《電子技術(shù)應(yīng)用》
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醫(yī)療設(shè)備電源的安全與電磁兼容問(wèn)題分析
摘要: 電力保障對(duì)于醫(yī)療單位格外重要,所以醫(yī)療單位在電力保障上都會(huì)予以嚴(yán)格的要求。一臺(tái)醫(yī)療設(shè)備在醫(yī)院是否能夠發(fā)揮其最大效能,除了與機(jī)器本身的技術(shù)性能有直接的關(guān)系外,還和供電電源的質(zhì)量有著極其重要的關(guān)系。
Abstract:
Key words :

    電力保障對(duì)于醫(yī)療單位格外重要,所以醫(yī)療單位在電力保障上都會(huì)予以嚴(yán)格的要求。一臺(tái)醫(yī)療設(shè)備在醫(yī)院是否能夠發(fā)揮其最大效能,除了與機(jī)器本身的技術(shù)性能有直接的關(guān)系外,還和供電電源的質(zhì)量有著極其重要的關(guān)系。電源品質(zhì)的好壞,將直接影響醫(yī)療設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性,甚至導(dǎo)致重大醫(yī)療設(shè)備事故和造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

    目前,國(guó)內(nèi)的醫(yī)療設(shè)備大多采用220V市電供電。由于各種不同類型的醫(yī)療設(shè)備供電需求,目前使用最多的是集中式供電結(jié)構(gòu)。即由一個(gè)集中的電源變換器產(chǎn)生所需各種電壓等級(jí)的輸出電壓。由于它成本低廉、效率高、輸出電壓可調(diào)整、輸出噪音小、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快等非常適合醫(yī)療類設(shè)備使用,是醫(yī)療類設(shè)備目前使用最多的一種供電方式。醫(yī)療設(shè)備電源方案確定需要考慮下面幾個(gè)問(wèn)題。

    安全與隔離

    安全與隔離是普通商用電源與醫(yī)療用電源的一個(gè)重大差別。通常,除了一些實(shí)驗(yàn)分析類儀器,醫(yī)療設(shè)備大多安裝在病床或手術(shù)臺(tái)附近,離人和操作者的距離比較近,外殼常常會(huì)被觸及到。醫(yī)療設(shè)備內(nèi)部有各種各樣的強(qiáng),弱電的部件,如果強(qiáng)弱電之間的隔離或者是外殼材料絕緣有問(wèn)題,就會(huì)非常危險(xiǎn)。安全測(cè)試方面一般醫(yī)療設(shè)備電源都必須得到UL60601-1、C-UL、EN60601-1等安全認(rèn)證。輸入輸出端必須要4,000V以上的隔離電壓,而且要求對(duì)地漏電流低,符合安規(guī)爬電距離要求。而對(duì)于強(qiáng)電部分需采用雙重絕緣,尤其有可能與設(shè)備外 殼接觸的部分更要加強(qiáng)絕緣設(shè)計(jì)。

    電磁兼容性抗電磁干擾能力

    要為醫(yī)療類設(shè)備選擇或者搭建一個(gè)好的供電系統(tǒng),必須注意提高電源的電磁兼容性和抗電磁干擾能力。主要要從以下幾個(gè)方面來(lái)考慮:

    1.設(shè)計(jì)

    PCB的設(shè)計(jì)和布局,一般的電源中都會(huì)包含一些高頻信號(hào),PCB上的任何印制線都可以起到天線的作用,印制線的長(zhǎng)度和寬度都會(huì)影響其阻抗和感抗,從而影響頻率響應(yīng),及時(shí)通過(guò)直流信號(hào)的印制線也會(huì)從臨近的印制線耦合到射頻信號(hào)并引起電路的問(wèn)題。所以醫(yī)療類電源必須選擇大品牌,具有很強(qiáng)研發(fā)實(shí)力的公司的產(chǎn)品,這些產(chǎn)品在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝方面都能保證良好的品質(zhì)。

    2.屏蔽

    為了抑制開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生的輻射,消除電磁干擾對(duì)醫(yī)療設(shè)備內(nèi)其他電子設(shè)備的影響,最好的辦法就是對(duì)電源的磁場(chǎng)進(jìn)行屏蔽,然后將整個(gè)屏蔽罩與醫(yī)療設(shè)備的機(jī)殼或地連為一體,這是個(gè)事半功倍的辦法。

    3.認(rèn)證

    現(xiàn)階段一般醫(yī)療設(shè)備類電源都需要經(jīng)過(guò)FCC-B、CISPR22-B、EN55011550226120461000等電磁兼容性及抗電磁干擾能力測(cè)試。選擇完成這些測(cè)試的產(chǎn)品不僅能確保不對(duì)設(shè)備內(nèi)其它電子元器件產(chǎn)生電磁影響,而且能減少醫(yī)療設(shè)備研發(fā)周期及推向市場(chǎng)前的受檢時(shí)間。

    4.尺寸及高功率密度

    目前醫(yī)療類設(shè)備除了向多功能、高檢測(cè)和調(diào)整精度方向發(fā)展外,更小尺寸及便于攜帶也是一個(gè)發(fā)展方向。這就要求醫(yī)療設(shè)備電源必須在更小的板載面積條件下?lián)碛懈叩墓β瘦敵觥?/p>

    5.特殊應(yīng)用

    目前市場(chǎng)上的集中式供電電源產(chǎn)品大多是標(biāo)準(zhǔn)輸出,即使有部分電源產(chǎn)品可以通過(guò)外接電路的方式進(jìn)行輸出調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)范圍也不大,而且穩(wěn)定性也存在問(wèn)題。如果碰到了低電壓、大電流或者極高的直流電壓情況該如何處理,當(dāng)然可以采用定制方式,但價(jià)格相當(dāng)高,客戶能否接受。

    6.價(jià)格

    如今醫(yī)療設(shè)備的價(jià)格由于競(jìng)爭(zhēng)的激烈,已經(jīng)逐步透明,特別是一些家用的小型醫(yī)療設(shè)備,價(jià)格已經(jīng)非常平民化、大眾化。所以這就要求醫(yī)療設(shè)備的重要組成部分--電源,必須要有有競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格。<

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