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静电放电实验室检验电子设备特性变化的关键环节

静电放电会严重影响患者在临床应用领域的差异,甚至破坏医疗机械。因此,静电放电的抗干扰(ESD)检测属于电磁兼容性标准中的抗干扰检测报告。在具体的电磁兼容性试验中,静电放电实验的一次通过率很低,大部分产品都需要整改。本文简要介绍了静电干扰.以眼科设备验光仪为例,阐述了静电的原因及危害,并制定了合理的整改措施。


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1.静电干扰概述

随着科学技术的飞速发展,电子产品已广泛应用于各行各业,导致周围电磁环境复杂,必须考虑静电放电产生的磁场效应。静电放电实验是用来模拟电子设备日常使用中可能出现的放电现象。在这种情况下,瞬时放电电流会产生短而高强度的磁场,导致计算机等电子产品的应用.智能终端.诊疗电子设备导致误操作,甚至立即导致设备电路通过破坏。集成电路在电子工业的高效发展过程中得到了广泛的应用。其典型特点是电子元件中线变小,抗压水平降低,布线面积降低。然而,这种高度集成的设计显著降低了电子设备抵抗静电干扰的能力。静电干扰引起的放电电流与磁场直接关系到高密度元件的使用寿命。为了解决这些问题,集成电路采用了各种高绝缘材料,但绝缘产品的特点导致日常组装.静电[1]在调整和使用时更容易产生。对医疗器械设备进行登记检查时,需要通过相关要求进行检查。静电放电实验是检验电子设备特性变化的关键环节。

静电放电标准在破坏医疗机械电子元件方面具有以下特点:秘密,除静电放电标准外,不易被人体直接感知。累积性,当电子元件受到静电干扰时,特性可能保持一致,如果设备在使用过程中多次受到静电放电的影响,累积效应会对系统造成重大隐患,提高敏感性。偶然性,使用诊断和治疗电气设备.调整.使用时可能会受到静电干扰,产生静电的路径多种多样。静电释放一般是瞬间造成的,不能立即维持。静电放电可能对电气设备的诊断和治疗造成的危害:电磁干扰,导致机械故障和错误的操作,降低诊断和治疗的准确性,加速部件的老化,降低设备的可靠性和使用寿命;通过集成电路和精密电子元件,改善诊断和治疗设备的安全风险。


2.静电放电的原因

静电放电在生活中很常见,在干燥和狂躁的环境中很容易产生。静电需要由各种原因引起。电荷的累积使物体之间出现电位差。在触摸或接近过程中,会产生电荷瞬移,导致静电放电[2]。摩擦和插入:材料由原子组成,分子的基本结构是质子.中子和电子。通常,正质子和负电子的数量是相同的。正负电平衡,物体不带电。然而,自然条件的变化会使分子的正负电不平衡。上述摩擦本质上是一个连续接触和分离的过程。感应插件:静电放电标准不是由摩擦引起的,而是由感应静电放电引起的。带电体的电场会导致靠近物体的电荷分离。只要物体被插入,电场就会在周围引起,当它靠近物体的瞬间。


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3.静电放电对主动医疗器械的影响

电荷运动会影响主动医疗设备的电子元件,甚至导致主动医疗设备的静电故障。当发生静电放电时,静电释放会导致大量电荷瞬态,导致高压电流瞬间越过电子元件,破坏绝缘层,立即损坏电子元件的内部电路。根据对主动医疗器械的严重危害,有两种情况:①永久性损坏,根据立即放电,设备中的电子产品损坏,如瞬时压力引起的静电放电,表明电源开关通过;②磁场的变化是由于立即放电或间接放电造成的,导致设备误动作,检测结果不能满足基本特性。

在临床环境中,有源医疗器械已经精密化.一体化.电子信息化.随着芯片的发展,静电放电的形成会对主动医疗器械的正常启动造成严重威胁,甚至破坏静电损伤。这在临床上是不可接受的,会影响患者的诊断和治疗,甚至威胁到医护人员和患者的人身安全。主动医疗器械应采取相应对策,避免因静电消除而造成不可预测的破坏,这需要两种类型.根据电磁兼容静电抗扰性,对三类有源医疗器械进行检验。


4.电气设备静电放电试验整改实例

以某型验光仪在静电放电实验中遇到的困难及相关解决方案为例,详尽如下:

问题描述:根据医疗器械行业标准,某类眼科设备验光仪YY0505-2012以及国标GB-T17626.2-2012标准的相关规定和试验方法进行静电放电材料试验。在实验过程中,验光仪进行触摸放电±6kV.水平藕合板±6kV.气体放电±8kV试验不符合规定,危害性特征,延误诊断。具体表现为相机断开。.鼠标故障及显示屏状态,不能正常工作,必须重新启动才能恢复工作状态。

相机断开的主要原因是:根据实验现象,首先要分析相机断开。相机是静电敏感部分。当结构接触放电时,±6kV容易断开,从整体结构分析,相机USB线路与内部主机接口连接。重新插入后,相机可以重新插上电源进行维修,仔细观察USB发现线路途径,USB线路部分接触构造金属框架,金属框架接地。触摸放电时,根据触摸部分串扰施工现场USB在线内,敏感相机断开。

整改措施1:更改释放电阻值,选择电阻值较大的电阻。

雷电屏的主要原因:气体放电系统显示屏±8kV,当显示器产生时,静电电荷根据间隙与内部电路连接,危害表明异常。原因是静电电荷不能根据地线立即成功导出,影响工作特点。

整改措施2:扩大显示接地面积,提高显示接地效果,成功引导静电电荷。

结果清楚:上述整改后,验光仪重新进行静电放电检查,其中接触放电±6kV.水平藕合板±6kV.气体放电±8kV在实验过程中,设备不再断开相机.鼠标故障,显示屏花屏情况,无其他不良试验情况,整改规范,也证明整改方案合理有效,加工过程可实现连续生产。

整改措施3:相机通道USB在线磁环阻塞干扰信号损坏相机,此外,在线磁环阻塞干扰信号损坏相机USB尽量减少接地金属框架。

鼠标故障的主要原因:设备级莲藕板±6kV间接放电,鼠标容易断开,鼠标接口插入外部后无法修复,内部主机断开USB转接板连接,再次插上电源即可修复,可以推断出静电耦合USB适配器板导致适配器板卡住。根据对适配器板电路图的解读,发现构造地板与地板之间的电阻太小,容易从金属底壳串联到适配器板,导致总电压极高,危及适配器板的特性。

简而言之,自电磁兼容性规范实施以来,主动医疗器械电磁兼容性静电放电试验的基本率非常低。提高静电放电的综合抗干扰特性是理论与实践相结合,运用理论解决问题的过程。本文阐述了静电放电.对医疗机械的影响.讨论了电磁兼容静电放电试验标准和静电整改对策的规定。在介绍静电放电实验的前提下,在商品研发阶段引入了电磁兼容技术规范,并进行了规划.在生产医疗器械时,要了解静电放电的影响,防止电磁兼容的风险。


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