Полная гальваническая развязка - проблемы? Опции

[Денис v]

Есть устройство, с одной стороны подключаемое электродами к человеческому телу, а с другой стороны подключаемое к USB порту компьютера.
Питание устройство получает от USB через изолированный 3кВ DC/DC преобразователь, соответственно и сигнальные линии гальванически развязаны оптопарой.

Теперь вопрос: как грамотно защитить схему гальванической развязки от пробоя статикой порядка 5..10кВ, при переходе заряда с человека на компьютер?

Какие опасности подстерегают, когда используется полная гальваническая развязка какой-то части прибора?

[Xenia]

Сопротивление около 1 мегома бросить между развязанными частями. Человеку соединение с компом через такое большое сопротивление не повредит, а статика стечет.

[rezident]

Сопротивление около 1 мегома бросить между развязанными частями.

В медицинской технике такое решение неприемлимо. Впрочем наверное как и DC/DC с развязкой всего 3кВ.
Топикстартеру для начала следует ознакомиться с различными электрическими моделями человеческого тела (human body model). http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/651 и международными стандартами на тему электростатической защиты. Например, тут есть их список.

[Денис v]

Все равно, не совсем понятно, что делать в конкретном, таком случае.
Как не нарушая пользы от гальванической развязки, уравнять потенциалы....?

Может конденсатор 100 пФ * 4 кВ с изолированной земли на корпус USB подключить?
К чему-нибудь хорошему это приведет?

Впрочем порядко сотни устройств уже больше года в эксплуатации и отказов не было...

[noise1]

Поставте 10 МОм или в кабинете переодически опрыскивайте пол антистатической жидкостью. У Вас компьютер как положено заземлен? Вот и будет то же сопротивление между пациентом и землей, только его не видно .

[SM]

запитайте то, что на человеке, от батареек, и сделайте развязку через оптоволоконный кабель, или на RF, если позволительно

[alex840]

Обычно ставят или резистор утечки, большой, >500М, или разрядник на макс. напряжение изоляции

[ukpyr]

может конденсатор высоковольтный между первичкой и вторичкой ?

[SNGNL]

Главное, заряжать пациентов не более 2,999кВ и с соблюдением правильной полярности .

[Itch]

Может на человека надо сначала надевать заземленный антистатический браслет, а потом уже подключать к приборам?
По опыту - статика легко может дойти и до 30кВ, зависит от пола, обуви, влажности. В институте в лаборатории была комната такая, что переход от одной стены к другой давал гарантированый разряд в 1см. Приходилось ходить с отверткой и разряжаться через нее, просто пальцем было больно.

[shf_05]

у нас была задача развязки на 10кВ. (хотя опыт показал гораздо большие выбросы)
сделали собственный DC\DC с развязкой порядка 30кВ (мощность около 10-15Вт).
правда при этом получилась большая инд. рассеяния в тр-ре и зависимость Uвых от нагрузки, (устраняется стабилизатором). если поля рассеяния будут мешать, то, наверное, можно заэкранировать трансф.
зато у трансфа получилась оч. низкае емкость му обмотками.
сигналы передавались по дешевому оптоволокну (длиной 5 см), UART, точно не помню, вроде до 10Мбит работало.
габбариты всего этого дела были около 2-х пачек сигарет.

[Алексеев]

Есть устройство, с одной стороны подключаемое электродами к человеческому телу, а с другой стороны подключаемое к USB порту компьютера.
Питание устройство получает от USB через изолированный 3кВ DC/DC преобразователь, соответственно и сигнальные линии гальванически развязаны оптопарой.

Теперь вопрос: как грамотно защитить схему гальванической развязки от пробоя статикой порядка 5..10кВ, при переходе заряда с человека на компьютер?

Какие опасности подстерегают, когда используется полная гальваническая развязка какой-то части прибора?

Прикрепленные файлы

 __________________________________.doc ( 29 килобайт ) Кол-во скачиваний: 153

 

[i-mir]

По опыту - делали устройство считывания динамики опорно двигательного аппарата, согласен с:

запитайте то, что на человеке, от батареек, и сделайте развязку через оптоволоконный кабель, или на RF, если позволительно

"На коленке" можете и так испытать - без защиты, но проводная связь к человеку вещь опасная (может зацепится, некорректно спаянная, скрученная и т.д. схема, выход из строя китайского тр-ра или DC/DC - все это большие риски).
Используйте любой радиоканал - приемников/передатчиков - огромное множество, все внутри, минимум навесных элементов.
Плюс добавьте любой алгоритм избыточного кодирования и получите стабильную аккуратную систему.

Кроме всего - у нас не было электрического контакта с телом - а у вас непосредственно электроды к человеку - с точки зрения безопасности используйте батарейки и радиоканал, в противном случае вероятность электротравмы резко возрастает.

Сообщение отредактировал i-mir - Aug 27 2010, 09:08

[Altemir]

Y1-конденсатор и вообще - кондёры X и Y серии посмотрите. Они как раз для этого и нужны (EMI-фильтры)

[jartsev]

Почему бы не поставить последовательно 2 DC-DC Aimtec на 5 кВ?

[i-mir]

С точки зрения функциональной безопасности нужно физически убрать элемент, через который может пройти статический разряд (то что нужно топикстартеру).

Создание последовательных барьерных цепей решит вопрос до определенного предела. Но два или три ДиСи могут выйти из строя "по общей причине" - вероятность чего остается.