Hogyan válasszuk ki és alkalmazzuk a megfelelő komponenseket az orvosi eszközök és a páciensek védelmére

A nem laboratóriumi, beteggel érintkező diagnosztikai és életfenntartó orvosi berendezések, például lélegeztetőgépek, defibrillátorok, ultrahangos szkennerek és elektrokardiográfiai (EKG) készülékek használata egyre bővül. Ennek oka például a népesség elöregedése, az ellátással szembeni elvárások növekedése a betegek körében, valamint az orvosi elektronikai technológia fejlődése, amely az ilyen rendszereket praktikusabbá teszi. Az ilyen berendezéseket többféle elektromos probléma ellen kell védeni, amelyek károsíthatják őket, illetve a kórház személyzetét és a betegeket.

Az áramkörök teljeskörű védelme azonban többet jelent olvadóbiztosítékok használatánál, és a védelem megvalósítása nem abból áll, hogy meg kell találni azt a legjobb eszközt, amely egy adott elrendezés és alkalmazás esetében védelmet nyújt. Ehelyett először meg kell érteni, mely áramköröknek van szükségük védelemre, majd meg kell határozni a védelem legjobb módját. Általában több passzív alkatrész kell a védelem biztosításához, és egy tipikus rendszerhez egy tucat vagy még több ilyen speciális védelmi eszközre lehet szükség. A védelmi eszközök olyanok, mint a biztosítás: előfordulhat, hogy csak ritkán vagy soha nincs rájuk szükség, a hiányuk költségei azonban messze meghaladják a bekerülésük költségeit.

Ez a cikk azt vizsgálja, hogy hol van szükség védelemre az ilyen orvosi rendszerekben, beleértve a páciens oldali jel/érzékelő I/O-kat, az áramellátást, a kommunikációs portokat, a feldolgozó magot és a felhasználói felületeket. A Littelfuse, Inc. eszközeit példaként felhasználva megvitatja az áramkörök és a rendszerek védelmének különféle típusait is, illetve megvizsgálja az eszközök szerepét és alkalmazását..

A védelem szerepe az orvosi rendszerekben

A legtöbb mérnök az „áramkörök védelme” kifejezést hallva a klasszikus olvadóbiztosítékra gondol, amelyet már több mint 150 éve használnak. Modern formája nagyrészt Edward V. Sundt munkájának köszönhető, aki 1927-ben szabadalmaztatta az első kicsi, gyors működésű védőbiztosítót az érzékeny tesztmérők kiégésének megakadályozására (1. hivatkozás). Ezután megalapította a Littelfuse, Inc. elődjét.

Azóta, az áramkörök védelmének lehetőségei jelentősen kibővültek a sok lehetséges áramköri meghibásodási mód megismerése következtében. Ezek a következők lehetnek:

• belső hibák, amelyek más alkatrészek károsodásának sorát okozhatják;
• belső hibák, amelyek veszélyeztethetik a kezelőt vagy a pácienst;
• belső működési problémák (feszültség/áram/hő), amelyek más alkatrészek megterhelésével azok idő előtti meghibásodását okozhatják;
• az áramkör működésével járó és elkerülhetetlen feszültség-/áramtranziensek és csúcsok, amelyeket körültekintően kezelni kell.

Ezek a problémák közül sok az akkumulátoros táplálású készülékeket is érinti, nem csak a hálózati táplálásúakat.

Sok, de nem az összes védelmi eszköz feladata az, hogy elnyomja az elfogadhatatlanul nagy feszültség-tranzienseket. A tranziensszűrőknek két fő kategóriája van: azok, amelyek csillapítják a tranzienseket, megakadályozva ezzel azok bejutását az érzékeny áramkörbe; illetve azok, amelyek elterelik a tranzienseket az érzékeny terheléstől és így korlátozzák a fennmaradó feszültséget. Nagyon fontos alaposan áttanulmányozni az eszközök adatlapjait a hő- és teljesítménycsökkenési görbék szempontjából, mivel egyesek állandó feszültség-, áram- vagy időkorlát melletti különböző időtartamú, nem pedig állandósult állapotú védelemre szolgálnak.

