Hoe de juiste onderdelen te selecteren en toe te passen om medische hulpmiddelen, gebruikers en patiënten te beschermen

Het gebruik van niet-laboratorium-, patiëntcontact-, diagnostische en levensondersteunende medische apparatuur zoals ventilators, defibrillators, ultrasone scanners en elektrocardiogrammen (EKG) blijft toenemen. Redenen hiervoor zijn onder meer de vergrijzing van de bevolking, hogere zorgverwachtingen bij patiënten en verbeteringen in de medische-elektronicatechnologie die dergelijke systemen praktischer maken. Dergelijke apparatuur moet worden beschermd tegen verschillende soorten elektrische problemen die de apparatuur, het ziekenhuispersoneel en de patiënten kunnen schaden.

Een volledige beveiliging van het circuit vergt echter veel meer dan alleen een thermische zekering, en de implementatie van de beveiliging is geen kwestie van het vinden van het beste apparaat voor een bepaald ontwerp en een bepaalde toepassing. In plaats daarvan gaat het erom eerst te begrijpen welke circuits bescherming nodig hebben en vervolgens te bepalen wat de beste beschermingswijze is. In het algemeen zijn er meerdere passieve componenten nodig om bescherming te bieden, en een typisch systeem kan een dozijn of meer van deze gespecialiseerde beschermingsmiddelen nodig hebben. De beschermingsvoorzieningen zijn als een soort verzekering: terwijl deze laatste misschien maar zelden of nooit nodig is, zijn de kosten om ze niet te hebben veel hoger dan de kosten om ze te hebben.

Dit artikel gaat in op de plaats waar bescherming nodig is in dergelijke medische systemen, inclusief patiëntgerichte signaal/sensor I/O, voeding, communicatiepoorten, verwerkingskern en gebruikersinterfaces. Het bespreekt ook de verschillende soorten circuit- en systeembeveiligingscomponenten, met behulp van apparaten van Littelfuse, Inc. bij wijze van voorbeeld en onderzoekt de rol en de toepassing van elk van deze componenten.

De rol van bescherming in medische systemen

Voor de meeste ingenieurs doet de term "circuitbeveiliging" meteen denken aan de klassieke thermische zekering, die al meer dan 150 jaar in gebruik is. De moderne vormgeving is grotendeels te danken aan het werk van Edward V. Sundt, die in 1927 de eerste kleine, snelwerkende beschermende zekering patenteerde die was ontworpen om het doorbranden van gevoelige testmeters te voorkomen (Referentie 1). Vervolgens vond hij wat uiteindelijk Littelfuse, Inc. werd.

Sindsdien zijn de mogelijkheden voor circuitbescherming aanzienlijk uitgebreid, gezien de vele potentiële circuitstoringsmodi. Dit kan zijn:

• Interne storingen die kunnen leiden tot een cascade van schade aan andere componenten
• Interne storingen die de bediener of patiënt in gevaar kunnen brengen
• Interne operationele problemen (spanning/stroom/thermische) die andere componenten kunnen belasten en tot hun voortijdige uitval kunnen leiden
• Spannings-/stroomtransiënten en -pieken die een inherent en onvermijdelijk onderdeel vormen van de functionaliteit van het circuit en die zorgvuldig moeten worden beheerd

Veel van deze zaken zijn van toepassing op accu's, niet alleen op accu's die op de wisselstroomleiding werken.

De functie van veel, maar niet alle, beveiligingen is het onderdrukken van onaanvaardbaar grote spanningstransiënten. Er zijn twee grote categorieën van transiënte onderdrukkers: die welke transiënten verzwakken en zo hun voortplanting in het gevoelige circuit verhinderen; en die welke transiënten afleiden van gevoelige ladingen en zo de resterende spanning beperken. Het is van cruciaal belang om de gegevensbladen van de apparaten zorgvuldig te bestuderen voor thermische en prestatie-derating-curves, aangezien sommige worden gespecificeerd voor transiënte bescherming van verschillende looptijden die worden begrensd door gedefinieerde spannings-, stroom- en tijdslimieten in plaats van steady-state bescherming.

