《電子技術應用》
您所在的位置:首頁 > 其他 > 業(yè)界動態(tài) > 電源模塊在醫(yī)療器械中的應用

電源模塊在醫(yī)療器械中的應用

2016-12-31
來源:互聯(lián)網(wǎng)

1、醫(yī)療器械電源模塊有哪些普遍的要求?

  醫(yī)療設備通常用于病人治療或者常規(guī)的家庭理療,因此幾乎全部的醫(yī)療設備都是要與人接觸的,基于此條件,醫(yī)療設備相對其他設備對安全的要求最為苛刻的,簡單羅列如下:

a、EMC指標的要求:

  醫(yī)療設備的傳導和輻射需要滿足EN55011,限值和EN50552 ITE設備相同??紤]到醫(yī)療系統(tǒng)既要滿足高安全、高隔離的要求,傳導和輻射又要求滿足標準要求,這對電源的設計是一個很大的考驗,設計人員在設計中既要確保高隔離又要把EMI做好,實際上一件很困難的事,因此很多的醫(yī)療設備也不得不妥協(xié),只要求EMI性能滿足CLASSA等級即可。

b、安全距離和耐壓:

  醫(yī)療標準不同于常規(guī)的認證,為了確保安全可靠,在標準中明確規(guī)定了系統(tǒng)的安全距離和耐壓指標需求,這些距離和耐壓的要求會根據(jù)應用場合和人群進行區(qū)分,按照防護方式分為MOPP(病人防護方式)和MOOP(操作者防護方式),按照設備類型又分為B類、BF類、CF類。考慮到模塊的通用性,醫(yī)療電源工程師在設計的過程中,通常會盡可能的滿足最苛刻的要求,簡單如下:

①L,N對PE 1500VAC隔離,電氣間隙2.5mm,爬電距離4.0mm。

②變壓器原邊對副邊4000VAC,電氣間隙5mm,爬電距離8mm。

③輸出對PE,500VDC(浮地),電氣間隙2.5mm,爬電距離4mm。

c、超低漏電流的要求:

  低漏電流是醫(yī)療電源的核心指標,IEC的要求為醫(yī)療設備正常狀態(tài)下測試264VAC,50Hz,漏電流≤500uA,但是醫(yī)療設備通常遠遠不止一路隔離電源,一些大型的CT甚至會有5路甚至以上的電源。因此對于電源廠家而言,一個電源模塊的漏電流最好能夠做到≤100uA。對于與人體接觸的后級DCDC電源,因為直接與人體接觸,對隔離要求更為苛刻,尤其是與心臟接觸的CF類設備,醫(yī)療認證中明確要求≤10uA。

d、接地連續(xù)性的要求:

  醫(yī)療電源之所以對這一指標有要求主要是因為接地電阻大的時候,很容易導致不同電源供電的設備的地電位差相差大,對重病患者可能存在危害,因此接地連續(xù)性也必須經(jīng)過嚴格測試,IEC要求PE對殼體任何可接觸金屬處的電阻<0.1Ω。

e、其他要求:

  除去以上的常規(guī)要求,醫(yī)療設備還需要滿足常規(guī)民用家電的所有要求,如需要滿足ROHS的要求,人手可觸及的溫度必須滿足常規(guī)標準要求等等,不詳細列出來。


2、電源模塊是如何應用于醫(yī)療器械的?

  醫(yī)療電源通常指可以滿足上面所列要求的電源模塊,隨著科技的發(fā)展各種類型的醫(yī)療器械不斷涌出,小到微型的醫(yī)療穿戴設備,大到X光機、CT機都離不開供電電源,而滿足以上要求的醫(yī)療電源是醫(yī)療器械安全可靠的重要保障,下面我們簡單的列幾個醫(yī)療電源在醫(yī)療器械中的應用:

a、醫(yī)療電源在注射泵中的應用:

6d9533fa461a29d7ab8b92169415d8fa.jpg


圖1注射泵

  圖1為常規(guī)的醫(yī)療注射泵,與其他的微量注射泵、輸液泵等相比雖然形態(tài)結構有所差別,但是基本的電氣供電是相同的,大致如下圖2。

e6f2a01d8579181e9ac70d30ca1627d6.jpg


圖2注射泵供電框圖

醫(yī)療電源推薦:72387f518e67801d9bc3106a9e5582a5.jpg


b、醫(yī)療電源在內(nèi)窺鏡清洗器中的應用:

9053393b2ad7faa54d4f048bcdb3ce76.jpg

圖3內(nèi)窺鏡清洗器

  圖3為常見的內(nèi)窺鏡清洗器,顧名思義是用于清理內(nèi)窺鏡的醫(yī)療器械,內(nèi)窺鏡鏡頭深入患者體內(nèi),能否安全清理直接影響患者身體的健康狀況,因此要求嚴格。詳細的電源供電框圖如下圖4。

4d115a99769aca0c4b1c40802492f305.jpg

圖4內(nèi)窺鏡清洗器的供電框圖

醫(yī)療電源推薦:


c、醫(yī)療電源在高電位治療儀中的應用:

82a0f40a1a3948985975ab131a2c17cd.jpg

圖5高電位治療儀

  高電位治療儀主要通過高壓低頻交變電場,在空間內(nèi)形成高壓電子的移動,通過高壓電子的力量對人體血液中的蛋白質(zhì)、膽固醇、中性脂肪、甘油三脂等進行分解和中和,同時可以通過高壓電子對人體的內(nèi)臟神經(jīng)進行刺激,具有凈化血液和調(diào)節(jié)植物神經(jīng)的作用,最終達到將體內(nèi)廢物排出體外的目的。

  目前市面上常見的高電位治療儀產(chǎn)生的交變電場,大部分頻率為每秒50次,屬于低頻電場。詳細的供電框圖如下圖6。

20170a850583064abb23db83f00fec82.jpg

圖6高電位治療儀供電框圖

醫(yī)療電源推薦:

72387f518e67801d9bc3106a9e5582a5.jpg




本站內(nèi)容除特別聲明的原創(chuàng)文章之外,轉(zhuǎn)載內(nèi)容只為傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點。轉(zhuǎn)載的所有的文章、圖片、音/視頻文件等資料的版權歸版權所有權人所有。本站采用的非本站原創(chuàng)文章及圖片等內(nèi)容無法一一聯(lián)系確認版權者。如涉及作品內(nèi)容、版權和其它問題,請及時通過電子郵件或電話通知我們,以便迅速采取適當措施,避免給雙方造成不必要的經(jīng)濟損失。聯(lián)系電話:010-82306118;郵箱:aet@chinaaet.com。