Defibrilator je stroj koji stvara električni udar na kratko vrijeme kako bi se vratio stabilan ritam srca. Kondenzatori se obično koriste u defibrilatorima umjesto baterija za pružanje takvog trenutnog šoka. Međutim, u prijenosnim defibrilatorima baterije se koriste kao izvor energije za punjenje kondenzatora.
Kondenzatori su uređaji za pohranjivanje koji apsorbiraju dodatnu energiju u strujnom krugu ili prijelazne pojave u sustavu, a zatim oslobađaju naboj pohranjen u njima kada je to potrebno. Štoviše, one također djeluju kao kratkotrajne baterije koje se pune i prazne prilično brzo za razliku od konvencionalnih baterija, iako ne mogu zadržati napunjenost dulje vrijeme.
Struktura:
Kako radi defibrilator?
Da bismo razumjeli razlog zašto se kondenzatori koriste u defibrilatorima, potrebno je poznavati način rada defibrilatora. Dakle, defibrilatori imaju dva kruga, jedan je odgovoran za punjenje kondenzatora, a drugi za pražnjenje kondenzatora. Proces punjenja i pražnjenja obavlja malo računalo unutar defibrilatora, ali za ilustraciju ovdje je jednostavan krug defibrilatora:
U gornjim prekidačima kruga, A i B su odgovorni za punjenje kondenzatora, dok su prekidači 1,2,3,4 odgovorni za pražnjenje kondenzatora. Kada je struja uključena, sklopke A i B su u stanju uključeno, i počinje punjenje kondenzatora:
Nakon što su kondenzator i sustav punjenja na istom potencijalu, prekidači A i B prelaze u stanje OFF, što znači da je kondenzator potpuno napunjen.
Sada kada su sonde defibrilatora pričvršćene na određeno područje tijela, kondenzatori se počinju prazniti što rezultira trenutnim udarom srca. Prvo se sklopke 1 i 4 zatvore i struja počinje teći, a ovaj smjer struje poznat je kao smjer prema naprijed.
Nakon nekog vremena, smjer struje će se promijeniti i ona će početi teći u suprotnom smjeru, valni oblik koji prikazuje naziva se bifazni valni oblik.
Sada kada grafikon trajno dosegne nulu, to znači da je kondenzator potpuno ispražnjen i evo valnog oblika defibrilatora:
Interval preklapanja ovdje je vrijeme kada struja mijenja svoj smjer i sva četiri prekidača kruga pražnjenja prelaze u stanje OFF kako bi se izbjegao kratki spoj.
Zašto se u defibrilatoru koristi kondenzator?
Kondenzator, u usporedbi s baterijama, može brzo pohraniti naboj zbog svoje manje veličine i napredne tehnologije. Štoviše, defibrilator zahtijeva značajnu količinu napona na izlazu, što baterija ne može osigurati zbog ograničenja veličine.
Baterije obično koriste kemijske reakcije za pohranjivanje i oslobađanje energije i to ograničava koliko brzo se mogu puniti, a isti je slučaj i s njihovim pražnjenjem. Štoviše, baterije se počinju brže raspadati u usporedbi s kondenzatorima, a time i njihov kapacitet punjenja opada. Ovo izvlači zaključak da baterije ne mogu držati visoke razine napona dulje vrijeme.
S druge strane, kondenzatori zbog svog sastava mogu vrlo lako pohraniti visoke napone u kraćem vremenu. Štoviše, životni vijek kondenzatora s obzirom na njegov kapacitet za pohranu naboja je prilično visok, posebno kada je riječ o superkondenzatorima. S kondenzatorom, trenutni udar može se lako izvesti zahvaljujući brzom pražnjenju uz konstantan protok struje bez iskri.
Zaključak
Defibrilator je električni uređaj koji proizvodi šok koji pomaže srcu da ponovno uspostavi stabilan ritam ili pruža liječenje ventrikularne fibrilacije. Obično se za pružanje visokonaponskog šoka srcu koristi kondenzator koji se puni putem izvora napajanja ili baterije. Korištenje kondenzatora je poželjno zbog njihovog brzog punjenja i pražnjenja, njihove sposobnosti pohranjivanja visokih napona i njihovog stabilnog izlaza.