Számos elektromos paramétert kell figyelembe venni, ilyenek a levágási feszültség, a maximális áram, az átütési feszültség, a záróirányú üzemi maximális vagy a záróirányú stand-off feszültség, az impulzus csúcsáram, a dinamikus ellenállás és a kapacitás. Fontos megérteni azt is, hogy ezek mindegyikét milyen feltételek mellett határozzák meg és specifikálják. Az eszköz mérete és a védett csatornák vagy vonalak száma szintén szempontok. Egy áramkör adott részének védelmére leginkább alkalmas védelmi eszköz kiválasztása ezen tényezőktől függ és a különböző paramétereket tekintve gyakran elkerülhetetlen kompromisszumokat kell kötni. Szinte biztosan lesznek előnyben részesített vagy „szokásos” megközelítések, de vannak olyan választási lehetőségek is azonban, amelyeket meg kell fontolni, ki kell értékelni majd a döntést meg kell hozni.

Az áramkörök sokféleképpen védhetők: válasszon okosan

A védelemre számos lehetőség létezik. Mindegyik egyedi funkcionalitással és jellemzőkkel rendelkezik, amelyek alkalmassá – vagy egyedüli választási lehetőséggé – teszik őket bizonyos típusú hibák vagy elkerülhetetlen áramköri jellemzők elleni védelemre. A fő védelmi lehetőségek a következők:

• a hagyományos olvadóbiztosíték;
• pozitív hőmérsékleti együtthatójú polimer alapú (PPTC) eszközök;
• fém-oxid varisztorok (MOV-k);
• többrétegű varisztorok (MLV-k);
• tranziensfeszültség-elnyomó (TVS) diódák;
• diódatömbök;
• szilárdtest relék (SSR-ek);
• hőmérsékletjelzők;
• gázkisüléses csövek (GDT-k).

Azolvadóbiztosíték működési elve egyszerű. Gondosan kiválasztott fémekből álló, precízen méretezett vezető anyagú, olvadó átkötést tartalmaz. A méretezési határnál nagyobb áram folyása az átkötés felmelegedését és elolvadását okozza, véglegesen megszakítva az áram útját. A szokásos biztosítékok esetében az áramkör megszakításáig eltelt idő több száz milliszekundumtól néhány másodpercig terjed, a túláram névleges határértékhez viszonyított nagyságától függően. Számos esetben ez az utolsó védelmi vonal, mivel határozottan és visszavonhatatlanul működik.

A biztosítékok egy amper alatti áramoktól több száz amperes vagy még nagyobb áramokig állnak rendelkezésre és kialakíthatók úgy, hogy a két kivezetésük között több száz vagy ezer voltnak is ellenálljanak a hiba okozta nyitott áramköri állapotokban.

Egy tipikus biztosíték a Littelfuse 0215.250TXP, 250 mA-es 250 V AC (V_AC) feszültségű terméke 5 x 20 mm-es kerámia tokban (1. ábra). A legtöbb biztosítékhoz hasonlóan ez is egy hengeres vagy patron alakú tok, amelyet nem forrasztanak be az áramkörbe, hanem a csere megkönnyítése érdekében azt egy biztosítéktartóba helyezik. A biztosítékok négyszögletes és „késes” házakban, valamint forrasztható kivitelben is kaphatók. A biztosító elem károsodásának elkerülése érdekében a forrasztási profilt gondosan be kell tartani.

1. ábra: A Littelfuse 0215.250TXP terméke egy 250 mA-es, 250 V_AC feszültségű biztosíték, 5 mm átmérőjű és 20 mm hosszúságú tokban. (Kép: Littelfuse, Inc.)

