의료 장치, 사용자 및 환자를 보호하는 데 적합한 부품을 선택하여 적용하는 방법

작성자: Bill Schweber

DigiKey 북미 편집자 제공

인공 호흡기, 제세동기, 초음파 스캐너, 심전도(EKG) 장치와 같은 비실험실 환자 접촉 진단 및 생명 유지 의료 장비의 사용이 계속해서 증가하고 있습니다. 이유는 인구 고령화, 환자들 사이의 진료 기대치 상승 및 의료 전자기기 기술의 향상으로 시스템의 실용성이 향상되고 있기 때문입니다. 이러한 장비는 장비, 병원 직원 및 환자에게 피해를 줄 수 있는 다양한 유형의 전기 문제로부터 보호되어야 합니다.

하지만 전체 회로 보호는 온도 퓨즈만으로는 많이 부족하며, 보호하는 것은 설계와 응용 분야에 가장 적합한 하나의 장치를 찾는 문제가 아닙니다. 먼저 보호가 필요한 회로를 파악한 다음 가장 적합한 보호 모드를 결정해야 합니다. 일반적으로 보호 기능에는 다양한 수동 소자 부품이 필요합니다. 일반적으로 시스템에는 십여 개 이상의 특수 보호 장치가 필요할 수 있습니다. 보호 장치는 보험과 같습니다. 보험은 전혀 필요하지 않을 수도 있지만 가입하지 않았을 때 드는 비용이 가입했을 때 드는 비용을 초과하기도 합니다.

이 기사에서는 환자를 지향하는 신호/센서 I/O, 전원 공급 장치, 통신 포트, 처리 코어, 사용자 인터페이스를 비롯하여 의료 시스템에서 보호가 필요한 부분을 살펴봅니다. 예를 들면 Littelfuse, Inc.의 장치를 사용하여 다양한 유형의 회로와 시스템 보호 부품을 살펴보고 각 부품의 역할과 응용 분야에 대해 알아봅니다.

의료 시스템에서 보호의 역할

"회로 보호"라고 하면 대부분의 엔지니어는 즉각적으로 150년 이상 사용되고 있는 전형적인 온도 퓨즈를 떠올립니다. 온도 퓨즈의 현대적 구현은 주로 Edward V. Sundt의 공헌 덕택입니다. 그는 1927년에 민감한 테스트 계측기가 소진되는 것을 방지하도록 설계된 최초의 소형 고속 보호 퓨즈에 대한 특허를 취득했습니다(참조 1). 그리고 마침내 Littelfuse, Inc.를 설립했습니다.

그런 다음 많은 잠재적 회로 장애 모드를 인정하여 회로 보호 옵션을 대폭 확장했습니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

  • 내부 고장이 일어나면 다른 부품으로 피해가 빠르게 확산될 수 있습니다.
  • 내부 고장은 작업자 또는 환자를 위험에 빠뜨릴 수 있습니다.
  • 내부 작동 문제(전압/전류/열)는 다른 부품에 스트레스를 주고 조기 고장으로 이어질 수 있습니다.
  • 전압/전류 과도 및 스파이크는 회로 기능에서 피할 수 없는 부분이므로 주의해서 관리해야 합니다.

많은 문제는 배터리 구동 장치에 적용되며, AC 라인 구동 장치만의 문제가 아닙니다.

모든 보호 장치가 그런 것은 아니지만 많은 장치의 기능이 허용할 수 없을 정도로 큰 과도 전압을 억제하는 것입니다. 과도 전류(전압) 억제기에는 두 가지 주요 범주가 있습니다. 즉, 과도 전류(전압)를 감쇠하여 민감한 회로로 전파되는 것을 차단하는 억제기와 과도 전류(전압)를 민감한 부하로부터 멀리 전환하여 잔류 전압을 제한하는 억제기가 있습니다. 장치 규격서에서 열 및 성능 저하 곡선을 주의해서 살펴보아야 합니다. 일부는 안정 상태 보호가 아니라 정의된 전압, 전류 및 시간 제한의 적용을 받는 다양한 기간의 과도 전류(전압) 보호에 대해 지정되어 있습니다.

