除心律失常,使心脏恢复窦性心律.

死亡 1

其工作原理多采用RLC阻尼放电方式,如图:

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除颤器
典型数据
活力 100~500J
电压 2000~5000VDC
电容 32~200UF
放电负荷 20Ω/50Ω/100Ω
最大脉冲电流 100~1kA

先给储能电容C充电,使电容获得一定的能量。除颤治疗时,C、电感L和人体(负载)串联,对人体心脏进行电击治疗

储存能量

除颤电击前充入储能装置的电能。电容器中储存的能量与电容器电压的关系:

E=½cu²

针对在除颤器中的应用,CRE薄膜电容进行了特殊定制设计,具有更高的性能优势:

与市面上10000次使用寿命相比,特殊的薄膜结构设计使充放电寿命达到30000次以上

asd

考虑到户外等不确定恶劣环境的应用,采用特殊的防潮耐高温设计,可靠性更高

尤其针对体外自动除颤器(AED)的小体积设计(如手持要求),采用高能量密度材料,体积和重量比常规设计小50%

应用1:

某款360J除颤器型号,选用电容型号:195UF/2200VDC

规格:

1、额定电压(Un):2200VDC
2、额定电容:200MFD
3、电容容差:±5%(J)AT 1KHz,+25℃
4、工作温度:-25℃~+70℃
5、耗散系数(DF):≤0.0060 AT 100Hz,+25℃
6、测试电压:端子对端子:2300VDC/10SEC
7、绝缘电阻:通电300秒后100VDC,+25℃
终端到终端:最小IR应≥5000SEC
终端到案例:最小IR应≥3000M 2
8、最大。脉冲上升时间 (DV/DT) : 5V/us
9、PEAK CURRENT MAX.:1000AMPS AT +25℃
10、峰值电流440A,充电电压2200V 35次脉冲放电测试
11、外壳材质:FR-PP,UL94 Vo,灰白色
12、灌封材料:FR-EPOXY,UL94 Vo,灰白
13、引线:1x1 UL 3239 22AWG 150℃,白色和红色
14、接线端子:YT396(A)(396-03JR)
15、预期寿命 2500 次放电 10 Q 负载
16、日期代码:日期代码有4位数字如下:

拿我们的产品和市场上常见的两家厂商做同样的测试对比。在高温高湿的应用条件下,我们的产品具有更长的使用寿命。

测试条件:
1.静态测试条件:记录容量、损耗、等效串联电阻。每10000次充放电记录一次静态参数。为保证数据记录的准确性,采集时电容温度应尽量接近环境温度。试验在≤5℃的温差下进行。
2.动态测试条件:环境55℃95%,测试端电压2200V.DC,充电时间4S,放电时间1S,电压变化率DV/DT=4.7V/μS,脉冲峰值电流940A,充放电20000次。测试加速脉冲电流为我公司标称电流(585A)的1.6倍。
3、测试过程:测试前的电容静态参数。

不。 制造商 @100Hz @1000Hz
电容(uF) 损耗角正切 ESR(mΩ)
1# 图像 F A** 192.671 0.00678 55.6
2# 商业地产 192.452 0.00218 15.9
3# EI** 190.821 0.00428 34.84

 

将待测电容接入测试电源,设置测试参数,将温湿度试验箱调节至规定的测试环境条件。

指定 1
指定 2
冲动 1
冲动 2

根据设置的参数开始对电容器进行脉冲放电测试:

测试过程中,若出现电压异常波动或电容器击穿,应立即停止测试,并对电容器进行静态数据采集和分析,确认是否需要继续测试。

充电和放电时间 1#FA**  
C(uF)@100Hz tgδ@100Hz ESR(mΩ)) 笔记
初始值 192.671 0.00678 55.6 经过492次测试,电容端电压下降到1720VDC,电容下降8.17%。不适合继续测试。
492次 176.932 0.00584 51.3
/ 停止测试
变化率 -8.17% 衰退 -7.73%
充电和放电时间 2#CRE  
C(uF)@100Hz tgδ@100Hz ESR(mΩ)) 笔记
初始值 192.452 0.00218 15.9 1W次电容下降0.72%,2W次电容下降2.15%。电容无明显异常。继续测试。
10000 个向量 191.07 0.0019 14.86
20000 个向量 188.315 0.0017 14.22
30000 个向量 在进行中的测试
变化率 -0.72% -2.15% 衰退 -6.54% -10.57%
充电和放电时间 3#EI**  
C(uF)@100Hz tgδ@100Hz ESR(mΩ)) 笔记
初始值 192.452 0.00218 15.9 经过257次测试,电容下降1.89%。电容器端电压降至零。电容器呈现短路状态,测试停止。
257 次 191.07 0.0019 14.86
/ 停止测试
变化率 -1.89% 损失的正切角度不正常 异常

应用 2:

本方案专为小型180J手持体外自动除颤器(AED)设计,规格为100UF/2000VDC。

  尺寸(mm) 体积(m³)
常规方案 Φ50*115 225.8
小型化方案 Φ35*120 115
小型化设计后,体积和重量比常规设计小50%。

 

小型化

小型化设计与原尺寸对比

对比产品经过5000次脉冲放电后的参数,容量衰减仅小于3%,可以保证其长期的使用寿命。

  测试前电容 测试后的电容 测试前的损失 测试后的损失
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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