超级电容案例分享(3)——避免断电时数据完全消失的情况

我一直参与医疗用设备的设计研发,目前正在研发通过电池工作的便携式X射线摄影装置。

像数码相机一样便捷,正在研发不仅能够拍照还可进行图像确认的装置。拍摄的图像数据保存在SD卡中,但是如果使用时突然断电,就无法获取卡中的数据。

患者的检查图像数据是绝不能丢失的。因为是为以防万一的设计,所以一直停留在核电源的想法。

近年来,在医疗现场中,通过便携式设备进行检查的案例不断增多。患者在家就能够获得检查数据,如果是简单检查的话患者可以自己使用设备检测数据,然后再接收医生的指示。随着高龄人员的增加,医疗的效率化和家庭医疗逐渐成为亟待解决的问题,可知该类设备的需求将会越来越高。

为了充分发挥便携式的特性,例如设备电源中的电池等,不需要与外部连接方便使用。电源的选择有限,即使如此在用于医疗的设备中哪怕只是为了以防万一也必须要避免数据丢失。

为满足这些要求,最有效的是超级电容(EDLC/Supercapacitor)。将超级电容并联在电池和负载之间,平常充好电,即使在突然断电的时候,利用超级电容的放电,就可以像平常一样安全关机,切实保存数据。(实现功率损耗•保护/PLP功能)

断电

超级电容是电容器的一种,是能够储存当初电力的蓄电装置。与用于电源电路的陶瓷电容器和电解电容器相比容量大,且与一般电池相比功率高,寿命长。此外,ESR是妨碍输出的原因,村田超级电容的ESR(内部阻抗)仅是数十mΩ左右,极其小。储存的电力最大可以支持高达10A输出的放电。与传统ESR很大的EDLC完全不同,村田的超级电容能够对应高输出且短时间的备份。村田将这项技术称为「高输出备份」。
 
一般而言,拍摄时便携式的X射线摄像装置获得的图像数据保存到SD卡等外部存储装置。如果不能正常关机,即使卡内还有数据,有时也无法提取数据。如果使用村田的超级电容的话,即使是突然断电,也能够正常关机,避免发生丢失数据的风险。村田的超级电容厚度是2.2~3.7mm的薄型且尺寸仅为2.1cm×1.4cm左右,非常适合用于类似胰岛素泵的医疗设备,安装在患者的身体上使用的手掌大小的小型设备。
 

超级电容

此外,操作这样的设备时,患者自己能够简单更换电池和电源是非常好的。而且此时无需关闭系统,非常便利。因为超级电容的放电时间仅仅是数秒,所以主要的作用是安全关机以保护数据。但是如果连接村田的小型能源装置「UMA」的话,即使没有主电源也能够持续使设备工作数分钟.也就是说,如果使用UMA的话,即使不关闭系统也能安全更换电池。用途不同。超级电容发挥的优势也就有所差异。

除医疗设备外,高输出备份在安全设备、POS以及手持终端等业务用设备,数据消失的话会产生很大损失的设备上也非常受欢迎。

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