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《醫(yī)療電源的選用標準》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、AC-DC醫(yī)療電源的選用標準與典型應用摘要:隨著醫(yī)療水平的提高,越來越多先進的醫(yī)療設(shè)備廣泛運用在了各種醫(yī)療場合。其中,電源作為醫(yī)療設(shè)備的重要組成部分,它相對于其他種類的電源產(chǎn)品有更為嚴苛的要求。本文將重點介紹醫(yī)療用電源的特殊要求以及金升陽公司高品質(zhì)醫(yī)療用AC-DC產(chǎn)品的特性。關(guān)鍵詞:AC-DC電源醫(yī)療設(shè)備金升陽LD系列一:引言醫(yī)療設(shè)備產(chǎn)業(yè)是關(guān)系到人類生命健康的新興產(chǎn)業(yè),世界發(fā)達國家近十余年來,一直保持著很高的年增長率,被譽為朝陽工業(yè)。在全球經(jīng)濟出現(xiàn)衰退局面,醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)卻仍能保持良好的發(fā)展勢頭。電源是醫(yī)療設(shè)備的一個重要組成部分,目前,醫(yī)療設(shè)備大多采用開關(guān)電源。隨著電子技術(shù)的發(fā)展,開關(guān)電源不僅
2、體積大大縮小,重量減輕,極大的降低了能耗,并提高了可靠性。可以說醫(yī)療電源的發(fā)展也極大的推動了醫(yī)療設(shè)備的發(fā)展。那么,醫(yī)療電源有什么特別要求以及與其他工業(yè)電源不同之處呢,下面將與大家一起探討。二:醫(yī)療電源的特殊要求使用交流供電的醫(yī)療診斷、測量和治療設(shè)備,由不合適的接地和電絕緣產(chǎn)生漏電流,潛在的將病人甚至醫(yī)療人員暴露在電擊、燒傷、內(nèi)器官損傷和心律不齊的危險之中;由于病患的耐受能力較常人有很大的減弱,這些潛在的危險對病患有更大的威脅。鑒于醫(yī)療設(shè)備的特殊使用環(huán)境,在安全及可靠性方面有更為嚴苛的要求。必須滿足IEC60601–1安規(guī)的絕緣和漏電流要求,或其相關(guān)產(chǎn)品的具體標準,以及任何國家或地區(qū)如:EN6
3、0601-1,UL60601-1和CSA22.2第601.1M90的標準。表1總結(jié)了IEC60601-1醫(yī)療設(shè)備的安規(guī)要求。表1IEC60601-1安全標準要求工作電壓工作電壓絕緣型式爬電距離空間距離絕緣穿透距(Vdc)(Vac)(mm)(mm)離(mm)基本絕緣1.70.81712加強絕緣3.41.6基本絕緣2.01.03430加強絕緣4.02.0基本絕緣2.31.285600.4加強絕緣4.62.4177125基本絕緣3.01.60.4加強絕緣6.03.2基本絕緣4.02.53542500.4加強絕緣8.05.0基本絕緣6.03.55664000.4加強絕緣12.07.0基本絕緣8.04
4、.57075000.4加強絕緣16.09.0另外一方面,醫(yī)療設(shè)備的電磁輻射和電磁輻射防護是醫(yī)用電源的一個重要參數(shù)標準,涉及到電涌和瞬變電流強度、靜電放電(ESD)電平,以及射頻干擾(RFI)防護能力。許多醫(yī)療應用都涉及RF治療儀或無創(chuàng)電子手術(shù)器械,因此電源必須能抵御干擾,不受影響。合格的醫(yī)用電源應符合與EMC相關(guān)的許多技術(shù)要求相配合的EN60601-1-2標準。不僅如此,醫(yī)用電源還必須滿足IEC61000-4-2((靜電防護能力,要求達到3kV)、IEC61000-4-3(射頻輻射防護能力,要求達到3V/m)、IEC61000-4-4EFT(電壓瞬變承受能力,要求達到1kV)、IEC6100
5、0-4-5(市電涌流承受能力,要求達到1kV和2kV)、IEC61000-3-2(市電線路諧波要求)、IEC61000-3-3(電力線閃變要求),以及EN55011(A類產(chǎn)品或B產(chǎn)品輻射限制)等要求。其它還有一些要求,涉及到特定的應用場合:如系統(tǒng)可能要在急救車車上使用,會出現(xiàn)電壓沖擊,對此,電源至少應符合IEC68-2-29標準;有些設(shè)備是便攜設(shè)備,可能在直升機上使用,會出現(xiàn)隨機性振動,對此,電源應符合MIL-STD-810E標準。三:金升陽LD系列產(chǎn)品特性金升陽公司致力于醫(yī)療用ACDC電源的開發(fā),目前擁有LD05,LD10系列產(chǎn)品,產(chǎn)品的原理框圖如圖1所示。產(chǎn)品在設(shè)計過程中始終以高的可靠性
6、為目標,在設(shè)計中的每一個環(huán)節(jié)都體現(xiàn)了這一點。L+Vo整流穩(wěn)壓濾波濾波電路電路OVPN開關(guān)-Vo控制基準光耦電路反饋圖1LD系列產(chǎn)品原理框圖首先,產(chǎn)品控制芯片的可靠性對產(chǎn)品的可靠性起著至關(guān)重要的作用。產(chǎn)品選用ONSEMI(安森美)半導體公司的PWM控制芯片,由于芯片功能十分強大,只需要外接少數(shù)元件就能構(gòu)成完整的開關(guān)電源,因此大大簡化了產(chǎn)品的設(shè)計,從某種意義上講也大大提高了產(chǎn)品的可靠性。另外,芯片的待機功耗很低,能夠提供符合美國能源之星(ENERGYStar)的解決方案,空載狀態(tài)下同時能達到國際能源機構(gòu)(IEA)建議的要求。芯片的短路保護功能還能通過持續(xù)監(jiān)視反饋線的狀況,檢測到出現(xiàn)短路的情況,并
7、立即減小輸出功率,對整個電源及后級電路保護。一旦短路情況消失,控制器便恢復正常工作。這一功能也極大的提高了產(chǎn)品在異常條件下的可靠性。其次,在模塊電源的熱設(shè)計方面也做了很多有益的研究。我們知道MTBF是電源可靠性的計量指標,而影響MTBF的最重要因素是部件的溫度。因此要提高電源的可靠性,如何保持較低溫度得特別重要。模擬的方法有助于把一些抽象變得比較直觀,因此我們引進了電熱模型。所謂電熱模擬就是用導熱電回路來模擬