心电图示仪的静电和浪涌保护参考设计方案

概述

心电图示仪作为一种精密医疗电子设备，通过WiFi、Bluetooth和 NFC等传输数据，其稳定性和安全性至关重要。在设计和使用过程中，必须考虑静电放电和浪涌等电磁干扰对其性能和安全的影响。

参考标准

• IEC 60601-1 医疗电气设备基本安全要求
• IEC 60601-1-2 电磁兼容性（EMC）标准，包括静电和浪涌抗扰度测试
• IEC 61000-4-2 静电放电抗扰度（测试电压达±8kV接触，±15kV空气）
• IEC 61000-4-5 浪涌抗扰度（1.2/50 μs 电压波形测试）

静电和浪涌主要来源

1、静电来源

• 操作者（人体）产生的静电，尤其在干燥环境下。
• 衣物摩擦、移动设备时产生的静电。
• 其他设备插拔时带来的静电放电。

2、浪涌来源

• 电源系统的雷击、电网切换等瞬态高电压。
• 插拔电源适配器、USB设备等。

应用框图

方案说明及推荐保护器件或组合

1、AC-DC电源输入口

在心电图示仪或其他精密电子设备中，AC-DC电源输入口的浪涌保护设计至关重要，它是防止雷击、电网波动、插拔引起的瞬态高压损害设备的第一道防线。

推荐使用SG2R08B600A陶瓷气体放电管和14D561K压敏电阻的电路保护产品组合。

SG2R08B600A陶瓷气体放电管采用贴片封装外形，具有极间电容低、浪涌吸收能力强、插入损失低、使用寿命长等特性，被广泛应用于电气和通信设备提供瞬态过电压保护，尤其适用于ADSL、通讯基站、通讯电源、光伏、储能等行业领域。核心电性参数如下，如需了解更多产品详情，请访问：SG2R08B600A-气体放电管-陶瓷放电管-浪涌吸收器-防雷管-Gas Tube

SG2R08B600A 陶瓷气体放电管电性参数表

14D561K压敏电阻，高浪涌电流、径向引线式压敏电阻能为低压直流电压应用场合提供一种理想的电路解决方案，在这些小小的晶片中，提供比以前更高的额定电压和最大峰值浪涌电流以防止高峰值浪涌，包括间接雷击干扰、来自电源的系统切换瞬变和异常快速瞬变。核心参数如下，如需了解更多产品详情，请访问：14D561K-MOV-压敏电阻-贴片压敏电阻-varistor

14D561K压敏电阻电性参数表

2、Battery充电口

为电池（Battery）充电接口设计静电放电（ESD）保护，是确保充电电路可靠性和延长电池寿命的重要措施。

推荐使用SE10F55U4.5A系列静电抑制器产品，采用DFN1006-2L标准封装,具有漏电流小，反应速度快（nS级），可靠性高等特性，被广泛应用于HDMI，USB，VGA等高速信号传输接口ESD静电防护，保护每个输入/输出引脚，为可能经历破坏性静电放电(ESD)的电子设备提供高级别保护。核心参数如下，如需了解更多产品详情，请访问：SE10F55U4.5A-静电抑制器-ESD二极管-TVS二极管阵列

SE10F55U4.5A静电抑制器参数表

3、DC-DC 电源

在 DC-DC 电源模块的设计中，浪涌保护虽然不像 AC 输入那样暴力，但在工业、电动车、医疗等敏感或高可靠性应用中依然非常关键。

推荐使用SVB60B6.0系列高可靠性TVS二极管，通过先进的封装技术，采用表面贴装型SMB标准封装，额定功率600W，具有极快的响应时间（亚纳秒级）和相当高的浪涌吸收能力。专门用于保护电路应用中敏感电子设备，使其免受雷击和其他瞬态电压事件引起的瞬态电压侵害。核心参数如下，如需了解更多产品详情，请访问：SVB60B6.0-瞬态抑制二极管-双向TVS管-TVS二极管-贴片TVS管

SVB60B6.0双向TVS管参数表

4、RJ45接口

RJ45 接口（以太网口）作为一种频繁插拔、暴露在外、连接长线缆的通信接口，非常容易受到静电放电（ESD）以及浪涌干扰的影响。尤其在工业设备、医疗器械、摄像头、路由器等场合，良好的静电保护设计是保障接口稳定工作和避免设备损坏的关键。

