フィルムコンデンサの応用
心臓除細動器で
除細動は心臓突然死を治療する唯一の効果的な方法です
心臓除細動器は、現在広く使用されている臨床救助機器です。パルス電流を使用して心臓に作用し、電気ショック療法を実施し、不整脈を取り除き、心臓を洞調律に戻します。.
図に示すように、その動作原理は主にRLC減衰放電方式を採用しています。
| 典型的なデータ | |
| エネルギー | 100～500J |
| 電圧 | 2000~5000VDC |
| キャパシタンス | 32～200UF |
| 排出負荷 | 20Ω/50Ω/100Ω |
| 最大パルス電流 | 100～1kA |
最初に、エネルギー蓄積コンデンサー C を充電して、コンデンサーに一定量のエネルギーを取得させます。除細動治療では、CとインダクタンスLと人体（負荷）を直列に接続し、心臓の電気ショック治療を行います。
●蓄えられたエネルギー
除細動ショックの前にエネルギー貯蔵装置に充電された電気エネルギー。コンデンサに蓄えられたエネルギーとコンデンサの電圧との関係：
E=½cu²
除細動器でのアプリケーション向けに、CRE フィルム コンデンサには特別にカスタマイズされた設計があり、より高い性能上の利点があります。
市場での 10,000 回の耐用年数と比較して、特別なフィルム構造設計により、充放電寿命は 30,000 回以上になります。
屋外などの不確実で過酷な環境での使用を考慮して、より高い信頼性を備えた特別な耐湿高温耐性設計を採用しています。
特に体外式自動除細動器 (AED) の小容量設計 (ハンドヘルド要件など) では、高エネルギー密度材料を使用して、従来の設計よりも体積と重量が 50% 小さくなっています。
アプリケーション 1:
某360J除細動器モデル、コンデンサモデルの選定：195UF/2200VDC
仕様：
1、定格電圧（Un）：2200VDC
2、定格容量：200MFD
3、静電容量の許容範囲: 士5%(J)AT 1KHz,+25℃
4、使用温度：-25℃～+70℃
5、熱放散係数（DF）：100Hz、+25℃で≤0.0060
6、試験電圧：端子間：2300VDC/10秒
7、絶縁抵抗: 300 秒後通電 100VDC、AT +25℃
端末間:MINIUNM IR SHALL BE≥5000SEC
端末からケースへ:MINIUNM IR は 3000M 以上であること 2
8、最大。パルス立ち上がり時間 (DV/DT) : 5V/ us
9、最大ピーク電流：+25℃で1000AMPS
10、レートピーク電流440A、充電電圧2200V 35ショットでのパルス放電試験
11、ケース素材：FR-PP、UL94 Vo、グレーホワイト
12、ポッティング材料: FR-EPOXY、UL94 Vo、灰白
13、リード: 1x1 UL 3239 22AWG 150℃、白と赤
14、ターミナル:YT396(A)(396-03JR)
15、期待寿命 2500 回の放電で 10 Q 負荷
16、日付コード: 日付コードには次の 4 桁の数字があります:
同じテスト比較を行うために、当社の製品と市場に出回っている 2 つの一般的なメーカーを取り上げます。高温多湿の使用条件下では、当社の製品は長寿命です。
試験条件：
1.静的試験条件：記録容量、損失、等価直列抵抗。静的パラメータは、10,000 回の充放電ごとに記録されます。データ記録の精度を確保するために、収集時にコンデンサの温度をできるだけ周囲温度に近づける必要があります。試験は、5℃以下の温度差で実施されます。
2.動的試験条件：環境55℃95％、試験端子電圧2200V.DC、充電時間4S、放電時間1S、電圧変化率DV/DT=4.7V/μS、パルスピーク電流940A、充放電20000回。試験加速パルス電流は、当社公称電流（585A）の1.6倍です。
3. テスト プロセス: テスト前のコンデンサの静的パラメータ。
| 番号。 | メーカー | @100Hz | @1000Hz | ||
| 静電容量(uF) | 損失正接 | 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 | |
●試験するコンデンサを試験電源に接続し、試験パラメータを設定し、温度および湿度試験チャンバーを指定された試験環境条件に調整します。
●設定されたパラメータに従って、コンデンサのインパルス放電試験を開始します。
●試験中に電圧が異常に変動したり、コンデンサの故障が発生した場合は、直ちに試験を中止し、静的データの取得とコンデンサの解析を行って、試験を続行する必要があるかどうかを確認する必要があります。
| 充電時間と放電時間 | 1#FA** | |||
| C(uF)@100Hz | tgδ@100Hz | ESR(mΩ）) | ノート | |
| 初期値 | 192.671 | 0.00678 | 55.6 | 492回の試験後、コンデンサ端子電圧が1720VDCに低下すると、静電容量は8.17%減少しました。テストを続行することは適切ではありません。 |
| 492回 | 176.932 | 0.00584 | 51.3 | |
| / | テストを停止します | |||
| 変化率 | -8.17% | 却下 | -7.73% | |
| 充電時間と放電時間 | 2#CRE | |||||
| C(uF)@100Hz | tgδ@100Hz | ESR(mΩ）) | ノート | |||
| 初期値 | 192.452 | 0.00218 | 15.9 | 静電容量は、テストの 1W 回で 0.72%、2W 回で 2.15% 減少しました。コンデンサに明らかな異常はありませんでした。テストは続行されました。 | ||
| 10000ベセス | 191.07 | 0.0019 | 14.86 | |||
| 20000ベセス | 188.315 | 0.0017 | 14.22 | |||
| 30000ベセス | 進行中のテスト中 | |||||
| 変化率 | -0.72% | -2.15% | 却下 | -6.54% | -10.57% | |
| 充電時間と放電時間 | 3#EI** | |||
| C(uF)@100Hz | tgδ@100Hz | ESR(mΩ）) | ノート | |
| 初期値 | 192.452 | 0.00218 | 15.9 | 257 回のテストの後、静電容量は 1.89% 減少しました。コンデンサの端子電圧がゼロになりました。コンデンサは短絡状態を示し、テストは停止しました。 |
| 257ベセス | 191.07 | 0.0019 | 14.86 | |
| / | テストを停止 | |||
| 変化率 | -1.89% | 損失の接線角度が異常 | 異常 | |
アプリケーション 2:
このプログラムは、小型サイズの 180J ハンドヘルド外部自動除細動器 (AED) 用に特別に設計されており、仕様は 100UF/2000VDC です。
| サイズ(mm) | 体積(m³) | |
| 従来方式 | Φ50×115 | 225.8 |
| 小型化スキーム | Φ35×120 | 115 |
| 小型化設計後、従来の設計よりも体積と重量が 50% 小さくなりました。 | ||
小型化されたデザインと元のサイズの比較
5000回の衝撃放電後の製品のパラメータを比較すると、容量の減衰はわずか3％未満であり、長期的な耐用年数を保証できます。
| 試験前の静電容量 | 試験後の静電容量 | テスト前の損失 | テスト後の損失 | |
| 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 |