Szembetűnő egyszerűségük ellenére a biztosítékoknak sokféle változata van, finom eltéréseket és egyéb tényezőket kell figyelembe venni az áramkör számára megfelelő termék kiválasztásakor (2. és 3. hivatkozás). A biztosítékokat általában váltóáramú tápvonalakon, kimeneti vezetékeken használják, ahol teljes rövidzárlat léphet fel, vagy áramkörökön belül, ahol bármilyen túláram komoly gondot okozhat és ezért az áram folyását teljesen le kell állítani, a probléma forrását meg kell határozni és meg kell szüntetni a működés folytatása előtt.

A PPTC eszközök két fő alkalmazástípust szolgálnak: a biztonsági szabályozást, például USB-port, tápegység, akkumulátor vagy motorvezérlés számára; illetve kockázatmegelőzést I/O port számára. Rendellenes körülmények között, például túláram, túlterhelés vagy túlmelegedés esetén a PPTC ellenállása drámaian megnő, ami korlátozza a tápellátás áramát az áramkör alkatrészeinek védelme érdekében.

Amikor a PPTC eszköz nagy ellenállású állapotba kerül, kis mennyiségű áram továbbra is folyik át rajta. A PPTC eszközök alacsony joule-értékű fűtő „szivárgó” áramot vagy külső hőforrást igényelnek a kioldott állapotuk fenntartásához. A hibaállapot megszüntetése és az áramellátás visszatérése után ez a hőforrás megszűnik. Ezután az eszköz visszatér alacsony ellenállású állapotba, az áramkör pedig visszaáll normál üzemi állapotába. Bár a PPTC eszközöket gyakran „öngyógyuló” biztosítékoknak nevezik, valójában nem is biztosítékok, hanem áramkorlátozó nemlineáris termisztorok. Mivel hiba esetén minden PPTC eszköz nagy ellenállású állapotba kerül, a normál működés továbbra is veszélyes feszültséget okozhat az áramkör egyes részeiben.

Jó példa a PPTC-re a Littelfuse 2016L100/33DR terméke, egy felületszerelt, 33 V-os, 1,1 A-es PPTC eszköz kisfeszültségű (≤60 V), visszaállítható védelmet igénylő alkalmazásokhoz (2. ábra). Helyigénye 4 x 5 mm és 0,5 másodperc alatt old ki 8 A túláram esetén.

2. ábra: A 2016L100/33DR 33 V-os, 1,1 A-es PPTC eszköz olyan kisfeszültségű alkalmazásokban használható, ahol visszaállítható védelemre van szükség; 0,5 s alatt reagál 8 A túláram mellett. (Kép: Littelfuse, Inc.)

Egy tipikus lélegeztetőgépben a 2016L100/33DR használható az akkumulátor-kezelő rendszer MOSFET-jének megvédésére a külső rövidzárlat miatti nagy áramoktól, vagy az USB-s chipsetek túláramvédelmére (3. ábra).

3. ábra: Ebben a lélegeztetőgép-blokkdiagramban PPTC eszközök használhatók az akkumulátorkezelő rendszerben, illetve az USB-portoknál (2 és 5 jelű területek). (Kép: Littelfuse, Inc.)

Az MOV-k feszültségfüggő, nemlineáris eszközök, amelyek elektromos viselkedése hasonló a szembekapcsolt Zener diódákéhoz. Szimmetrikus és éles letörési jellemzőik kiváló tranzienselnyomást tesznek lehetővé.

Nagyfeszültségű tranziens bekövetkezésekor a varisztor impedanciája több nagyságrenddel csökken, a közel áramkörszakadási állapotból nagyon vezetőképes szintre, és a tranziens feszültséget néhány milliszekundum alatt biztonságos értékre vágja le (4. ábra).

4. ábra: Az MOV feszültség-áram (V-I) görbéje a normál nagy ellenállású, valamint a nagyon alacsony impedanciájú tartományt mutatja, amely akkor következik be, amikor a feszültség meghaladja a tervezési küszöböt.. (Kép: Littelfuse, Inc.)

Ennek a levágó hatásnak az eredményeként a varisztor elnyeli a tranziens impulzus potenciálisan romboló energiáját (5. ábra).

