Un défibrillateur est une machine qui génère un choc électrique pendant une courte période pour retrouver un rythme cardiaque stable. Les condensateurs sont normalement utilisés dans les défibrillateurs à la place des batteries pour fournir un tel choc instantané. Cependant, dans les défibrillateurs portables, les batteries sont utilisées comme source d’énergie pour charger les condensateurs.
Les condensateurs stockent des dispositifs qui absorbent toute énergie supplémentaire dans le circuit ou les transitoires du système, puis libèrent la charge qui y est stockée en cas de besoin. De plus, elles agissent également comme des batteries à court terme qui se chargent et se déchargent assez rapidement contrairement aux batteries conventionnelles, même si elles ne peuvent pas maintenir la charge plus longtemps.
Contour:
- Comment fonctionne un défibrillateur ?
- Pourquoi un condensateur est-il utilisé dans un défibrillateur ?
- Conclusion
Comment fonctionne un défibrillateur ?
Pour comprendre la raison pour laquelle les condensateurs sont utilisés dans les défibrillateurs, il est nécessaire de connaître le fonctionnement du défibrillateur. Ainsi, les défibrillateurs ont deux circuits, l’un est chargé de charger le condensateur et l’autre de décharger le condensateur. Le processus de charge et de décharge est effectué par un petit ordinateur à l'intérieur du défibrillateur, mais pour illustrer ici, voici un circuit simple d'un défibrillateur :
Dans les commutateurs de circuit ci-dessus, A et B sont responsables de la charge du condensateur tandis que les commutateurs 1,2,3,4 sont responsables de la décharge du condensateur. A la mise sous tension, les interrupteurs A et B sont activés et la charge du condensateur démarre :
Une fois que le condensateur et le système de charge sont au même potentiel, les interrupteurs A et B passent à l'état OFF, ce qui signifie que le condensateur est complètement chargé.
Désormais, lorsque les sondes du défibrillateur sont fixées à la zone désignée du corps, les condensateurs commencent à se décharger, provoquant un choc instantané au cœur. Les premiers interrupteurs 1 et 4 sont fermés et le courant commence à circuler, et cette direction du courant est connue sous le nom de direction directe.
Après un certain temps, la direction du courant changera et il commencera à circuler dans la direction opposée. La forme d'onde qu'il montre est appelée forme d'onde biphasique.
Maintenant, une fois que le graphique atteint zéro en permanence, cela signifie que le condensateur est complètement déchargé et voici la forme d'onde du défibrillateur :
L'intervalle de commutation ici est le moment où le courant change de direction et les quatre interrupteurs du circuit de décharge passent à l'état OFF pour éviter un court-circuit.
Pourquoi un condensateur est-il utilisé dans un défibrillateur ?
Le condensateur, comparé aux batteries, peut stocker la charge rapidement en raison de sa petite taille et de sa technologie avancée. De plus, le défibrillateur nécessite une quantité importante de tension en sortie, qu’une batterie ne peut pas fournir en raison de la contrainte de taille.
Les batteries utilisent généralement des réactions chimiques pour stocker et libérer l’énergie, ce qui limite la vitesse à laquelle elles peuvent être chargées, et il en va de même pour leur décharge. De plus, les batteries commencent à se dégrader plus rapidement que les condensateurs, et leur capacité de charge diminue également. Cela permet de conclure que les batteries ne peuvent pas maintenir des niveaux de tension élevés pendant des périodes prolongées.
D’un autre côté, les condensateurs, de par leur composition, peuvent stocker des tensions élevées assez facilement en moins de temps. De plus, la durée de vie du condensateur en ce qui concerne sa capacité à stocker la charge est assez élevée, surtout lorsqu'il s'agit de supercondensateurs. Avec un condensateur, un choc instantané peut être facilement délivré grâce à la décharge rapide avec un flux de courant constant sans aucune étincelle.
Conclusion
Un défibrillateur est un appareil électrique qui produit un choc qui aide le cœur à retrouver un rythme stable ou qui traite la fibrillation ventriculaire. Habituellement, pour fournir un choc haute tension au cœur, on utilise un condensateur qui est chargé soit par une alimentation électrique, soit par une batterie. L'utilisation de condensateurs est privilégiée en raison de leur charge et décharge rapides, de leur capacité à stocker des tensions élevées et de leur sortie stable.