생각해야 하는 많은 전기 파라미터 중에는 클램핑 전압, 최대 전류, 항복 전압, 역방향 작동 최대 전압 또는 역방향 스탠드오프 전압, 피크 펄스 전류, 동적 저항, 정전 용량 등이 있습니다. 또한 이러한 각 파라미터가 정의되고 지정되는 조건을 이해해야 합니다. 보호되는 장치 크기와 채널 또는 라인 수도 고려 대상입니다. 회로의 주어진 부분에서 사용할 최상의 보호 장치를 선택하는 것이 이러한 요소의 역할이며, 경우에 따라 다양한 파라미터 간에 불가피한 트레이드 오프도 있습니다. 선호되는 방식이나 "표준" 접근 방식이 분명히 존재하지만, 판단, 평가, 생성되어야 하는 선택 항목도 있습니다.

다양한 회로 보호 옵션, 현명한 선택

다양한 보호 옵션이 있습니다. 각 옵션에는 특정 결함이나 피할 수 없는 회로 특성을 보호하는 데 적합하거나 유일한 선택 사항으로 만들어주는 고유 기능과 특성이 있습니다. 주요 보호 옵션은 다음과 같습니다.

  • 기존 온도 퓨즈
  • 고분자 정비례 온도 계수(PPTC) 장치
  • 금속 산화물 배리스터(MOV)
  • 다층 배리스터(MLV)
  • 과도 전압 억제(TVS) 다이오드
  • 다이오드 어레이
  • 무접점 계전기(SSR)
  • 온도 표시기
  • 가스 방출 튜브(GDT)

온도 퓨즈는 개념적으로 간단하며, 신중하게 선택된 금속으로 정밀하게 제조되는 전도성 퓨즈 링크를 사용합니다. 설계 한도를 초과하는 전류가 흐르면 링크가 가열되다가 녹으므로, 전류 흐름이 영구히 차단됩니다. 표준 퓨즈의 경우 회로가 개방되는 시간은 정격 한도 대비 과전류의 양에 따라 수백 밀리초에서 몇 초까지입니다. 많은 설계에서 이는 결정적이고 돌이킬 수 없는 최종 방어선 역할을 합니다.

퓨즈는 1A 이하부터 수백 암페어 이상의 전류 값에 사용 가능하며 결함에 의해 유도되는 개방 회로 조건에서 두 단자 사이에서 수백 또는 수천 볼트를 견디도록 설계될 수 있습니다.

일반적인 퓨즈는 5mm x 20mm 세라믹 인클로저에 들어 있는 Littelfuse 0215.250TXP, 250mA, 250VAC 퓨즈입니다(그림 1). 대부분의 퓨즈와 마찬가지로 이 퓨즈는 교체하기 쉽도록 회로에 납땜되지 않고 퓨즈 홀더에 들어 있는 원통 또는 카트리지형 하우징입니다. 퓨즈가 사각형 "블레이드" 하우징으로 제공되고 납땜되는 경우도 있습니다. 따라서 퓨즈 소자가 손상되는 것을 방지하려면 납땜 프로파일을 주의해서 관찰해야 합니다.

Littelfuse의 250mA, 250VAC 0215.250TXP 퓨즈 이미지그림 1: Littelfuse 0215.250TXP는 지름 5mm, 길이 20mm 세라믹 바디의 250mA, 250VAC 퓨즈입니다. (이미지 출처: Littelfuse, Inc.)

퓨즈는 매우 단순하지만 회로에 적절한 퓨즈를 선택할 때 많은 변종, 세부 사항 및 기타 요소를 고려해야 합니다(참조 2 및 3). 퓨즈는 일반적으로 입력 AC 라인 또는 총 단락이 발생할 수 있는 출력 리드에서 사용되거나, 과전류가 심각하게 우려되어 전류 흐름을 완전히 차단하고 작동을 재개하기 전에 문제의 출처를 찾아서 해결해야 하는 위치에서 내부적으로 사용됩니다.