RJ45接口保护框图

推荐使用GDT-SG4532B090陶瓷气体放电管、ESD-SE3D35B3.3MA静电抑制器和PTC-SK250-145自恢复保险丝产品组合来进行防护。

SG4532B090陶瓷气体放电管，采用4.5×3.2×2.7mm微型贴片封装，具有极间电容低、浪涌吸收能力强、插入损失低、使用寿命长等特性，特别适合在ECG示波仪领域使用。核心参数如下，如需了解更多产品详情，请访问：SK250-145-自恢复保险丝-PPTC-正温度系数热敏电阻

SG4532B090陶瓷气体放电管参数表

SE3D35B3.3MA静电抑制器采用SOD-323标准封装,具有漏电流小，反应速度快（nS级），可靠性高等特性，被广泛应用于HDMI，USB，VGA等高速信号传输接口ESD静电防护。核心参数如下，如需了解更多产品详情，请访问：SE3D35B3.3MA-静电抑制器-ESD二极管-TVS二极管阵列

SE3D35B3.3MA静电抑制器参数表

SK250-145自恢复保险丝采用插件外形结构，产品具备自恢复的物理特性，被广泛应用于消费类电子产品、计算机、照明、仪表等行业的过电流保护。核心参数如下，如需了解更多产品详情，请访问：SK250-145-自恢复保险丝-PPTC-正温度系数热敏电阻

SK250-145自恢复保险丝参数表

5、RS485/RS232接口

RS-485/232 接口是心电图示仪（或其他医疗电子设备）中常用的通信方式，尤其用于远程数据传输（如与上位机、监护系统通信）。由于 RS-485 接口常经外部连接线延伸、暴露于人体或医疗环境，其极易受到静电放电（ESD）、雷击感应浪涌（Surge）、快速瞬变脉冲（EFT）的干扰甚至破坏。

推荐使用SG3D05B090陶瓷气体放电管、SVB60B15高可靠性TVS二极管、SE23T40B712B多路静电抑制器和STB100B6.0半导体放电管的产品组合进行浪涌和静电保护。

SG3D05B090陶瓷气体放电管采用表面贴装封装外形，具有极间电容低、浪涌吸收能力强、插入损失低、使用寿命长等特性，非常适合在RS-485/232 接口使用。核心参数如下，如需了解更多产品详情，请访问：https://semiware.com/power-gas-discharge/sg3d05b090/

SG3D05B090陶瓷气体放电管电性参数表

SVB60B15高可靠性TVS二极管产品,通过先进的封装技术，采用表面贴装型SMB标准封装，额定功率600W，具有极快的响应时间（亚纳秒级）和相当高的浪涌吸收能力。核心参数如下，如需了解更多产品详情，请访问：SVB60B15-瞬态抑制二极管-双向TVS管-TVS二极管-贴片TVS管

SVB60B15双向TVS二极管参数表

SE23T40B712B多路静电抑制器采用SOT-23标准封装,采用双向不对称电压设计，具有漏电流小、反应速度快（nS级）、可靠性高等特性。核心参数如下，如需了解更多产品详情，请访问：SE23T40B712B-静电抑制器-ESD二极管-TVS二极管阵列

SE23T40B712B多路静电抑制器参数表

STB100B6.0半导体放电管产品，使用Semiware特有的制程工艺，采用SMB标准封装，在满足客户大浪涌抑制需求的同时，缩小产品体积，广泛应用于视频监控领域。核心参数如下，如需了解更多产品详情，请访问：STB100B6.0-半导体放电管-固体放电管-突波吸收器-贴片放电管

SE23T40B712B多路静电抑制器参数表

6、USB接口

心电图示仪中的 USB 接口是关键数据交互和/或充电接口，同时也是最容易引入静电（ESD）、过电压、浪涌、电磁干扰（EMI）等问题的入口。考虑到医疗设备对可靠性、病人安全、电磁兼容（EMC）的高要求，USB 接口的电气保护尤为重要。

推荐使用SE41T06U5.0LB系列多路静电抑制器，采用SOT-143标准封装,具有漏电流小，反应速度快（nS级），可靠性高等特性。核心参数如下，如需了解更多产品详情，请访问：SE41T06U5.0LB-静电抑制器-ESD二极管-TVS二极管阵列

SE41T06U5.0LB多路静电抑制器参数表