Onder de vele elektrische parameters die moeten worden overwogen zijn klemspanning, maximale stroom, doorslagspanning, omgekeerde werkende maximale of omgekeerde stand-off spanning, piekimpulsstroom, dynamische weerstand en capaciteit. Het is ook belangrijk om te begrijpen onder welke voorwaarden elk van deze voorwaarden is gedefinieerd en gespecificeerd. Ook de grootte van het apparaat en het aantal beschermde kanalen of lijnen zijn van belang. De keuze van het beste beveiligingsmiddel voor gebruik in een bepaald deel van een circuit is een functie van deze factoren, en er zijn vaak de onvermijdelijke afwegingen tussen de verschillende parameters. Er zullen vrijwel zeker voorkeurs- of "standaard"-benaderingen zijn, maar er zijn ook keuzes die moeten worden beoordeeld, beoordeeld en gemaakt.

De opties voor circuitbescherming zijn talrijk: kies wijselijk

Er zijn verschillende beschermingsopties. Elk heeft een unieke functionaliteit en set van kenmerken die het een geschikte - of enige - keuze maakt voor het implementeren van bescherming tegen specifieke klassen van fouten of onvermijdelijke circuit karakteristieken. De belangrijkste beschermingsopties zijn:

• De traditionele thermische zekering
• Polymerische positieve temperatuurcoëfficiënt (PPTC) apparaten
• Metaaloxidevariatoren (MOVs)
• Meerlaagse varistoren (MLV's)
• Transiënte spanningsonderdrukking (TVS) diodes
• Diode-arrays
• Solid state relais (SSR's)
• Temperatuurindicators
• Gasontladingsbuizen (GDT's)

De thermische zekering is eenvoudig van opzet. Het maakt gebruik van een geleidend smeltlood dat is vervaardigd uit zorgvuldig geselecteerde metalen met precieze afmetingen. De stroming van de stroom voorbij de ontwerpgrens zorgt ervoor dat de verbinding opwarmt en smelt, waardoor de stroombaan permanent wordt verbroken. Voor standaardzekeringen is de tijd om het circuit te openen in de orde van enkele honderden milliseconden tot enkele seconden, afhankelijk van de hoeveelheid overstroom ten opzichte van de nominale limiet. In veel ontwerpen is het een laatste verdedigingslinie, omdat het besluitvaardig en onherroepelijk is.

Zekeringen zijn beschikbaar voor stroomwaarden van minder dan één ampère tot honderden ampères of hoger en kunnen zo worden ontworpen dat ze bestand zijn tegen honderden of duizenden volts tussen hun twee klemmen tijdens fout-geïnduceerde open-circuit condities.

Een typische zekering is de Littelfuse 0215.250TXP, een 250 milliampère (mA), 250 volt AC (V_AC) zekering in een 5 x 20 millimeter (mm) keramische behuizing (Afbeelding 1). Zoals de meeste zekeringen is het een cilindrische of cartridge-vormige behuizing die niet in het circuit wordt gesoldeerd, maar in plaats daarvan in een zekeringhouder gaat voor het gemak van vervanging. Zekeringen zijn ook verkrijgbaar in rechthoekige en "mes"-behuizingen en in soldeerbare behuizingen; houd er rekening mee dat het soldeerprofiel zorgvuldig in acht moet worden genomen om beschadiging van het zekeringselement te voorkomen.

Afbeelding 1: De Littelfuse 0215.250TXP is een 250 mA, 250 V_AC-zekering in een keramische behuizing met een diameter van 5 mm en een lengte van 20 mm. (Bron afbeelding: Littelfuse, Inc.)

