便攜式手持醫(yī)療設(shè)備無論在醫(yī)療機(jī)構(gòu)還是在病人家中，均能改善病患護(hù)理情況。對(duì)電子電路保護(hù)器件的正確使用是醫(yī)療設(shè)備設(shè)計(jì)中一個(gè)重要部分，以確保可靠性和安全性。

　　電路保護(hù)是一項(xiàng)重要的設(shè)計(jì)元素

　　便攜式醫(yī)療儀器，如血糖儀、血壓計(jì)以及氧氣測(cè)量?jī)x，可以設(shè)計(jì)成具有通信功能，以在病患和幾乎處在任何位置的照顧者之間提供持續(xù)的溝通功能。這將有希望以較低成本實(shí)現(xiàn)病患護(hù)理的改善，但卻需要設(shè)備設(shè)計(jì)人員在他們的電路設(shè)計(jì)以及元件選擇上更加密切關(guān)注可靠性和安全性問題。

　　過電壓和過電流保護(hù)元件的使用便是一個(gè)關(guān)鍵的設(shè)計(jì)考慮因素。必須要考慮的主要子系統(tǒng)包括通信接口、直流輸入/充電電路、電池組、傳感器、液晶顯示器、鍵盤和按鈕。

　　圖1是一種通用的手持式儀器的簡(jiǎn)化電路圖。綠色的文本框指示的是可能受到過電壓或過電流條件的電路。本文的余下部分將對(duì)電氣威脅和典型的解決方案進(jìn)行介紹。

　　由于該產(chǎn)品將會(huì)被用戶頻繁地手持使用，主要的電氣威脅是靜電放電，在用戶走過地毯時(shí)會(huì)輕易地產(chǎn)生。靜電放電（ESD）能向內(nèi)電路系統(tǒng)傳遞過高的電壓和電流。

　　幸運(yùn)的是，要解決過電壓（靜電放電和雷擊浪涌）和過電流（短路和過載）情況有多種電路保護(hù)器件可用。例如，在通常用來為電池充電的USB端口上添加自復(fù)式正溫度系數(shù)（PTC）熱敏電阻器可以在便攜式儀器上提供過載電流保護(hù)。這些器件能在過載發(fā)生時(shí)對(duì)電流進(jìn)行限制，然后在過載情況消失之后“復(fù)位”至低電阻值。這消除了不得不更換保險(xiǎn)絲所帶來的不便。

　　對(duì)于過電壓保護(hù)，手持式設(shè)備不會(huì)被直接連接到交流電網(wǎng)，所以它將最有可能遇到低水平（殘余）浪涌事件和靜電放電沖擊。對(duì)于這些事件，使用節(jié)省空間的基于半導(dǎo)體技術(shù)的器件是有可能的。這些離散的和陣列式二極管提供低鉗位電壓和不同的形狀因數(shù)，以為保護(hù)提供多種設(shè)計(jì)選擇方案。這種低的鉗位電壓是基于半導(dǎo)體的保護(hù)的一個(gè)重要特征，因?yàn)樗沟脤?duì)當(dāng)今尖端的且易于損壞的芯片組的保護(hù)成為可能。

　　電路保護(hù)方案舉例

　　通信接口保護(hù)是一個(gè)高優(yōu)先級(jí)的問題，特別是對(duì)那些努力滿足康體佳健康聯(lián)盟對(duì)傳輸數(shù)據(jù)的互連指引的儀器制造商而言。2008年出版的康體佳第一版標(biāo)準(zhǔn)定義了為家庭保健儀器與照顧者聯(lián)系起來而起到無線和有線傳輸?shù)乃{(lán)牙和USB的特定版本。下面提供了一些實(shí)例，以說明對(duì)這些保護(hù)器件是如何應(yīng)用的。

　　如圖1所示，一個(gè)手持式儀器的無線（射頻）接口可能受到通過其天線而引發(fā)的靜電放電浪涌的危害。圖2中的電路說明了一種基于半導(dǎo)體技術(shù)的靜電放電解決方案，能保護(hù)藍(lán)牙電路的射頻放大器輸入模塊免受靜電放電威脅。這種保護(hù)器件是一個(gè)0.5pF（以保持信號(hào)的完整性）分立二極管，能提供低鉗位電壓以保護(hù)敏感的射頻前端。