創(chuàng)新電容器在醫(yī)療電子中最佳應(yīng)用方案

　　電容器被廣泛應(yīng)用于電子醫(yī)療設(shè)備來過濾高、低頻噪聲，用作大容量的儲能器件，以及用于諧振電路和定時電路。 

　　開關(guān)電源中的電容 

　　電子醫(yī)療器械中，需要對電源進行高精度的控制和調(diào)節(jié)，才能支持設(shè)備執(zhí)行每一功能。交、直流電源均被廣泛應(yīng)用于這些場合。開關(guān)電源用于對這些電源進行控制，由于具有顯著優(yōu)點，開關(guān)電源已成為大部分電子產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)電源。 

　　電容可用來減少紋波并吸收開關(guān)穩(wěn)壓器產(chǎn)生的噪聲，它還可以用于后級穩(wěn)壓，提高設(shè)備的穩(wěn)定性和瞬態(tài)響應(yīng)能力。電源輸出中不應(yīng)出現(xiàn)任何紋波噪聲或殘留抖動。這些電路常采用鉭電容來降低紋波，但鉭電容有可能受到開關(guān)穩(wěn)壓器的噪聲影響而產(chǎn)生不安全的瞬變現(xiàn)象。 

　　為保證可靠工作，必須降低的額定電壓。例如，額定值為10uF/35V的D型鉭電容，工作電壓應(yīng)降低到17V，如果用在電源輸入端過濾紋波，額定35V鉭電容可在高達17V的電壓導(dǎo)軌上可靠地工作。 

　　高壓電源總線系統(tǒng)一般很難達到額定電壓降低50%的指標(biāo)。這種情況限制了鉭電容用于電壓導(dǎo)軌大于28V的應(yīng)用。目前，由于鉭電容需要被降額使用，高壓濾波應(yīng)用唯一可行的辦法是采用體積較大且?guī)б�線的電解電容，而不是鉭電容。 

　　新型鉭電容 

　　為解決降低額定電壓的問題，Vishay研發(fā)部門開發(fā)出了具有更高額定電壓等級的新系列SMD固體鉭電容器，額定電壓高達75WVDC。50V額定電壓電容在28V以及更高電壓導(dǎo)軌中的應(yīng)用引起了設(shè)計人員的擔(dān)心，而采用Vishay新型的63V和75V鉭電容，可達到額定電壓降低50%的行業(yè)認可安全指標(biāo)。電介質(zhì)成形更薄、更一致，使SMD固體鉭電容的額定電壓能夠達到75V，從而實現(xiàn)了提高額定電壓的技術(shù)突破。成形工藝中對多道工序進行了改進：降低了成形加工過程中產(chǎn)生的機械應(yīng)力集中，降低了電容成形過程中電解液的局部過熱，提高了電介質(zhì)成形過程中電解液濃度和純度的一致性。新型電容T97系列的額定電壓達75V，83系列達63V。 

　　無線感應(yīng)耦合充電 

　　大量的感應(yīng)充電器采用返馳式轉(zhuǎn)換器。感應(yīng)充電為醫(yī)療設(shè)備電池提供充電電能，同時，感應(yīng)充電器也被用于大量的便攜式設(shè)備（如牙刷）中。 

　　縮小充電電池尺寸有助于減小采用無線感應(yīng)充電電路的植入式醫(yī)療設(shè)備的體積。無線感應(yīng)充電器可為設(shè)備上安裝的微小薄膜（如Cymbet EnerChip）充電式儲能器件安全地充電。感應(yīng)充電器采用了并聯(lián)LC（電感、電容）諧振儲能電路的工作原理。圖1所示為Cymbet公司的CBC-EVAL-11 RF感應(yīng)充電器評估套件。 

　　Vishay 595D系列1000uF鉭電容（圖1中橘黃 色器件）被用作Cymbet接收電路板的C5電容，為無線電發(fā)射等負載提供脈沖電流。 

　　此款感應(yīng)充電器的輸入與輸出之間具有良好的隔離，這是醫(yī)用設(shè)備的重要要求。 

　　在一些電壓較高的感應(yīng)充電器應(yīng)用中，需要采用高壓穩(wěn)定的電容作為諧振電容。由于感應(yīng)充電器的初級線圈需要采用交流電壓驅(qū)動，因此必須對電容進行相應(yīng)的調(diào)整。感應(yīng)充電器需要具備高擊穿電壓（VBD）性能，同時，某些應(yīng)用中還需要防護高壓電弧放電。為避免電弧放電，電路板一般敷有保護涂層，或者通過合理安排元器件布局達到高壓側(cè)與電路板其他部分隔離的效果，等。但這種方法往往需要很大的電路板空間，因為高壓電路通常采用體積較大的引線型通孔插裝電容。 

　　高壓電弧防護電容解決方案 

　　為解決這一問題，Vishay推出了一系列的HVArc（高壓電弧）防護MLCC（多層貼片陶瓷電容），可防止電弧放電，