Ondanks hun schijnbare eenvoud hebben zekeringen vele variaties, subtiliteiten en andere factoren waarmee rekening moet worden gehouden bij de keuze van de juiste zekering voor een circuit (Referenties 2 en 3). Zekeringen worden vaak gebruikt op ingangswisselstroomleidingen, uitgangskabels waar een totale kortsluiting kan optreden, of intern waar een overstroom een ernstig probleem is, zodat de stroom volledig moet worden gestopt en de bron van het probleem moet worden bepaald en verholpen voordat de werking kan worden hervat.

PPTC-apparaten dienen twee hoofdtoepassingen: veiligheidsregulering zoals voor een USB-poort, voeding, batterij of motorbesturing; en risicopreventie voor een I/O-poort. Tijdens abnormale omstandigheden zoals overstroom, overbelasting of oververhitting zal de PPTC-weerstand drastisch toenemen, waardoor de voedingsstroom wordt beperkt om de onderdelen van het circuit te beschermen.

Zodra een PPTC-apparaat in een hoge weerstandstoestand stapt, blijft er een kleine hoeveelheid stroom door het apparaat stromen. PPTC-apparaten hebben een lage joule-"lekstroom" of een externe warmtebron nodig om hun uitgeschakelde toestand te behouden. Nadat de storingsconditie is verwijderd en het vermogen is gecycleerd, wordt deze warmtebron geëlimineerd. Het apparaat kan dan terugkeren naar een lage weerstandstoestand en de schakeling wordt hersteld in een normale bedrijfstoestand. Hoewel PPTC-apparaten soms worden omschreven als "herinstelbare zekeringen" zijn het in feite geen zekeringen maar niet-lineaire thermistoren die de stroom beperken. Omdat alle PPTC apparaten in een hoge weerstandstoestand gaan onder een fouttoestand, kan de normale werking nog steeds leiden tot gevaarlijke spanning in delen van het circuit.

Een goed voorbeeld van een PPTC is de Littelfuse 2016L100-33DR, een opbouwmontage, 33 volt, 1.1 Een PPTC-apparaat voor laagspanningstoepassingen (≤60 volt) waarbij een herinstelbare beveiliging nodig is (Afbeelding 2). Het heeft een voetafdruk van 4 x 5 mm en zal bij een overstroom van 8 A in minder dan 0,5 seconde (s) trippen.

Afbeelding 2: De 2016L100/33DR 33 volt, 1.1 Een PPTC-apparaat kan worden gebruikt in laagspanningstoepassingen waar een resetbare beveiliging nodig is; het reageert in minder dan 0.5 s bij een overstroom van 8 A. (Bron afbeelding: Littelfuse, Inc.)

In een typische ventilator kan de 2016L100/33DR worden gebruikt om de MOSFET van het batterijbeheersysteem te beschermen tegen hoge stromen als gevolg van externe kortsluitingen of om overstroombeveiliging te bieden voor USB-chipsets (Afbeelding 3).

Afbeelding 3: In dit ventilatorblokdiagram kunnen PPTC-apparaten worden gebruikt in het batterijbeheersysteem en in de USB-poortsecties (gebieden 2 en 5). (Bron afbeelding: Littelfuse, Inc.)

MOV's zijn spanningsafhankelijke, niet-lineaire apparaten die een elektrisch gedrag hebben dat vergelijkbaar is met back-to-back zener-diodes. Hun symmetrische en scherpe afbraakkarakteristieken stellen hen in staat om uitstekende kortstondige onderdrukkingsprestaties te leveren.

Wanneer een hoogspanningstransiënt optreedt, neemt de varistorimpedantie met vele orden van grootte af van een bijna open schakeling naar een hoog geleidend niveau, waardoor de transiënte spanning in enkele milliseconden tot een veilig niveau wordt geklemd (Afbeelding 4).

Afbeelding 4: De spanningsstroom (V-I) curve van de MOV toont het normale hoge-weerstandsgebied en het zeer lage impedantiegebied, dat optreedt als de spanning boven een ontwerpdrempel komt. (Bron afbeelding: Littelfuse, Inc.)

