En defibrillator er en maskine, der genererer et elektrisk stød i en kort periode for at genvinde en stabil hjerterytme. Kondensatorer bruges normalt i defibrillatorer i stedet for batterier for at give et sådant øjeblikkeligt stød. Men i bærbare defibrillatorer bruges batterier som en strømkilde til at oplade kondensatorerne.
Kondensatorer lagrer enheder, der absorberer ekstra energi i kredsløbet eller transienterne i systemet og derefter frigiver den ladning, der er lagret i dem, når det er nødvendigt. Desuden fungerer de også som korttidsbatterier, der oplades og aflades ret hurtigt i modsætning til konventionelle batterier, selvom de ikke kan holde opladningen i længere tid.
Omrids:
Hvordan virker en defibrillator?
For at forstå årsagen til, at kondensatorer bruges i defibrillatorer, er det nødvendigt at kende defibrillatorens funktion. Så defibrillatorer har to kredsløb, den ene er ansvarlig for at oplade kondensatoren og den anden er for at aflade kondensatoren. Processen med opladning og afladning udføres af en lille computer inde i defibrillatoren, men for at illustrere her er et simpelt kredsløb af en defibrillator:
I de ovennævnte kredsløbsafbrydere er A og B ansvarlige for opladningen af kondensatoren, mens omskifterne 1,2,3,4 er ansvarlige for at aflade kondensatoren. Når strømmen er tændt, er kontakterne A og B i tændt tilstand, og opladningen af kondensatoren startes:
Når kondensatoren og ladesystemet er på samme potentiale, går kontakterne A og B til OFF-tilstand, hvilket betyder, at kondensatoren er fuldt opladet.
Når nu defibrillatorens sonder er fastgjort til det udpegede område af kroppen, begynder kondensatorerne at aflades, hvilket resulterer i et øjeblikkeligt stød til hjertet. Først lukkes kontakterne 1 og 4, og strømmen begynder at flyde, og denne strømretning er kendt som fremadretningen.
Efter nogen tid vil retningen af strømmen ændre sig, og den vil begynde at flyde i den modsatte retning, den bølgeform, den viser, er navngivet som bifasisk bølgeform.
Når grafen nu når nul permanent betyder det, at kondensatoren er helt afladet, og her er defibrillatorens bølgeform:
Skifteintervallet her er det tidspunkt, hvor strømmen ændrer retning, og alle fire kontakter i afladningskredsløbet går i OFF-tilstand for at undgå kortslutning.
Hvorfor bruges en kondensator i en defibrillator?
Kondensatoren, sammenlignet med batterierne, kan lagre opladning hurtigt på grund af deres mindre størrelse og avancerede teknologi. Desuden kræver defibrillatoren en betydelig mængde spænding ved udgangen, som et batteri ikke kan levere på grund af størrelsesbegrænsningen.
Batterier bruger normalt kemiske reaktioner til at lagre og frigive energien, og det sætter en grænse for, hvor hurtigt det kan oplades, og det samme er tilfældet for dets afladning. Desuden begynder batterierne at nedbrydes hurtigere sammenlignet med kondensatorerne, og dermed falder deres opladningskapacitet også. Dette drager den konklusion, at batterier ikke kan holde høje spændingsniveauer i længere perioder.
På den anden side kan kondensatorerne på grund af deres sammensætning ganske nemt lagre høje spændinger på kortere tid. Desuden er kondensatorens levetid med hensyn til dens kapacitet til at opbevare ladningen ret høj, især når det kommer til superkondensatorer. Med en kondensator kan øjeblikkelige stød leveres let på grund af den hurtige afladning med en konstant strøm af strøm uden gnister.
Konklusion
En defibrillator er en elektrisk enhed, der producerer et stød, der hjælper hjertet med at genvinde en stabil rytme eller giver behandling for ventrikelflimmer. For at give et højspændingschok til hjertet bruges der normalt en kondensator, som oplades af enten en strømforsyning eller et batteri. Brugen af kondensatorer foretrækkes på grund af deres hurtige opladning og afladning, deres evne til at lagre høje spændinger og deres stabile output.