5. ábra: Az MOV nagy impedanciáról alacsony impedanciára való hirtelen átkapcsolása a tranziens feszültséget annak jelentkezésekor elfogadható szintre vágja le. (Kép: Littelfuse, Inc.)

Az MOV-k számos különböző tokozásban kaphatók, például a 390 V-os, 1,75 kA-es V07E250PL2T, amely egy átmenő furatba forrasztható kivezetésekkel ellátott kis tárcsa, mindössze 7 mm átmérővel (6. ábra). Gyakran használják őket bemeneti váltóáramú vonalon a váltóáramú hálózati feszültség tranziensei által okozott károk megelőzésére (1 jelű terület a 3. ábrán). Vegye figyelembe, hogy az MOV-k párhuzamosan kapcsolhatók a csúcsáram- és energiakezelési képességek javítása érdekében, valamint sorosan is az általában rendelkezésre álló vagy szokásos névleges feszültségeknél nagyobb feszültségekre.

6. ábra: A V07E250PL2T MOV egy átmenő furatba forrasztható kivezetésekkel ellátott, 7 mm átmérőjű tárcsa 390 V névleges feszültséggel, amely maximum 1750 A-es tranziensek kezelésére képes. (Kép: Littelfuse, Inc.)

Az MLV-k az MOV-khez hasonlóan ugyanazokkal az alapfunkciókkal rendelkeznek, de belső felépítésük eltérő és ennek következtében jellemzőik is kissé különböznek. Az MLV-ket cink-oxid (ZnO) és fém belső elektródák rétegeinek „nedves kötegelt nyomtatásával”, szintereléssel, lezárással, üvegezéssel és végül bevonással állítják elő. Általánosságban elmondható, hogy ugyanazon névleges feszültségű MOV-k esetén a kisebb méretű MLV eszközök nagyobb levágási feszültséggel rendelkeznek nagyobb áramok mellett, míg a nagyobb alkatrészek energiakapacitása nagyobb.

AV12MLA0805LNH MLV-t például többszörös impulzusokkal tesztelték a névleges csúcsáramán (3 A, 8/20 µs). A teszt végén – 10000 impulzus után – az eszköz feszültségjellemzői még bőven a specifikáción belül voltak (7. ábra). Ezt az eszközt a lélegeztetőgép tápellátásának és USB-portjának tranziensek elleni védelmében célszerű figyelembe venni (1 és 5 jelű területek a 3. ábrán).

7. ábra: Az MLV-k, például a V12MLA0805LNH a teljesítőképesség csökkenése nélkül képesek ellenállni az ismétlődő tranziens impulzusoknak. (Kép: Littelfuse, Inc.)

A TVS diódák szintén védik az érzékeny elektronikákat a nagyfeszültségű tranziensektől és a legtöbb más típusú áramkörvédelmi eszköznél gyorsabban képesek reagálni a túlfeszültség-eseményekre. A feszültség levágását és így adott szintre korlátozását egy, a normál diódákénál nagyobb keresztmetszetű p-n átmenet használatával végzik, így a TVS-dióda károsodás nélkül képes levezetni a nagy áramokat.

A TVS diódákat általában elektromos túlterhelés, például villámcsapás, induktív terhelés kapcsolása és elektrosztatikus kisülés (ESD) elleni védelemre használják erőátviteli vagy adatvezetékekhez, illetve elektronikus áramkörökhöz. Válaszidejük nanoszekundum nagyságrendű, ami előnyös az orvosi termékek, telekommunikációs és ipari berendezések, számítógépek és szórakoztató elektronikai készülékek viszonylag érzékeny I/O interfészeinek védelmezésekor. Meghatározott levágási viszonnyal rendelkeznek a tranziens feszültség és a rajtuk eső feszültség, valamint a TVS-en átfolyó áram között, a TVS-modell által meghatározott sajátosságokkal (8. ábra).