Als gevolg van deze klemwerking wordt de potentieel destructieve energie van de transiënte puls geabsorbeerd door de varistor (Afbeelding 5).

Afbeelding 5: De abrupte omschakeling van de MOV van hoge naar lage impedantie bij een transiënte spanning klemt die spanning op een aanvaardbaar niveau. (Bron afbeelding: Littelfuse, Inc.)

MOV's worden aangeboden in verschillende pakketten zoals de 390 volt, 1,75 kilo-ampère (kA) V07E250PL2T, dat is een kleine schijf met doorvoeropeningen die slechts 7 mm in diameter meet (Afbeelding 6). Ze worden vaak gebruikt op een ingangswisselstroomleiding om schade als gevolg van wisselspanningstransiënten te voorkomen (gebied 1 in Afbeelding 3). Let op: MOV's kunnen parallel worden aangesloten voor een betere piekstroom- en energiehuishouding, maar ook in serie om een hogere spanning te leveren dan normaal gesproken beschikbaar is, of een spanning tussen de standaardaanbiedingen.

Afbeelding 6: De V07E250PL2T MOV is een doorlopende schijf met draad van 7 mm, geschikt voor gebruik tot 390 volt en kan transiënten tot 1750 A aan. (Bron afbeelding: Littelfuse, Inc.)

MLV's zijn vergelijkbaar met MOV's en bieden dezelfde basisfunctie, maar hebben een andere interne constructie en dus iets andere kenmerken. MLV's worden gefabriceerd door natte stapeldruklagen van zinkoxide (ZnO) en metalen binnenelektroden, sinteren, termineren, beglazen en ten slotte plateren. Over het algemeen hebben kleinere MLV-onderdelen bij dezelfde MOV-spanning een hogere klemspanning bij hogere stromen, terwijl grotere onderdelen een hogere energiecapaciteit hebben.

De V12MLA0805LNH MLV is bijvoorbeeld getest met meerdere pulsen bij zijn piekstroomsterkte (3 A, 8/20 microseconden (µs)). Aan het einde van de test-10.000 pulsen later - de spanningskarakteristieken van het apparaat zijn nog steeds ruim binnen de specificaties (Afbeelding 7). Dit apparaat moet worden beschouwd als een tijdelijke bescherming in de stroomvoorziening van de ventilator en de USB-poort (gebieden 1 en 5 in Afbeelding 3).

Afbeelding 7: MLV's zoals de V12MLA0805LNH zijn bestand tegen herhaalde transiënte pulsen zonder verslechtering van de prestaties. (Bron afbeelding: Littelfuse, Inc.)

TVS-diodes beschermen ook gevoelige elektronica tegen hoogspanningstransiënten en kunnen sneller reageren op overspanningsgebeurtenissen dan de meeste andere soorten circuitbeveiligingen. Ze klemmen en beperken zo de spanning tot een bepaald niveau met behulp van een p-n-verbinding die een grotere doorsnede heeft dan een normale diode, waardoor de TVS-diode grote stromen naar de aarde kan geleiden zonder schade op te lopen.

TVS-dioden worden over het algemeen gebruikt ter bescherming tegen elektrische overbelasting, zoals die welke wordt veroorzaakt door blikseminslag, inductieve belastingschakeling en elektrostatische ontlading (ESD) in verband met transmissie- of datalijnen en elektronische schakelingen. Hun reactietijd is in de orde van nanoseconden, wat voordelig is voor de bescherming van relatief gevoelige I/O-interfaces in medische producten, telecommunicatie- en industriële apparatuur, computers en consumentenelektronica. Ze hebben een gedefinieerde klemrelatie tussen de transiënte spanning versus de transiënte spanning over, en de stroom door het TVS, met specifieke kenmerken die door het betreffende TVS-model zijn gedefinieerd (Afbeelding 8).

