Un defibrilator este o mașină care generează un șoc electric pentru o perioadă scurtă de timp pentru a recăpăta un ritm stabil al inimii. Condensatorii sunt utilizați în mod normal în defibrilatoare în loc de baterii pentru a oferi un astfel de șoc instantaneu. Cu toate acestea, în defibrilatoarele portabile, bateriile sunt folosite ca sursă de alimentare pentru a încărca condensatorii.
Condensatorii sunt dispozitive de stocare care absorb orice energie suplimentară din circuit sau tranzitorii din sistem și apoi eliberează încărcătura stocată în ele atunci când este necesar. Mai mult, ele acționează și ca baterii pe termen scurt, care se încarcă și se descarcă destul de rapid, spre deosebire de bateriile convenționale, deși nu pot menține încărcarea pentru o perioadă mai lungă de timp.
Contur:
Cum funcționează un defibrilator?
Pentru a înțelege motivul pentru care condensatorii sunt utilizați în defibrilatoare, este necesar să cunoașteți funcționarea defibrilatorului. Deci, defibrilatoarele au două circuite, unul este responsabil pentru încărcarea condensatorului și celălalt pentru descărcarea condensatorului. Procesul de încărcare și descărcare este realizat de un mic computer în interiorul defibrilatorului, dar pentru a ilustra aici este un circuit simplu al unui defibrilator:
În comutatoarele de circuit de mai sus, A și B sunt responsabile pentru încărcarea condensatorului, în timp ce comutatoarele 1,2,3,4 sunt responsabile pentru descărcarea condensatorului. Când alimentarea este pornită, comutatoarele A și B sunt în starea de pornire și începe încărcarea condensatorului:
Odată ce condensatorul și sistemul de încărcare sunt pe același potențial, comutatoarele A și B trec în starea OPRIT, ceea ce înseamnă că condensatorul este complet încărcat.
Acum, când sondele defibrilatorului sunt atașate la zona desemnată a corpului, condensatoarele încep să se descarce, rezultând un șoc instantaneu pentru inimă. Mai întâi comutatoarele 1 și 4 sunt închise și curentul începe să curgă, iar această direcție a curentului este cunoscută sub numele de direcția înainte.
După ceva timp, direcția curentului se va schimba și va începe să curgă în direcția opusă, forma de undă pe care o arată este denumită formă de undă bifazică.
Acum, odată ce graficul ajunge la zero permanent, aceasta înseamnă că condensatorul este complet descărcat și iată forma de undă a defibrilatorului:
Intervalul de comutare aici este momentul în care curentul își schimbă direcția și toate cele patru comutatoare ale circuitului de descărcare intră în starea OPRIT pentru a evita un scurtcircuit.
De ce este folosit un condensator într-un defibrilator?
Condensatorul, în comparație cu bateriile, poate stoca încărcare rapid datorită dimensiunilor mai mici și tehnologiei avansate. Mai mult, defibrilatorul necesită o cantitate semnificativă de tensiune la ieșire, pe care o baterie nu o poate furniza din cauza constrângerii de dimensiune.
Bateriile folosesc de obicei reacții chimice pentru a stoca și a elibera energia, iar acest lucru limitează cât de repede poate fi încărcat, și același lucru este cazul și pentru descărcarea acesteia. Mai mult, bateriile încep să se degradeze mai repede în comparație cu condensatoarele, și astfel capacitatea lor de încărcare scade și ea. Aceasta trage concluzia că bateriile nu pot menține niveluri ridicate de tensiune pentru perioade lungi de timp.
Pe de altă parte, condensatorii datorită compoziției lor pot stoca tensiuni înalte destul de ușor într-un timp mai mic. Mai mult, durata de viata a condensatorului in ceea ce priveste capacitatea sa de stocare a incarcarii este destul de mare mai ales cand vine vorba de supercondensatoare. Cu un condensator, șocul instant poate fi livrat cu ușurință datorită descărcării rapide cu un flux constant de curent, fără scântei.
Concluzie
Un defibrilator este un dispozitiv electric care produce un șoc care ajută inima să-și recapete un ritm stabil sau oferă tratament pentru fibrilația ventriculară. De obicei, pentru a furniza un șoc de înaltă tensiune inimii, se folosește un condensator care este încărcat fie de o sursă de alimentare, fie de o baterie. Utilizarea condensatoarelor este preferată datorită încărcării și descărcarii lor rapide, abilității lor de a stoca tensiuni înalte și ieșirii lor stabile.