Defibrilators ir iekārta, kas īsu laiku rada elektriskās strāvas triecienu, lai atgūtu stabilu sirds ritmu. Lai nodrošinātu šādu tūlītēju triecienu, defibrilatoros akumulatoru vietā parasti izmanto kondensatorus. Tomēr pārnēsājamos defibrilatoros baterijas tiek izmantotas kā strāvas avots kondensatoru uzlādēšanai.
Kondensatori uzglabā ierīces, kas absorbē jebkādu papildu enerģiju ķēdē vai pārejas periodos sistēmā un pēc tam atbrīvo tajās saglabāto lādiņu, kad nepieciešams. Turklāt tie darbojas arī kā īstermiņa akumulatori, kas diezgan ātri uzlādējas un izlādējas atšķirībā no parastajiem akumulatoriem, lai gan tie nevar noturēt uzlādi ilgāku laiku.
Kontūra:
Kā darbojas defibrilators?
Lai saprastu iemeslu, kāpēc defibrilatoros tiek izmantoti kondensatori, ir jāzina defibrilatora darbība. Tātad, defibrilatoriem ir divas ķēdes, viena ir atbildīga par kondensatora uzlādi, bet otra ir par kondensatora izlādi. Uzlādes un izlādes procesu veic neliels dators defibrilatora iekšpusē, bet ilustrācijai šeit ir vienkārša defibrilatora shēma:
Iepriekšminētajos ķēdes slēdžos A un B ir atbildīgi par kondensatora uzlādi, savukārt slēdži 1,2,3,4 ir atbildīgi par kondensatora izlādi. Kad strāva ir ieslēgta, slēdži A un B ir ieslēgtā stāvoklī un tiek sākta kondensatora uzlāde:
Kad kondensators un uzlādes sistēma ir vienā potenciālā, slēdži A un B pāriet OFF stāvoklī, kas nozīmē, ka kondensators ir pilnībā uzlādēts.
Tagad, kad defibrilatora zondes ir pievienotas noteiktajai ķermeņa zonai, kondensatori sāk izlādēties, izraisot tūlītēju triecienu sirdij. Pirmie slēdži 1 un 4 tiek aizvērti, un strāva sāk plūst, un šis strāvas virziens ir pazīstams kā virziens uz priekšu.
Pēc kāda laika strāvas virziens mainīsies un tā sāks plūst pretējā virzienā, tā parādītā viļņa forma tiek nosaukta par divfāzu viļņu formu.
Tagad, kad grafiks pastāvīgi sasniedz nulli, tas nozīmē, ka kondensators ir pilnībā izlādējies, un šeit ir defibrilatora viļņu forma:
Pārslēgšanas intervāls šeit ir laiks, kad strāva maina virzienu un visi četri izlādes ķēdes slēdži nonāk OFF stāvoklī, lai izvairītos no īssavienojuma.
Kāpēc defibrilatorā tiek izmantots kondensators?
Kondensators, salīdzinot ar baterijām, var ātri uzglabāt uzlādi, jo ir mazāks izmērs un uzlabotas tehnoloģijas. Turklāt defibrilatoram ir nepieciešams ievērojams sprieguma daudzums izejā, ko akumulators nevar nodrošināt izmēra ierobežojumu dēļ.
Akumulatori parasti izmanto ķīmiskas reakcijas, lai uzglabātu un atbrīvotu enerģiju, un tas ierobežo to uzlādes ātrumu, un tas pats attiecas uz tā izlādi. Turklāt akumulatori sāk bojāties ātrāk nekā kondensatori, un līdz ar to samazinās arī to uzlādes jauda. Tādējādi tiek secināts, ka baterijas nevar ilgstoši uzturēt augstu sprieguma līmeni.
No otras puses, kondensatori to sastāva dēļ var diezgan viegli uzglabāt augstu spriegumu īsākā laikā. Turklāt kondensatora kalpošanas laiks attiecībā uz tā kapacitāti lādiņa uzglabāšanai ir diezgan augsts, it īpaši, ja runa ir par superkondensatoriem. Ar kondensatoru var viegli nodrošināt tūlītēju triecienu, pateicoties ātrai izlādei ar pastāvīgu strāvas plūsmu bez dzirkstelēm.
Secinājums
Defibrilators ir elektriskā ierīce, kas rada triecienu, kas palīdz sirdij atgūt stabilu ritmu vai nodrošina kambaru fibrilācijas ārstēšanu. Parasti, lai nodrošinātu augstsprieguma triecienu sirdij, tiek izmantots kondensators, kas tiek uzlādēts no barošanas avota vai akumulatora. Priekšroka tiek dota kondensatoru izmantošanai, jo tie ātri uzlādējas un izlādējas, spēj uzglabāt augstu spriegumu un stabilu izvadi.