8. ábra: A tranziens feszültség és a rajta eső feszültség, valamint a TVS-en átfolyó áram közötti viszony egy TVS esetében, a TVS-modell által meghatározott specifikus értékekkel. (Kép: Littelfuse, Inc.)

Az SMCJ33A egy egyirányú TVS dióda, 53 V-os levágási feszültséggel és 28 A-es csúcsárammal, 5,6 x 6,6 mm-es SMT tokban; kétirányú változat (B utótag) is rendelkezésre áll, ha pozitív és negatív tranziensek is várhatók. Egy reprezentatív alkalmazásban, például a piezoelektromos jelátalakítók működtetéséhez nagyfeszültségű impulzusgenerátorral ellátott hordozható ultrahangos szkennerben TVS diódák használhatók az USB portok, valamint a felhasználói felület LCD/LED kijelzőjének védelmére (2 és 3 jelű területek a 9. ábrán).

9. ábra: Ebben a hordozható ultrahangos szkenner blokkdiagramban TVS dióda, például az 53 V-os levágási feszültségű SMCJ33A használható az USB-portok, illetve a felhasználói felület LCD/LED kijelzőjének tranziensek elleni védelmére (2 és 3 jelű területek). (Kép: Littelfuse, Inc.)

A diódatömbök egy nagy TVS-dióda (például Zener-dióda) köré csoportosított irányító diódákat használnak az I/O vonalak által látott kapacitás csökkentése érdekében. Ezek az eszközök alacsony, 0,3 ... 5 pF záróirányú kapacitással rendelkeznek és +/-18 kV ... +/-30 kV ESD szintekre használhatók. Az alkalmazások USB 2.0, USB 3.0, HDMI, eSATA és display port interfészek védelmére terjednek ki, hogy csak néhányat említsünk. Megjegyzendő, hogy a hasonló nevű TVS diódatömb ugyanazt az alapvető funkcionalitást nyújtja, de nagyobb kapacitással rendelkezik és így jobban megfelel alacsonyabb sebességű interfészek számára.

Az SP3019-04HTG egy példa az ilyen diódatömbre (10. ábra). Négy ultraalacsony (0,3 pF) kapacitású aszimmetrikus ESD-védelmi csatornát integrál egy hatkivezetéses SOT23 tokba és 10 nA-es, rendkívül alacsony tipikus szivárgási árammal rendelkezik 5 V-on. A tipikus alkalmazási terület a TVS diódáéhoz hasonlóan az USB-portok, valamint a felhasználói kezelőfelület LCD/LED kijelzőinek védelme (ismét, a 2 és 3 jelű területek a 9. ábrán).

10. ábra: A diódatömb, például az SP3019-04HTG több nagy sebességű I/O vonal számára biztosít ESD védelmet. (Kép: Littelfuse, Inc.)

Az optocsatolónak is nevezett SSR-ek lehetővé teszik egy feszültség számára egy vele kapcsolatban nem levő független másik feszültség vezérlését a bemenet és a kimenet közötti közel tökéletes galvanikus leválasztás mellett (ohmos útvonal nincs). Ezek több átfogó célt szolgálnak. Az egyik funkcionális: ki tudják küszöbölni az elválasztott aláramkörök közötti földhurkokat vagy lehetővé tudják tenni a fél- vagy H-híd MOSFET-konfigurációfelső oldali meghajtóinak a földeletlen „lebegését”. Egy másik cél, amelyet szolgálnak, a biztonsággal kapcsolatos, és különösen fontos az orvostechnikai eszközök számára, amelyeknél az általuk létrehozott elválasztás áthatolhatatlan akadályt jelent. Erre a megszorításra akkor van szükség, ha magas belső feszültség fordul elő és a felhasználó vagy a páciens érintkezik a műszer vezetékeivel, gombjaival, szondáival és burkolataival.