Afbeelding 8: Hier wordt de algemene relatie voor een TVS weergegeven tussen spanningstransiënten, spanning over het TVS en stroom door het TVS, met specifieke waarden die door het gekozen TVS-model worden bepaald. (Bron afbeelding: Littelfuse, Inc.)

De SMCJ33A is een unidirectionele TVS diode met een 53 volt klemspanning en 28 A piekstroom in een 5,6 x 6,6 mm SMT pakket; een bidirectionele versie (B suffix) is ook beschikbaar voor gebruik wanneer zowel positieve als negatieve transiënten worden verwacht. In een representatieve toepassing zoals een draagbare ultrasoundscanner met een hoogspanningspulsgenerator om de piëzo-elektrische transducers aan te sturen, kunnen TVS-diodes worden gebruikt om de USB-poorten en het LCD/LED-gebruikersinterfacedisplay te beschermen (gebieden 2 en 3 in Afbeelding 9).

Afbeelding 9: In dit draagbare ultrasound-scannerblokschema kan een TVS-diode zoals de SMCJ33A met een 53 volt klemspanning worden gebruikt voor bescherming tegen transiënten op USB-poorten en op het LCD/LED-display (gebieden 2 en 3). (Bron afbeelding: Littelfuse, Inc.)

Diode-arrays maken gebruik van stuurdiodes die gecentreerd zijn rond een grote TVS-diode (zoals een zener-diode) om de capaciteit van I/O-lijnen te helpen verminderen. Deze apparaten hebben een lage off-state capaciteit van 0,3 tot 5 picofarads (pF) en zijn geschikt voor ESD-niveaus van +/18 kilovolt (kV) tot +/-30 kV. Toepassingen zijn onder andere bescherming van USB 2.0, USB 3.0, HDMI, eSATA, en display poort interfaces, om een paar mogelijkheden te noemen. Merk op dat de gelijknamige TVS diode-array dezelfde basisfunctionaliteit biedt, maar een hogere capaciteit heeft en dus beter geschikt is voor interfaces met lagere snelheden.

De SP3019-04HTG is een voorbeeld van een dergelijke diode-array (Afbeelding 10). Het integreert vier kanalen van ultra-lage capaciteit (0,3 pF) asymmetrische ESD-bescherming in een zes-lood SOT23 pakket, en heeft ook een extreem lage typische lekstroom van 10 nanoamperes (nA) bij 5 volt. Net als bij de TVS-diode zijn typische toepassingen voor de bescherming van USB-poorten en het LCD/LED-gebruikersinterface-display (opnieuw, gebieden 2 en 3 in Afbeelding 9).

Afbeelding 10: Een diode-array zoals de SP3019-04HTG biedt ESD-beveiliging voor meerdere hogesnelheids-I/O-lijnen. (Bron afbeelding: Littelfuse, Inc.)

SSR's, ook wel optoisolatoren genoemd, maken het mogelijk om met één spanning een onafhankelijke, niet-verwante spanning te schakelen en te regelen met een vrijwel perfecte galvanische scheiding (geen ohmse weg) tussen ingang en uitgang. Ze dienen meerdere brede doelstellingen. Een daarvan is functioneel: ze kunnen aardlussen tussen gescheiden subcircuits elimineren of de hoge-side drivers van een halve of H-brug MOSFET-configuratie laten "zweven" in de grond. Een ander doel dat zij dienen is veiligheidsgerelateerd en vooral belangrijk voor medische hulpmiddelen waarbij hun isolatie een onbegaanbare barrière vormt. Deze inperking is nodig wanneer er hoge interne spanningen zijn en wanneer de gebruiker of de patiënt in contact komt met instrumentatiedraden, knoppen, sondes en behuizingen.

