Anwendung von Folienkondensatoren
im Herzdefibrillator
Die Defibrillation ist die einzige wirksame Methode zur Behandlung des plötzlichen Herztodes.
Der Defibrillator ist heutzutage ein weit verbreitetes klinisches Notfallgerät. Er nutzt gepulsten Strom, um auf das Herz einzuwirken, eine Elektroschocktherapie durchzuführen, Herzrhythmusstörungen zu beseitigen und den Sinusrhythmus wiederherzustellen..
Das Funktionsprinzip basiert größtenteils auf der RLC-Dämpfungsentladungsmethode, wie in der Abbildung dargestellt:
| Typische Daten | |
| Energie | 100–500 J |
| Stromspannung | 2000–5000 V DC |
| Kapazität | 32–200 µF |
| Entladelast | 20 Ω/50 Ω/100 Ω |
| Maximaler Impulsstrom | 100~1kA |
Zunächst wird der Energiespeicherkondensator C aufgeladen, um ihm eine bestimmte Energiemenge zuzuführen. Während der Defibrillation werden C, die Induktivität L und der menschliche Körper (Last) in Reihe geschaltet, um einen elektrischen Schock auf das Herz auszuüben.
●Gespeicherte Energie
Die vor dem Defibrillationsschock im Energiespeicher gespeicherte elektrische Energie. Der Zusammenhang zwischen der im Kondensator gespeicherten Energie und der Kondensatorspannung:
E=½cu²
Für die Anwendung im Defibrillator verfügt der CRE-Folienkondensator über eine spezielle, kundenspezifische Ausführung, die höhere Leistungsvorteile bietet:
Im Vergleich zu den marktüblichen 10.000 Ladezyklen ermöglicht die spezielle Folienstruktur eine Lebensdauer von über 30.000 Lade- und Entladezyklen.
Unter Berücksichtigung des Einsatzes in unbeständigen und rauen Umgebungen wie im Außenbereich verfügt es über eine spezielle Konstruktion zur Beständigkeit gegen Feuchtigkeit und hohe Temperaturen, was eine höhere Zuverlässigkeit gewährleistet.
Insbesondere bei der kompakten Bauweise externer automatischer Defibrillatoren (AED) (z. B. für tragbare Geräte) werden durch die Verwendung von Materialien mit hoher Energiedichte Volumen und Gewicht um 50 % reduziert im Vergleich zur herkömmlichen Bauweise.
Anwendung 1:
Ein bestimmtes Defibrillatormodell 360J, Auswahl des Kondensators: 195 µF/2200 V DC
SPEZIFIKATION:
1. Nennspannung (Un): 2200 V DC
2. Nennkapazität: 200 µF
3、KAPAZITÄTSTOLERANZ: 士5 % (J) BEI 1 KHz, +25 ℃
4. Betriebstemperatur: -25℃～+70℃
5. Verlustfaktor (DF): ≤0,0060 bei 100 Hz, +25 °C
6. Prüfspannung: Anschluss zu Anschluss: 2300 V DC/10 Sek.
7. Isolationswiderstand: Nach 300 Sekunden Elektrifizierung mit 100 V DC bei +25 °C
Zwischen den Anschlüssen: Die Mindest-IR muss ≥ 5000 Sekunden betragen.
ANSCHLUSS ZUM GEHÄUSE: DER MINDEST-IR-WERT SOLL ≥ 3000 MW SEIN.
8. Maximale Impulsanstiegszeit (DV/DT): 5 V/µs
9. Maximaler Spitzenstrom: 1000 Ampere bei +25 °C
10. Impulsentladungstest mit einem Spitzenstrom von 440 A, einer Ladespannung von 2200 V und 35 Schüssen
11. Gehäusematerial: FR-PP, UL94 Vo, Grau-Weiß
12. Vergussmaterial: FR-Epoxidharz, UL94 Vo, Grauweiß
13. Anschlusskabel: 1x1 UL 3239 22AWG 150℃, weiß und rot
14、TERMINAL: YT396(A)(396-03JR)
15. Erwartete Lebensdauer: 2500 Entladungen bei einer Last von 10 q
16. Datumscode: Der Datumscode besteht aus 4 Ziffern und hat folgende Struktur:
Wir haben unsere Produkte und die Produkte zweier gängiger Hersteller auf dem Markt einem Vergleichstest unterzogen. Unter den Einsatzbedingungen hoher Temperatur und Luftfeuchtigkeit weisen unsere Produkte eine längere Lebensdauer auf.