ACPC1017NTR egy alapkivitelű, egypólusú, alaphelyzetben nyitott (1-A-forma) SSR. Egy csökkentett, 4 mm²-es, négykivezetéses házba van beépítve, miközben 1500 V_RMS elválasztást biztosít a bemenet és a kimenet között. Rendkívül gazdaságos, működéséhez mindössze 1 mA LED-áram szükséges, 100 mA/60 V kapcsolásra képes, és ívmentes kapcsolást biztosít külső túlszabályozást gátló áramkörök nélkül. Továbbá nem generál EMI-t/RFI-t és immunis a külső sugárzott elektromágneses mezőkkel szemben – ezek a jellemzők bizonyos orvosi műszerek és rendszerek esetében kötelezőek. Egy olyan alkalmazásban, mint például a defibrillátor, a tervezők felhasználhatják a kisfeszültségű áramkörök elektromos leválasztására az egység párnáit meghajtó híd nagy feszültségéről (11. ábra).

11. ábra: A defibrillátorban az SSR lehetővé teszi a kisfeszültségű elektronika számára a nagyfeszültségű párnák meghajtását, miközben biztosítja, hogy a H-híd elrendezés felső oldali meghajtói a rendszer földjétől elkülönítve maradjanak (5 jelű terület). (Kép: Littelfuse, Inc.)

Ahőmérséklet-jelzők a hőmérséklet-érzékelők, például a termisztorok speciális változatai. Bár nyilvánvalónak tűnhet, hogy a potenciálisan forró területeket, mint például a tápegységeket vagy a magasabb feszültségű forrásokat ellenőrizni kell a túlzott melegedés miatt, még egy I/O porton, például a USB-C-n is jelentős áram folyhat, és így az túlmelegedhet. Ennek oka lehet belső hiba, hibás terhelés vagy zárlatos kábel.

A potenciális probléma kezelésében egy olyan eszköz segít megvédeni az USB-C csatlakozókat a túlmelegedéstől, mint az SETP0805-100-SE setP pozitív hőmérsékleti együtthatójú (PTC) hőmérséklet-jelző. Úgy tervezték, hogy megfeleljen ezen USB-szabvány egyedi specifikációinak és képes legyen segíteni megvédeni az USB tápellátás legmagasabb szintjét is. 0805 (2,0 x 1,2 mm) méretben áll rendelkezésre, megvédi a 100 W vagy annál nagyobb fogyasztású rendszereket, érzékeny és megbízható hőmérséklet-jelzést biztosít, mivel ellenállása a 25⁰C-on névleges 12 Ω-ról 100⁰C-on 35 kΩ-ra nő (tipikus értékek).

Ha a GDT-ket említjük meg, akkor a mérnökök a korábban látott nagyméretű, testes, látható szikrákat generáló csövekre gondolhatnak, de a valóságban ettől lényegesen eltérnek. Ezeket a csöveket a védendő vezeték vagy vezető – általában váltakozó áramú tápvezeték vagy más „szabadon álló” vezető és a rendszer földje – közé helyezik, hogy ideális mechanizmust biztosítsanak a nagyobb túlfeszültségek földbe tereléséhez.

Normál üzemi körülmények között az eszköz belsejében lévő gáz szigetelőként működik, és a GDT nem vezet áramot. Túlfeszültségi állapot (úgynevezett szikraátütési feszültség) bekövetkezésekor a csőben lévő gáz „letörik” és áramot vezet. Amikor a túlfeszültség meghaladja a névleges szikraátütési feszültséget, a GDT bekapcsol és kisüt, elterelve a káros energiát. A GDT-k kétpólusú eszközként földeletlen vonalakhoz és hárompólusú eszközként földelt vonalakhoz kaphatók, mindkettő kis méretű SMT tokozásban a tervezés és a kártya összeállításának megkönnyítése érdekében (12. ábra).

12. ábra: Földeletlen áramkörökhöz ajánlott kétpólusú (balra) és földelt áramkörökhöz ajánlott hárompólusú (jobbra) GDT-k (a GDT szimbóluma a kapcsolási rajzok jobb oldalán található „Z-szerű” elem). (Kép: Littelfuse, Inc.)

