Defibrilátor je prístroj, ktorý na krátky čas generuje elektrický výboj, aby znovu získal stabilný srdcový rytmus. Kondenzátory sa bežne používajú v defibrilátoroch namiesto batérií, aby poskytli takýto okamžitý výboj. V prenosných defibrilátoroch sa však ako zdroj energie na nabíjanie kondenzátorov používajú batérie.
Kondenzátory sú zariadenia na ukladanie, ktoré absorbujú akúkoľvek dodatočnú energiu v obvode alebo prechodné javy v systéme a potom v prípade potreby uvoľňujú náboj uložený v nich. Okrem toho fungujú aj ako krátkodobé batérie, ktoré sa nabíjajú a vybíjajú pomerne rýchlo na rozdiel od bežných batérií, aj keď nedokážu udržať nabitie dlhší čas.
Obrys:
Ako funguje defibrilátor?
Aby sme pochopili dôvod, prečo sa v defibrilátoroch používajú kondenzátory, je potrebné poznať fungovanie defibrilátora. Defibrilátory majú teda dva okruhy, jeden je zodpovedný za nabíjanie kondenzátora a druhý za vybíjanie kondenzátora. Proces nabíjania a vybíjania vykonáva malý počítač vo vnútri defibrilátora, ale na ilustráciu uvádzame jednoduchý obvod defibrilátora:
Vo vyššie uvedených spínačoch obvodu sú A a B zodpovedné za nabíjanie kondenzátora, zatiaľ čo spínače 1, 2, 3, 4 sú zodpovedné za vybíjanie kondenzátora. Keď je napájanie zapnuté, spínače A a B sú v zapnutom stave a začne sa nabíjanie kondenzátora:
Akonáhle sú kondenzátor a nabíjací systém na rovnakom potenciáli, prepínače A a B prejdú do stavu OFF, čo znamená, že kondenzátor je plne nabitý.
Teraz, keď sú sondy defibrilátora pripojené k určenej oblasti tela, kondenzátory sa začnú vybíjať, čo vedie k okamžitému šoku pre srdce. Prvé spínače 1 a 4 sú zatvorené a prúd začne tiecť a tento smer prúdu je známy ako smer dopredu.
Po určitom čase sa smer prúdu zmení a prúd začne prúdiť opačným smerom, priebeh, ktorý zobrazuje, sa nazýva dvojfázový priebeh.
Keď teraz graf trvalo dosiahne nulu, znamená to, že kondenzátor je úplne vybitý a tu je priebeh defibrilátora:
Interval spínania je tu čas, kedy prúd zmení svoj smer a všetky štyri spínače vybíjacieho obvodu prejdú do stavu OFF, aby nedošlo ku skratu.
Prečo sa v defibrilátore používa kondenzátor?
Kondenzátor v porovnaní s batériami dokáže rýchlo akumulovať náboj vďaka svojej menšej veľkosti a pokročilej technológii. Okrem toho defibrilátor vyžaduje značné množstvo napätia na výstupe, ktoré batéria nemôže poskytnúť kvôli obmedzenej veľkosti.
Batérie zvyčajne používajú chemické reakcie na ukladanie a uvoľňovanie energie, čo obmedzuje rýchlosť nabíjania a to isté platí pre jej vybíjanie. Navyše batérie sa v porovnaní s kondenzátormi začnú rýchlejšie vybíjať a tým sa zníži aj ich nabíjacia kapacita. To vedie k záveru, že batérie nedokážu udržať vysoké úrovne napätia po dlhšiu dobu.
Na druhej strane kondenzátory vďaka svojmu zloženiu dokážu pomerne ľahko akumulovať vysoké napätie za kratší čas. Navyše životnosť kondenzátora, pokiaľ ide o jeho kapacitu na ukladanie náboja, je pomerne vysoká, najmä pokiaľ ide o superkondenzátory. S kondenzátorom je možné ľahko dodať okamžitý šok vďaka rýchlemu vybíjaniu s konštantným tokom prúdu bez iskier.
Záver
Defibrilátor je elektrické zariadenie, ktoré vytvára výboj, ktorý pomáha srdcu získať stabilný rytmus alebo poskytuje liečbu ventrikulárnej fibrilácie. Zvyčajne sa na poskytnutie vysokonapäťového šoku do srdca používa kondenzátor, ktorý sa nabíja buď napájacím zdrojom alebo batériou. Uprednostňuje sa použitie kondenzátorov z dôvodu ich rýchleho nabíjania a vybíjania, ich schopnosti uchovávať vysoké napätie a ich stabilného výkonu.