Testbedingungen:
1. Statische Prüfbedingungen: Kapazität, Verlustleistung und äquivalenter Serienwiderstand werden erfasst. Die statischen Parameter werden alle 10.000 Lade- und Entladezyklen aufgezeichnet. Um die Genauigkeit der Datenerfassung zu gewährleisten, sollte die Kondensatortemperatur während der Messung möglichst nahe an der Umgebungstemperatur liegen. Die Prüfung wird bei einer Temperaturdifferenz von ≤ 5 °C durchgeführt.
2. Dynamische Testbedingungen: Umgebungstemperatur 55 °C, relative Luftfeuchtigkeit 95 %, Prüfklemmenspannung 2200 V DC, Ladezeit 4 s, Entladezeit 1 s, Spannungsänderungsrate ΔV/ΔT = 4,7 V/μs, Impulsspitzenstrom 940 A, 20.000 Lade- und Entladezyklen. Der Beschleunigungsimpulsstrom im Test beträgt das 1,6-Fache des Nennstroms unseres Unternehmens (585 A).
3. Testverfahren: Statische Parameter des Kondensators vor dem Test.
| NEIN. | Hersteller | @100Hz | @1000Hz | ||
| Kapazität (µF) | Verlustfaktor | 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 | |
●Schließen Sie den zu prüfenden Kondensator an das Prüfnetzteil an, stellen Sie die Prüfparameter ein und justieren Sie die Temperatur- und Feuchtigkeitsprüfkammer auf die vorgegebenen Prüfumgebungsbedingungen.
●Starten Sie den Impulsentladungstest am Kondensator gemäß den eingestellten Parametern.
●Sollte es während des Tests zu ungewöhnlichen Spannungsschwankungen oder einem Kondensatordurchschlag kommen, ist der Test sofort abzubrechen. Anschließend sind statische Datenerfassung und -analyse des Kondensators durchzuführen, um zu prüfen, ob der Test fortgesetzt werden muss.
| Lade- und Entladezeiten | 1#FA** | |||
| C(µF)@100Hz | tgδ@100Hz | ESR(mΩ) | Notiz | |
| Anfangswert | 192.671 | 0,00678 | 55,6 | Nach 492 Testzyklen sank die Spannung an den Kondensatorklemmen auf 1720 V DC, die Kapazität verringerte sich um 8,17 %. Ein weiterer Test ist nicht möglich. |
| 492 Mal | 176.932 | 0,00584 | 51,3 | |
| / | Test abbrechen | |||
| Änderungsrate | -8,17 % | Abfall | -7,73 % | |
| Lade- und Entladezeiten | 2#CRE | |||||
| C(µF)@100Hz | tgδ@100Hz | ESR(mΩ) | Notiz | |||
| Anfangswert | 192.452 | 0,00218 | 15.9 | Die Kapazität sank bei 1-Watt-Testzyklen um 0,72 % und bei 2-Watt-Testzyklen um 2,15 %. Es wurden keine offensichtlichen Anomalien am Kondensator festgestellt. Der Test wurde fortgesetzt. | ||
| 10000 Mal | 191,07 | 0,0019 | 14,86 | |||
| 20000 Mal | 188.315 | 0,0017 | 14.22 | |||
| 30000 Mal | Im laufenden Test | |||||
| Änderungsrate | -0,72 % | -2,15 % | Abfall | -6,54 % | -10,57 % | |
| Lade- und Entladezeiten | 3#EI** | |||
| C(µF)@100Hz | tgδ@100Hz | ESR(mΩ) | Notiz | |
| Anfangswert | 192.452 | 0,00218 | 15.9 | Nach 257 Testdurchläufen sank die Kapazität um 1,89 %.Die Klemmenspannung des Kondensators fiel auf null.Der Kondensator weist einen Kurzschluss auf, und der Test wurde abgebrochen. |
| 257 Mal | 191,07 | 0,0019 | 14,86 | |
| / | Test stoppen | |||
| Änderungsrate | -1,89 % | Der Tangens des VerlustesDer Winkel ist abnormal | Anormal | |
Anwendung 2:
Dieses Programm ist speziell für die geringe Größe eines tragbaren externen automatischen Defibrillators (AED) mit 180 J Kapazität ausgelegt; die Spezifikation lautet 100 µF/2000 V DC.
| Größe (mm) | Volumen (m³) | |
| Konventionelles Schema | Φ50*115 | 225,8 |
| Miniaturisierungsschema | Φ35*120 | 115 |
| Nach der Miniaturisierung sind Volumen und Gewicht um 50 % kleiner als bei der herkömmlichen Bauweise. | ||
Vergleich von miniaturisiertem Design und Originalgröße
Vergleicht man die Produktparameter nach 5000 Impulsentladungen, so beträgt der Kapazitätsverlust lediglich weniger als 3 %, was eine lange Lebensdauer gewährleistet.
| Kapazität vor dem Test | Kapazität nach dem Test | Verlust vor dem Test | Verlust nach dem 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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