ومن الضروري تصميم دوائر منخفضة الطاقة لأجهزة الطب الحيوي الجاهزة لضمان حياة البطاريات الطويلة والتشغيل الآمن داخل الجسم البشري، ويجب أن تعمل هذه الدوائر بكفاءة مع التقليل إلى أدنى حد من توليد الحرارة واستهلاك الطاقة، وتناقش هذه المادة المبادئ والحسابات الرئيسية التي تنطوي عليها إنشاء هذه النظم الإلكترونية المنخفضة القوة.

مبادئ تصميم الدائرة المنخفضة القواع

ويشمل التصميم الفعال للدائرة ذات الطاقة المنخفضة اختيار المكونات والهيكلات التي تقلل من استخدام الطاقة، وتشمل التقنيات استخدام التشغيل المنخفض التوليد، وترميز الطاقة، والضخ الدينامي، والتوسع في الترددات، وتساعد هذه الأساليب على خفض استهلاك الطاقة عموما دون المساس بأداء الأجهزة.

حسابات استهلاك الطاقة

ويمكن تقدير استهلاك الطاقة الكلي من الدائرة باستخدام الصيغة التالية:

P = C × V]2] × × × ]

حيث تكون (جيم) هي القدرة على التحميل، (V) هي كمية الإمدادات، (و) تردد التبديل، (ألفا) هي عامل النشاط، والتقليل إلى أدنى حد من هذه البارامترات يقلل من استخدام الطاقة.

اعتبارات التصميم الخاصة بالنبائط الخفيفة

وفيما يتعلق بالأجهزة الطبية الأحيائية الجاهزة، تشمل الاعتبارات الإضافية التوافق البيولوجي، والقيود المفروضة على الحجم، والموثوقية، ويجب أن تكفل استراتيجيات إدارة الطاقة الحد الأدنى من التشت الحراري وأن تمدّد نطاق عمر الأجهزة، مما يتطلب في كثير من الأحيان جمع الطاقة أو مكونات الطاقة المنخفضة.

  • استخدام أجهزة التحكم المتناهية الصغر ذات الطاقة المنخفضة
  • دوائر إدارة الطاقة بكفاءة
  • خوارزميات تجهيز الإشارات على النحو الأمثل
  • تقدير حياة البطارية واختبارها