A GDT-k már 75 V szikraátütési feszültségtől kaphatók és több száz, sőt több ezer A kezelésére alkalmasak. A GTCS23-750M-R01-2 például egy kétpólusú GDT, 75 V szikraátütési feszültséggel és 1 kA névleges árammal, 4,5 mm hosszú és 3 mm átmérőjű SMT tokban, ami lehetővé teszi, hogy szinte bárhol elhelyezhető legyen védelem nyújtása érdekében (13. ábra).

13. ábra: A GDT-knek nem kell úgy kinézniük, mint a filmekben látott nagy szikraközű eszközöknek; a GTCS23-750M-R01-2 egy 75 V-os, 1 kA-es GDT mindössze 4,5 mm hosszú és 3 mm átmérőjű SMT tokban. (Kép: Littelfuse, Inc.)

A tervezést szabványok irányítják

Az orvostechnikai eszközöknek több biztonsági előírásnak kell megfeleljenek. Ezek között van, amelyik minden fogyasztói és kereskedelmi termékre vonatkozik és van, amelyik csak az orvostechnikai eszközökre. Az ilyen szabványok legtöbbje nemzetközi hatályú. A számos szabványhoz és szabályozó rendelkezés közé tartoznak:

• IEC 60601-1-2, „Gyógyászati villamos készülékek. 1-2. rész: Általános biztonsági és alapvető működési követelmények. Kiegészítő szabvány: Elektromágneses összeférhetőség - követelmények és vizsgálatok.”
• IEC 60601-1-11, „Gyógyászati villamos készülékek. 1-11. rész: Az alapvető biztonságra és a lényeges működésre vonatkozó általános követelmények – Kiegészítő szabvány: A lakókörnyezeti egészségügyi ellátásban használatos gyógyászati villamos készülékek és a gyógyászati villamos rendszerek követelményei.”
• IEC 62311-2, „Elektronikus és villamos berendezések értékelése az elektromágneses terek (0 Hz – 300 GHz) emberi expozíciójának korlátozása szempontjából.”
• IEC 62133-2, „Lúgos vagy egyéb nem savas elektrolitot tartalmazó akkumulátorcellák és -telepek - Hordozható berendezésekhez használandó, hordozható, zárt akkumulátorcellák és azokból összeállított akkumulátortelepek biztonsági követelményei – 2. rész: Lítiumrendszerek.”

Az áramkörök védelmi eszközeinek kiválasztásakor és használatakor tanúsított körültekintés nagyban hozzájárul ezen biztonsági előírások teljesítéséhez. Az elfogadott, engedélyezett technikák és komponensek használata szintén felgyorsíthatja az engedélyezési folyamatot.

Összegzés

Bonyolult tervezési kihívást jelent, hogy áramkörvédelmi eszközöket hol, miért, melyeket és hogyan használjunk, és az orvostechnikai eszközökre ez különösen igaz. Számos megfelelő védelmi alkatrész létezik, amelyek közül egyesek egy adott áramköri funkcióhoz valók, mások pedig általánosabban alkalmazhatók. Mindegyik alkatrész olyan tulajdonságokkal rendelkezik, amely a legjobban – vagy legalábbis egy másikétól jobban – illik az ilyen védelmet igénylő különböző áramkörök és rendszerek adta helyekhez. Önmagában egyetlen eszköz sem felel meg a sok különböző rendszerkövetelménynek, így a tervezők végül többféle védelmi megközelítést alkalmaznak.

A legtöbb esetben az a sok döntés, hogy mely eszközöket kell használni és ezt hogyan lehet a legjobban megtenni, önmagában is bonyolult, ráadásul szabályozási felülvizsgálat tárgyát is képezi. A tervezőknek erősen meg kell fontolniuk, hogy segítséget kérjenek a védelmi eszközök gyártójának vagy azok kijelölt beszállítójának (forgalmazójának) tapasztalt mérnökeitől. Az ő tapasztalatuk és szakértelmük lerövidítheti a piacra kerülési időt, biztosíthatja az alaposabb tervezést és megkönnyítheti a hatósági engedélyezést.