De CPC1017NTR is representatief voor een basis enkelpolige, normaal gesproken open (1-Form-A) SSR. Het is verpakt in een verkleinde behuizing van 4 mm², met vier aders, terwijl het 1.500 volt RMS (_VRMS) isolatie biedt tussen de ingang en de uitgang. Het is uiterst efficiënt, heeft slechts 1 mA LED-stroom nodig om te werken, kan 100 mA/60 volt schakelen en biedt een vlamboogvrije schakeling zonder dat er externe snubbing-circuits nodig zijn. Bovendien genereert het geen EMI/RFI en is het immuun voor externe bestraalde elektromagnetische velden - kenmerken die in sommige medische instrumenten en systemen vereist zijn. In een toepassing als een defibrillator kunnen ontwerpers deze gebruiken om het laagspanningscircuit elektrisch te scheiden van de hoge spanningen van de brug die de peddels van het apparaat aandrijft (Afbeelding 11).

Afbeelding 11: In een defibrillator zorgt de SSR ervoor dat de laagspanningselektronica de hoogspanningspeddels aandrijft, terwijl de "zwevende" bovenzijde van de H-brug opstelling geïsoleerd blijft van de systeemgrond (gebied 5). (Bron afbeelding: Littelfuse, Inc.)

Temperatuursindicators zijn gespecialiseerde versies van temperatuursensors zoals thermistors. Hoewel het duidelijk lijkt dat potentieel hete gebieden zoals voedingen of bronnen met een hogere spanning moeten worden bewaakt op oververhitting, kan zelfs een I/O-poort zoals USB-Type C een aanzienlijke hoeveelheid stroom verwerken en dus oververhitting veroorzaken. Dit kan het gevolg zijn van een interne storing of zelfs van een foutieve belasting of kortsluiting in de kabel.

Om dit potentiële probleem te beheren, helpt een apparaat zoals de SETP0805-100-SE setP positieve temperatuurcoëfficiënt (PTC) indicator om USB Type-C stekkers te beschermen tegen oververhitting. Het is ontworpen om te voldoen aan de unieke specificaties van deze USB-standaard en is in staat om zelfs de hoogste niveaus van USB Type-C-voeding te helpen beschermen. Verkrijgbaar in een 0805 (2,0 x 1,2 mm) verpakking, beschermt hij systemen die 100 Watt of meer verbruiken en biedt hij een gevoelige en betrouwbare temperatuurindicatie omdat zijn weerstand toeneemt van een nominale 12 ohm (Ω) op 25 °C tot 35 kilohms (kΩ) op 100 °C (typische waarden).

GDT's kunnen in de hoofden van ingenieurs beelden oproepen van grote, volumineuze buizen met zichtbare vonken, maar ze zijn in werkelijkheid heel anders. Deze buizen worden tussen een te beveiligen lijn of geleider geplaatst - meestal een AC-stroomkabel of een andere "blootgestelde" geleider en systeemgrond - om een bijna-ideaal mechanisme te bieden voor het afleiden van hogere overspanningen naar de grond.

Onder normale bedrijfsomstandigheden werkt het gas in het apparaat als een isolator en geleidt de GDT geen stroom. Wanneer een overspanningstoestand (de zogenaamde vonkoverslagspanning) optreedt, breekt het gas in de buis af en geleidt het stroom. Wanneer de overspanningstoestand de parameters van de vonkspanninggraad overschrijdt, schakelt de GDT in en ontlaadt zich, waardoor de schadelijke energie wordt omgeleid. GDT's zijn beschikbaar als tweepolige apparaten voor ongeaarde lijnen en als driepolige apparaten voor geaarde lijnen, beide in kleine SMT-pakketten voor het gemak van het ontwerp en de assemblage van de kaart (afbeelding 12).

Afbeelding 12: GDT's worden aangeboden als (linker) tweepolige apparaten voor ongeaarde schakelingen en (rechter) als driepolige apparaten voor geaarde schakelingen (het GDT symbool is de "Z-achtige" afbeelding rechts van elk schematisch diagram). (Bron afbeelding: Littelfuse, Inc.)