PPTC 장치는 USB 포트, 전원 공급 장치, 배터리, 모터 등에 대한 '안전 규정' 및 I/O 포트에 대한 '위험 예방'이라는 두 가지 주요 응용 분야에 적합합니다. 과전류, 과부하, 과열과 같은 비정상 조건에서 PPTC 저항이 획기적으로 증가하여 회로 부품을 보호하기 위한 전원 공급 장치 전류를 제한합니다.

PPTC 장치가 높은 저항 상태로 전환되면 장치를 통해 소량의 전류가 계속해서 흐릅니다. PPTC 장치에서 전환된 조건을 유지하기 위해 낮은 줄 발열 "누설" 전류 또는 외부 열원이 필요합니다. 결함 조건이 제거되고 전력이 다시 켜지면 이 열원이 제거됩니다. 그러면 장치가 낮은 저항 상태로 되돌아가고 회로가 정상 작동 조건으로 복원됩니다. PPTC 장치를 "리셋 가능 퓨즈"라고도 하며, 실제로 이는 퓨즈가 아니라 전류를 제한하는 비선형 서미스터입니다. 모든 PPTC 장치는 결함 조건에서 높은 저항 상태로 전환되므로 정상 작동 상태에서도 회로의 일부에 위험한 전압이 존재할 수 있습니다.

PPTC의 좋은 예로는 리셋 가능한 보호가 필요한 저전압(60V 이하) 응용 분야를 위한 Littelfuse의 2016L100/33DR 표면 실장 33V 1.1A PPTC 장치가 있습니다(그림 2). 이 장치는 실장 면적이 4mm x 5mm이고 8A의 과전류에서 0.5초 이내에 전환됩니다.

Littelfuse의 2016L100/33DR 33V, 1.1A PPTC 장치 이미지그림 2: 2016L100/33DR 33V, 1.1A PPTC 장치는 리셋 가능한 보호를 필요로 하는 저전압 응용 분야에 사용 가능하며, 8A 과전류에서 0.5초 이내에 반응합니다. (이미지 출처: Littelfuse, Inc.)

일반 인공 호흡기에서 2016L100/33DR은 배터리 관리 시스템의 MOSFET을 외부 단락으로 인한 높은 전류로부터 보호하거나 USB 칩셋에 과전류 보호를 제공하는 데 사용될 수 있습니다(그림 3).

Littelfuse의 2016L100/33DR 인공 호흡기 구성도그림 3: 이 인공 호흡기 구성도의 PPTC 장치는 배터리 관리 시스템과 USB 포트 섹션(영역 2 및 5)에서 사용될 수 있습니다. (이미지 출처: Littelfuse, Inc.)

MOV는 백 투 백 제너 다이오드와 비슷한 전기 동작을 가진 전압 의존 비선형 장치입니다. 대칭적이고 날카로운 항복 특성으로 인해 이 장치는 우수한 과도 전압 억제 성능을 제공할 수 있습니다.

높은 과도 전압이 발생할 경우 배리스터 임피던스가 개방 회로 근처에서 전도성이 높은 수준까지 큰 폭으로 증가하여 몇 밀리초 이내에 과도 전압을 안전한 수준으로 고정시킬 수 있습니다(그림 4).

MOV의 전압-전류(V-I) 곡선 그래프그림 4: MOV의 전압-전류(V-I) 곡선에서는 전압이 설계 임계값 이상으로 증가할 때 발생하는 정상 고저항 영역과 매우 낮은 임피던스 영역을 보여줍니다. (이미지 출처: Littelfuse, Inc.)

이 클램핑 작동으로 인해 과도 펄스의 잠재적 파괴 에너지가 배리스터에 흡수됩니다(그림 5).

높은 임피던스에서 낮은 임피던스로 급작스럽게 전환하는 MOV 구성도그림 5: 과도 전압이 발생하면 MOV가 높은 임피던스에서 낮은 임피던스로 급작스럽게 전환하여 과도 전압을 허용 가능한 수준으로 클램핑합니다. (이미지 출처: Littelfuse, Inc.)

