医疗设备工业是关系到人类生命健康的新兴工业,近十余年来,在世界发达国家一向坚持着很高的商场年增长率,因而被誉为朝阳工业。跟着医疗水平的进步,越来越多先进的医疗设备广泛运用在了各种医疗场合。电源作为医疗设备的重要组成部分,它相对于其他品种的电源产品有更为苛刻的要求。本文要点介绍医疗用电源的特别要求以及金升阳公司高品质医疗用AC-DC产品的技能特性。
医疗电源的特别要求
现在,医疗设备大多选用开关电源。跟着电子技能的开展,开关电源不只体积大大缩小,分量减轻,并且能耗大幅下降,并进步了可靠性。运用沟通供电的医疗确诊、丈量和医治设备,或许会因为不合适的接地和电绝缘发生漏电流,而使患者以及医疗人员暴露在电击、烧伤、内脏器官损害和心律不齐等潜在风险之中。
鉴于医疗设备的特别运用环境,医疗用电源产品在安全性和可靠性方面有着更为苛刻的要求。例如,有必要满意IEC60601-1安规的绝缘和漏电流要求,或其相关规范,比如:EN60601-1、UL60601-1和CSA22.2第601.1 M90规范。表1总结了IEC 60601-1医疗设备的安规要求。
表1 IEC60601-1安全规范要求
另一方面,医疗设备的电磁辐射和电磁辐射防护是医用电源的一个重要参数规范,触及到电涌和瞬变电流强度、静电放电(ESD)电平,以及射频搅扰(RFI)防护才能。许多医疗运用都触及RF医治仪或无创电子手术器械,因而电源有必要能抵挡搅扰,不受影响。
合格的医用电源应契合与EMC相关技能要求相配合的EN60601-1-2规范。不只如此,医用电源还有必要满意IEC61000-4-2(静电防护才能,要求到达3kV)、IEC61000-4-3 (射频辐射防护才能,要求到达3V/m)、IEC61000-4-4 EFT(电压瞬变承受才能,要求到达1kV)、IEC61000-4-5(市电涌流承受才能,要求到达1kV和2kV)、IEC61000-3-2 (市电线路谐波要求)、IEC61000-3-3(电力线闪变要求),以及EN55011(A类产品或B产品辐射约束)等要求。
此外,触及到特定运用场合还有一些特别要求,例如,体系或许要在急救车上运用,或许会呈现电压冲击状况,这种电源至少应契合IEC 68-2-29规范;有些设备是便携设备,或许在直升机上运用,因而会呈现随机性振荡,此种电源应契合MIL-STD-810E规范。
金升阳LD系列产品特性
金升阳公司致力于医疗用ACDC电源的开发,现在具有LD05,LD10系列产品,产品的原理框图如图1所示。产品在规划过程中一直以高的可靠性为方针,在规划中的每一个环节都表现了这一点。
图1 LD系列产品原理框图
首要,产品操控芯片的可靠性对产品可靠性起着至关重要的效果。咱们的产品选用安森美半导体公司的PWM操控芯片,因为芯片功用非常强壮,只需要外接少量元件就能构成完好的开关电源,因而大大简化了产品的规划,从某种意义上讲也大大进步了产品的可靠性。别的,芯片的待机功耗很低,可以供给契合美国动力之星和欧洲蓝天使规范的解决方案,空载状态下一起能到达世界动力组织(IEA)最新主张的要求。芯片的短路维护功用还能经过继续监督反馈线的状况,检测到呈现短路的状况,并当即减小输出功率,从而对整个电源及后级电路完成维护。一旦短路状况消失,操控器便康复正常作业。这一功用也极大进步了产品在反常条件下的可靠性。
其次,在模块电源的热规划方面咱们也做了许多有利的研讨。MTBF是电源可靠性的计量目标,而影响MTBF的最重要因素是部件的温度。因而要进步电源的可靠性,怎么坚持较低温度至关重要。模仿的办法有助于把一些笼统变得比较直观,因而咱们引进了电热模型。所谓电热模仿便是用导热电回路来模仿电子器材的散热回路,用电参数模仿热量的传递。详细地讲,即用电路中的电流来模仿热路中的热量(核算中,常用半导体器材的耗散功率PD来替代热量Q),用电流的活动来表明暖流的传递。电压U相当于器材温度到环境温度之温差△T,电阻R相当于热阻Rth。当然,除了模仿的热能传递,在规划及验证过程中,很多的高低温可靠性实验也用来验证、完善产品的热规划。