GDT's zijn beschikbaar voor vonkoverslagen tot 75 volt en kunnen honderden en zelfs duizenden ampères aan. De GTCS23-750M-R01-2 is bijvoorbeeld een tweepolige GDT met een vonkoverslag van 75 volt en een stroomsterkte van 1 kA, ondergebracht in een SMT-pakket met een lengte van 4,5 mm en een diameter van 3 mm, waardoor hij bijna overal kan worden geplaatst om bescherming te bieden (Afbeelding 13).

Afbeelding 13: GDT's hoeven er niet uit te zien als de grote vonkenvangers uit films; de GTCS23-750M-R01-2 is een 75 volt, 1 kA GDT in een SMT-pakket dat slechts 4,5 mm lang en 3 mm in diameter is. (Bron afbeelding: Littelfuse, Inc.)

Normen begeleiden het ontwerp

Medische hulpmiddelen moeten voldoen aan meerdere veiligheidsnormen, waarvan sommige van toepassing zijn op alle consumenten- en commerciële producten, en sommige alleen op medische hulpmiddelen. Veel van deze normen hebben een internationale reikwijdte. Onder de vele normen en reglementaire mandaten zijn:

• IEC 60601-1-2, "Medische elektrische toestellen - Deel 1-2: Algemene eisen voor basisveiligheid en essentiële prestaties - Secundaire norm: Elektromagnetische storingen - Eisen en beproevingen"
• IEC 60601-1-11, "Medische elektrische apparatuur - Deel 1-11: Algemene eisen voor basisveiligheid en essentiële prestaties - Secundaire norm: Eisen voor medische elektrische apparatuur en medische elektrische systemen die in de thuiszorg worden gebruikt"
• IEC 62311-2, "Beoordeling van elektronische en elektrische apparatuur in verband met de beperking van de blootstelling van het menselijk lichaam aan elektromagnetische velden (0 Hz tot 300 GHz)"
• IEC 62133-2, "Secundaire cellen en batterijen die alkalische of andere niet-zure elektrolyten bevatten - Veiligheidseisen voor draagbare gesloten secundaire lithiumcellen en voor batterijen die hiervan zijn gemaakt, voor gebruik in draagbare toepassingen - Deel 2: Lithiumsystemen"

Door zorgvuldig om te gaan met de keuze van de circuitbeveiligingsapparatuur en de manier waarop deze wordt gebruikt, wordt in hoge mate tegemoet gekomen aan deze veiligheidsmandaten. Door gebruik te maken van geaccepteerde, goedgekeurde technieken en componenten kan ook het goedkeuringsproces worden versneld.

Conclusie

De eisen van waar, waarom, wat en hoe te gebruiken circuitbeveiligingsapparatuur in het algemeen en in medische eenheden in het bijzonder, is een gecompliceerde ontwerpuitdaging. Er zijn veel geschikte beveiligingscomponenten, sommige specifiek voor een bepaalde schakelfunctie en andere met meer algemene toepasbaarheid. Elk onderdeel brengt een set attributen met zich mee die het het beste past - of in ieder geval beter is - in de verschillende circuits en systeemlocaties die een dergelijke bescherming nodig hebben. Geen enkel apparaat zal voldoen aan de vele verschillende systeemvereisten en dus zullen ontwerpers uiteindelijk meerdere beveiligingsmethoden gebruiken.

In de meeste gevallen zijn de vele beslissingen over welke apparaten moeten worden gebruikt en hoe dat het beste kan worden gedaan, inherent gecompliceerd en ook onderhevig aan herziening van de regelgeving. Ontwerpers moeten sterk overwegen om de hulp in te roepen van goed geïnformeerde applicatie-ingenieurs bij de leverancier van de beschermingsmiddelen of hun aangewezen leverancier (distributeur). Hun ervaring en expertise kan de time-to-market verkorten, zorgen voor een grondiger ontwerp en de weg naar goedkeuring door de overheid vergemakkelijken.