MOV는 지름이 7mm에 불과한 스루홀 리드가 부착된 소형 디스크인 390V, 1.75kA V07E250PL2T를 비롯하여 다양한 패키지로 제공됩니다(그림 6). MOV는 과도한 AC 선간 전압으로 인한 피해를 예방하기 위해 입력 AC 라인에서 주로 사용됩니다(그림 3의 영역 1). MOV는 피크 전류 및 에너지 처리 성능을 개선하기 위해 병렬로 연결하거나 정상적으로 제공되는 것보다 더 높은 정격 전압 또는 표준 제공 사이의 정격 전압을 제공하기 위해 직렬로 연결할 수 있습니다.

Littelfuse의 V07E250PL2T MOV(스루홀 리드 7mm 디스크) 이미지그림 6: V07E250PL2T MOV는 390V로 작동하고 최대 1,750A 과도 전류를 처리할 수 있는 스루홀 리드 7mm 정격 디스크입니다. (이미지 출처: Littelfuse, Inc.)

MLV는 MOV와 비슷하고 기본 기능은 동일하지만 내부 구조가 달라서 특성이 다소 차이가 납니다. MLV는 산화아연(ZnO) 및 금속 내부 전극층 습식 스택 인쇄, 소결, 종단, 유리화, 최종 도금 단계에 따라 제조됩니다. 일반적으로 동일한 MOV 정격 전압에 대해 MLV 부품이 작을수록 더 높은 전류에서 더 높은 클램핑 전압을 발생하고, 부품이 클수록 에너지 용량이 더 큽니다.

예를 들어 V12MLA0805LNH MLV는 피크 정격 전류(3A, 8/20µs)에서 다양한 펄스로 테스트를 거쳤습니다. 10,000개의 펄스로 테스트를 마친 후에도 장치 전압 특성이 사양을 충족했습니다(그림 7). 따라서 인공 호흡기 전원 공급 장치 및 USB 포트의 과도 전류 보호를 위해 이 장치를 고려해야 합니다(그림 3의 영역 1 및 5).

성능 저하 없이 반복된 과도 펄스를 견딜 수 있는 Littelfuse의 V12MLA0805LNH 그래프그림 7: V12MLA0805LNH와 같은 MLV는 성능 저하 없이 반복된 과도 펄스를 견딜 수 있습니다. (이미지 출처: Littelfuse, Inc.)

또한 TVS 다이오드는 민감한 전자기기를 높은 과도 전압으로부터 보호하며, 대부분의 다른 회로 보호 장치보다 과전압 발생 시 더 빠르게 대응할 수 있습니다. TVS 다이오드는 일반 다이오드보다 횡단면 면적이 더 넓은 p-n 접합을 사용하여 전압을 클램핑하여 일정 수준으로 제한하므로, 손상이 지속되지 않고 많은 전류를 전도하여 접지할 수 있습니다.

TVS 다이오드는 일반적으로 낙뢰, 유도 부하 스위칭 및 전송 또는 데이터 회선 및 전자 회로와 관련된 정전기 방전(ESD)이 유도하는 것과 같은 전기 과압으로부터 보호하기 위해 사용됩니다. 응답 시간이 몇 나노초에 불과하므로, 의료 제품, 통신 및 산업 장비, 컴퓨터, 소비자 가전 제품 등에서 상대적으로 민감한 I/O 인터페이스를 보호하는 데 유리합니다. 고려 중인 TVS 모델에 정의된 사양에 따라 과도 전압, TVS 통과 전압 및 TVS 통과 전류 간에 정의된 클램핑 관계가 있습니다(그림 8).

과도 전압, TVS 통과 전압 및 전류 간의 TVS에 대한 일반 관계 그래프그림 8: 선택된 TVS 다이오드 모델에 따라 결정되는 특정 값에 따른 과도 전압, TVS 통과 전압 및 TVS 통과 전류 사이의 TVS에 대한 일반적인 관계를 보여줍니다. (이미지 출처: Littelfuse, Inc.)

SMCJ33A는 5.6mm x 6.6mm SMT 패키지에 클램핑 전압이 53V이고, 정격 피크 전류가 28A인 단방향 TVS 다이오드입니다. 양극 과도 전압과 음극 과도 전압이 모두 예상되는 경우 양방향 버전(B 접미사)을 사용할 수도 있습니다. 고전압 펄스 생성기로 압전 트랜스듀서를 구동하는 휴대용 초음파 스캐너와 같은 대표적인 응용 분야에서 TVS 다이오드를 사용하여 USB 포트와 LCD/LED 사용자 인터페이스 디스플레이를 보호할 수 있습니다(그림 9의 영역 2 및 3).

