12V DC 고속 송풍기

의료용 인공호흡기에서 시스템 압력(유동 저항)은 환기 과정 중 크게 변동합니다. 따라서 현재 유량과 예상 시스템 압력의 크기를 충분히 정확하게 사전에 알지 못하면 유량 제어가 어렵습니다. 현재 시스템 압력은 측정하여 피드백 제어 루프를 통해 전자 제어 회로에서 송풍기를 제어하는 ​​데 사용할 수 있습니다. 그러나 시스템 압력은 실제 유량에 따라 변하고, 송풍기의 작동점 또한 변동하는 시스템 압력에 반응하여 변화합니다. 이는 압력 센서의 정확도 한계, 센서의 동적 특성 등으로 인해 의료용 인공호흡기의 불안정성을 야기하고, 결과적으로 불안정하고 부정확한 유량 제어로 이어집니다.

유량 제어를 위한 다양한 시스템이 기술 분야에 알려져 있다. 일반적으로 가스 유량은 가스 유량 밸브의 작동을 통해 제어된다. 이러한 제어 방식은 피드포워드 유량 제어 게인 요소 및/또는 피드백 오차 보정(예: 비례, 적분 및 미분 오차 피드백 제어)과 함께 사용되어 필요한 응답을 생성한다.

가스 유량을 제어하는 ​​또 다른 알려진 방법은 송풍기의 특성을 명시적으로 이용하는 것입니다. 송풍기의 속도를 제어 가능하게 변화시킴으로써 시스템 압력과 유량 사이의 미리 정해진 관계를 기반으로 유량을 제어할 수 있습니다. 송풍기는 관성을 최소화하여 흡기 또는 호기의 변화에 ​​​​빠르게 반응하도록 설계됩니다. 이 경우 피드백 제어기를 사용하여 가스 유량을 제어할 수도 있습니다. 그러나 시스템 압력의 변화는 송풍기 속도가 일정하더라도 유량을 변화시킬 수 있습니다. 이 문제는 피드백 제어만으로는 완전히 해결할 수 없습니다. 지속적으로 변화하는 시스템 압력은 일반적으로 시스템 불안정 또는 목표 유량 주변에서의 진동을 초래합니다.