Дефибрилаторът е машина, която генерира електрически удар за кратък период от време, за да възвърне стабилния ритъм на сърцето. Кондензаторите обикновено се използват в дефибрилаторите вместо батерии, за да осигурят такъв мигновен шок. В преносимите дефибрилатори обаче батериите се използват като източник на енергия за зареждане на кондензаторите.
Кондензаторите са устройства за съхранение, които абсорбират допълнителна енергия във веригата или преходните процеси в системата и след това освобождават заряда, съхранен в тях, когато е необходимо. Освен това те действат и като краткотрайни батерии, които се зареждат и разреждат доста бързо за разлика от конвенционалните батерии, въпреки че не могат да задържат заряда за по-дълго време.
Контур:
Как работи дефибрилаторът?
За да разберете причината, поради която кондензаторите се използват в дефибрилаторите, е необходимо да знаете как работи дефибрилаторът. И така, дефибрилаторите имат две вериги, едната е отговорна за зареждането на кондензатора, а другата е за разреждането на кондензатора. Процесът на зареждане и разреждане се извършва от малък компютър вътре в дефибрилатора, но за илюстрация тук е проста схема на дефибрилатор:
В горните ключове на веригата A и B са отговорни за зареждането на кондензатора, докато ключове 1,2,3,4 са отговорни за разреждането на кондензатора. Когато захранването е включено, ключове A и B са във включено състояние и зареждането на кондензатора започва:
След като кондензаторът и системата за зареждане са с еднакъв потенциал, превключвателите A и B преминават в състояние OFF, което означава, че кондензаторът е напълно зареден.
Сега, когато сондите на дефибрилатора са прикрепени към определената област на тялото, кондензаторите започват да се разреждат, което води до мигновен удар на сърцето. Първите превключватели 1 и 4 се затварят и токът започва да тече и тази посока на тока е известна като посока напред.
След известно време посоката на тока ще се промени и той ще започне да тече в обратна посока, формата на вълната, която показва, се нарича бифазна форма на вълната.
След като графиката достигне нула за постоянно, това означава, че кондензаторът е напълно разреден и ето формата на вълната на дефибрилатора:
Интервалът на превключване тук е времето, когато токът променя посоката си и всичките четири превключвателя на разрядната верига преминават в състояние OFF, за да се избегне късо съединение.
Защо се използва кондензатор в дефибрилатор?
Кондензаторът, в сравнение с батериите, може да съхранява заряд бързо поради по-малкия си размер и напреднала технология. Освен това дефибрилаторът изисква значително количество напрежение на изхода, което батерията не може да осигури поради ограничението на размера.
Батериите обикновено използват химични реакции за съхраняване и освобождаване на енергия и това поставя ограничение за това колко бързо могат да бъдат заредени, а същото важи и за разреждането им. Освен това батериите започват да се разграждат по-бързо в сравнение с кондензаторите и по този начин капацитетът им за зареждане също намалява. Това води до заключението, че батериите не могат да поддържат високи нива на напрежение за продължителни периоди от време.
От друга страна, кондензаторите поради техния състав могат да съхраняват високи напрежения доста лесно за по-малко време. Освен това продължителността на живота на кондензатора по отношение на неговия капацитет за съхранение на заряд е доста висока, особено когато става въпрос за суперкондензатори. С кондензатор моменталният шок може да бъде доставен лесно поради бързото разреждане с постоянен поток на ток без никакви искри.
Заключение
Дефибрилаторът е електрическо устройство, което произвежда шок, който помага на сърцето да си възвърне стабилния ритъм или осигурява лечение на вентрикуларна фибрилация. Обикновено, за да се осигури удар с високо напрежение на сърцето, се използва кондензатор, който се зарежда или от захранване, или от батерия. Използването на кондензатори е предпочитано поради бързото им зареждане и разреждане, способността им да съхраняват високо напрежение и стабилния им изход.