Littelfuse의 휴대용 초음파 스캐너 구성도 이미지그림 9: 이 휴대용 초음파 스캐너 구성도에서 클램핑 전압이 53V인 SMCJ33A와 같은 TVS 다이오드는 과도 전압으로부터 USB 포트와 LCD/LED 디스플레이를 보호하는 데 사용될 수 있습니다(영역 2 및 3). (이미지 출처: Littelfuse, Inc.)

다이오드 어레이는 TVS 다이오드(예: 제너 다이오드)를 중심으로 하는 조향 다이오드를 사용하여 I/O 라인에 표시되는 정전 용량을 줄일 수 있습니다. 이러한 장치는 오프스테이트 정전 용량이 0.3pF ~ 5pF으로 낮으며 +/18kV ~ +/-30kV ESD 수준에 적합합니다. 예를 들면 USB 2.0, USB 3.0, HDMI, eSATA, 디스플레이 포트 인터페이스 등을 보호하는 응용 분야에서 사용할 수 있습니다. 비슷한 이름의 TVS 다이오드 어레이는 동일한 기본 기능을 제공하지만 정전 용량이 더 높으므로 저속 인터페이스에 더 적합합니다.

그런 다이오드 어레이의 예로는 SP3019-04HTG가 있습니다(그림 10). 이 다이오드는 4개의 초저정전 용량(0.3pF) 비대칭 ESD 보호 채널을 6리드 SOT23 패키지에 통합하고, 5V에서 10nA의 매우 낮은 일반 누설 전류를 제공합니다. TVS 다이오드와 마찬가지로 일반적으로 USB 포트와 LCD/LED 사용자 인터페이스 디스플레이를 보호하는 응용 분야에 사용됩니다(그림 9의 영역 2 및 3).

다이오드 어레이(예: Littelfuse SP3019-04HTG) 구성도그림 10: SP3019-04HTG와 같은 다이오드 어레이는 여러 고속 I/O 라인에 대해 ESD 보호를 제공합니다. (이미지 출처: Littelfuse, Inc.)

SSR(광절연기라고도 함)을 사용하면 하나의 전압으로 입력과 출력 사이를 완벽하게 갈바닉 분리하여(저항 경로 없음) 독립적이고 관련 없는 전압을 전환 및 제어할 수 있습니다. SSR은 다양한 목표를 충족합니다. 한 가지 목표는 기능입니다. SSR은 분리된 서브 회로 사이의 접지 루프를 제거하거나, 하프 또는 H 브리지 MOSFET 구성의 하이사이드 구동기를 접지에서 "부동"시킬 수 있습니다. 다른 목표는 안전과 관련이 있으며 분리를 통해 통과할 수 없는 장벽을 제공하는 의료 기기에 특히 중요합니다. 사용자 또는 환자가 계측기 리드, 손잡이, 프로브 및 인클로저와 접촉하고 내부 전압이 높은 경우에 억제가 필요합니다.

CPC1017NTR은 대표적인 기본 단극 일반 개방형(1-Form-A) SSR로서, 초소형 4mm2 4리드 하우징 패키지로 제공되며, 입력과 출력 사이에 1,500V RMS(VRMS) 분리를 제공합니다. 작동하는 데 단 1mA의 LED 전류만 필요하여 매우 효과적이며, 100mA/60V를 전환 가능하고 외부 스너빙 회로 없이 아크 없는 전환을 제공합니다. 또한 EMI/RFI를 생성하지 않고 일부 의료 계측기 및 시스템에 필요한 특성인 외부 복사성 전자기장에 대한 내성이 있습니다. 제세동기와 같은 응용 분야에서 설계자는 SSR을 사용하여 저전압 회로망을 장치 패들을 구동하는 브리지의 높은 전압과 전기적으로 분리할 수 있습니다(그림 11).

저전압 전자기기에서 고전압 패들을 구동할 수 있는 SSR 구성도그림 11: 제세동기에서 SSR을 사용하면 H 브리지의 "부동" 상단 구동기를 시스템 접지(영역 5)와 분리된 상태로 유지하면서 저전압 전자기기에서 고압 패들을 구동할 수 있습니다. (이미지 출처: Littelfuse, Inc.)

온도 표시기는 온도 센서(예: 서미스터)의 특수 버전입니다. 전원 공급 장치 또는 고전압 소스와 같은 잠재적 고온 영역에서 초과 가열을 모니터링해야 하는 것처럼 보일 수도 있지만, USB-Type C와 같은 I/O 포트에서 상당히 높은 전류를 처리하고 있어서 과열될 수 있습니다. 이는 결함 있는 부하 또는 단락된 케이블이 연결되어 있거나 내부 고장 때문일 수 있습니다.

이 잠재적인 문제를 관리하기 위해 SETP0805-100-SE setP 정비례 온도 계수(PTC) 온도 표시기와 같은 장치를 사용하여 USB Type-C 플러그를 과열로부터 보호할 수 있습니다. 이 장치는 이 USB 표준의 고유한 사양을 수용하도록 설계되었으므로 가장 높은 수준의 USB Type-C 송전도 보호할 수 있습니다. 0805(2.0mm x 1.2mm) 패키지로 제공되는 이 장치는 100W 이상의 전력을 소비하는 시스템을 보호하여, 저항이 공칭 12Ω(25⁰C)에서 35kΩ(100⁰C)(일반 값)으로 증가하더라도 온도를 민감하고 안정적으로 표시합니다.

GDT는 엔지니어는 점화 표시된 대형 튜브를 염두에 두고 있지만 실제로는 완전히 다른 이미지를 연상시킬 수 있습니다. 이러한 튜브는 보호되어야 하는 라인 또는 컨덕터(일반적으로 AC 전력선 또는 다른 "노출된" 컨덕터)와 시스템 접지 사이에 배치되어 높은 과전압을 접지로 전환하는 이상적인 메커니즘을 제공합니다.

정상 작동 조건에서 장치 내부 가스가 절연체처럼 작동하고 GDT는 전류를 전도하지 않습니다. 과전압(섬락 전압이라고도 함) 조건이 발생하면 튜브 내부의 가스가 항복되어 전류가 전도됩니다. 과전압 조건이 정격 섬락 전압의 파라미터를 초과하면 GDT가 켜지고 방출되어 유해 에너지를 전환합니다. GDT는 손쉬운 설계 및 기판 조립을 위해 소형 SMT 패키지에서 2극 장치(접지되지 않은 라인) 및 3극 장치(접지된 라인)로 사용됩니다(그림 12).

2극 장치(왼쪽) 및 3극 장치(오른쪽)로 제공되는 GDT 구성도(확대하려면 클릭)그림 12: GDT는 (왼쪽) 2극 장치(접지되지 않은 회로) 및 (오른쪽) 3극 장치(접지된 회로)로 제공됩니다(GDT 기호는 각 회로도 오른쪽에 있는 "Z형" 그래픽임). (이미지 출처: Littelfuse, Inc.)

GDT는 정격 섬락 값이 75V에 불과하며 수백 또는 수천 암페어의 전류를 처리할 수 있습니다. 예를 들어 GTCS23-750M-R01-2는 길이 4.5mm, 지름 3mm의 SMT 패키지에 실장된 섬락 전압이 75V이고 정격 전류가 1kA인 2극 GDT로서 어느 위치에서나 보호 기능을 제공할 수 있습니다(그림 13).

Littelfuse의 GTCS23-750M-R01-2 75V, 1kA GDT 이미지그림 13: GDT는 동영상에 표시된 점화 간극이 큰 장치처럼 보일 필요는 없습니다. GTCS23-750M-R01-2는 길이 4.5mm, 지름 3mm의 소형 SMT 패키지로 제공되는 75V, 1kA GDT입니다. (이미지 출처: Littelfuse, Inc.)

표준에 따라 달라지는 설계

의료 기기는 여러 안전 표준을 충족해야 합니다. 그중 일부는 모든 소비자 제품과 상용 제품에 적용되고, 일부는 의료 기기에만 적용됩니다. 많은 표준은 세계적으로 적용됩니다. 예를 들면 다음과 같은 표준 및 규제 규정이 있습니다.

  • IEC 60601-1-2, “Medical electrical equipment - Part 1-2: General requirements for basic safety and essential performance - Collateral Standard: Electromagnetic disturbances - Requirements and tests.”
  • IEC 60601-1-11, “Medical Electrical Equipment Part 1-11: General requirements for basic safety and essential performance — Collateral standard: Requirements for medical electrical equipment and medical electrical systems used in the home healthcare environment.”
  • IEC 62311-2, “Assessment of electronic and electrical equipment related to human exposure restrictions for electromagnetic fields (0 Hz to 300 GHz).”
  • IEC 62133-2, “Secondary cells and batteries containing alkaline or other non-acid electrolytes - Safety requirements for portable sealed secondary lithium cells, and for batteries made from them, for use in portable applications – Part 2: Lithium systems.”

회로 보호 장치 선택과 장치의 사용 방법에 유의하면 이러한 안전 규제를 준수하는 데 큰 도움이 됩니다. 또한 허용되고 승인된 기술 및 부품을 사용하면 승인 프로세스를 단축할 수 있습니다.

결론

일반적으로, 특히 의료용 장치에서 회로 보호 장치를 언제, 어디서, 왜, 어떻게 사용할지에 대한 요구 사항은 복잡한 설계 과제입니다. 많은 적합한 보호 부품이 있으며, 일부는 주어진 회로 기능에 특정하고, 일부는 일반 응용 분야에 더 적합합니다. 각 부품은 그런 보호가 필요한 다양한 회로 및 시스템 위치에서 가장 적합하거나 최소한 더 적합한 각각의 특성을 가지고 있습니다. 단일의 장치에서 다양한 시스템 요구 사항을 모두 충족할 수는 없으므로 설계자는 여러 가지 보호 방법을 사용하게 됩니다.

대부분의 경우 사용할 장치와 가장 적합한 방법과 관련한 많은 복잡한 결정을 내려야 하며 이는 규제 감사의 대상이기도 합니다. 설계자는 보호 장치 벤더 또는 지정된 제조업체(유통업체)에서 지속이 풍부한 응용 제품 엔지니어에게 도움을 요청하는 것이 좋습니다. 엔지니어의 경험과 전문 지식을 활용하면 출시 시간을 단축하고, 보다 정확한 설계를 보장하며, 규제 승인을 간소화할 수 있습니다.

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Bill Schweber

Bill Schweber는 전자 엔지니어로서 전자 통신 시스템에 관한 세 권의 교과서를 집필하고 수백 건의 기술 자료, 의견 칼럼 및 제품 특집 기사를 기고해 왔습니다. 이전에는 EE Times의 다양한 주제별 사이트 관련 기술 웹 사이트 관리자와 EDN의 편집장 및 아날로그 편집자를 역임한 바 있습니다.

Analog Devices, Inc.(아날로그 및 혼합 신호 IC 업계를 선도하는 판매업체)에서는 마케팅 통신(홍보 관련)을 담당했습니다. 결과적으로 Bill은 미디어에 회사 제품, 사례, 메시지를 제공하는 기술적 PR 역할과 이러한 내용을 받는 미디어 역할 모두를 경험했습니다.

Analog의 마케팅 통신을 담당하기 전에는 평판 있는 기술 저널에서 편집장을 역임했으며 제품 마케팅 및 응용 엔지니어링 그룹에서도 근무했습니다. 그 이전에는 Instron Corp.에서 아날로그 및 전력 회로 설계와 재료 시험 기계 제어를 위한 시스템 통합 실무를 담당했습니다.

Bill은 MSEE(메사추세츠 주립대학교) 및 BSEE(컬럼비아 대학교) 학위를 취득한 공인 전문 엔지니어이자 어드밴스드 클래스 아마추어 무선 통신 면허를 보유하고 있습니다. 또한 MOSFET 기본 사항, ADC 선택, LED 구동을 비롯한 다양한 엔지니어링 주제에 관한 온라인 과정을 계획 및 작성하여 제공하고 있습니다.

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