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有關(guān)醫(yī)療電源的選擇與推薦

作者: 時(shí)間:2013-09-28 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
; font-family: 宋體, arial; font-size: 14px; line-height: 25px; ">  4:安全與隔離:

本文引用地址:http://2s4d.com/article/228159.htm

  安全與隔離同樣是商用電源與醫(yī)用電源的一個(gè)重大差別,這對(duì)接受治療的病人及使用設(shè)備的醫(yī)務(wù)人員的觸電等安全保證相關(guān)。雖然人的皮膚算是個(gè)較好的絕緣體,但 一旦有非常小的交流電流施加到心臟上,就可能導(dǎo)致心臟肌肉纖維性顫動(dòng)和神經(jīng)肌肉損傷。所以涉及到病人的環(huán)境設(shè)備,任何可能與病人接觸的部分其電流必須嚴(yán)格 限制在40-70Hz內(nèi)。

  醫(yī)療器械應(yīng)用所需的保護(hù)級(jí)別與設(shè)備和病人的接近程度相關(guān)。對(duì)醫(yī)療系統(tǒng)供電來(lái)說(shuō),絕緣和保護(hù)指標(biāo)有三個(gè)安全級(jí)別。首先,所有離線電源都必須滿(mǎn)足 EN60950標(biāo)準(zhǔn)中的基本安全要求。此外,要靠近病人的醫(yī)用電源還要符合IEC601-1標(biāo)準(zhǔn)。而接觸病人的設(shè)備除了滿(mǎn)足以上2個(gè)要求外,還需要有額外 的隔離屏障來(lái)保護(hù)。還有在市電中斷時(shí),醫(yī)院的備用發(fā)電機(jī)要幾秒或幾分鐘后才能供電。因此,許多醫(yī)用電源和使用這種電源的設(shè)備都通過(guò)UPS系統(tǒng)接力供電。從 而,電源的輸入波形可能會(huì)改變,不再是理想的正弦波。所以,還需要在電源前端外接一個(gè)醫(yī)用變壓器來(lái)進(jìn)一步提高安全級(jí)別。所以,直接用到病人身上的設(shè)備必須 滿(mǎn)足所有這些參數(shù)的最高絕緣技術(shù)指標(biāo)。

  5. EMI-RFI輻射和防護(hù):

  設(shè)備的電磁輻射和電磁輻射防護(hù)也是醫(yī)用電源的一個(gè)重要參數(shù)標(biāo)準(zhǔn),涉及到電涌和瞬變電流強(qiáng)度、靜電放電(ESD) 電平,以及射頻干擾(RFI) 防護(hù)能力。對(duì)醫(yī)用電源來(lái)說(shuō),這些電氣指標(biāo)必須是同等級(jí)商用產(chǎn)品的三倍。許多醫(yī)療應(yīng)用都涉及RF治療儀或無(wú)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(yīng)符合與EMC相關(guān)的許多技術(shù)要求相配合的EN60601-1-2標(biāo)準(zhǔn)。不僅如此,醫(yī)用電源還必須滿(mǎn)足IEC61000-4-2 ((靜電防護(hù)能力,要求達(dá)到3kV)、IEC61000-4-3 (射頻輻射防護(hù)能力,要求達(dá)到3V/m)、IEC61000-4-4 EFT (電壓瞬變承受能力,要求達(dá)到1kV)、IEC61000-4- 5 (市電涌流承受能力,要求達(dá)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(lèi)產(chǎn)品或B產(chǎn)品輻射限制)等要求。為此,符合IEC601-1標(biāo)準(zhǔn)的電源一般都遵守EN55022/11A類(lèi)設(shè)備規(guī)范,而不是更為嚴(yán)格的B類(lèi)EMC規(guī) 范。這些設(shè)備也可以設(shè)計(jì)得符合B類(lèi)EMC規(guī)范,但必需額外采取更復(fù)雜的濾波和屏蔽措施,使得設(shè)備尺寸增大、成本增加。而廣州金升陽(yáng)公司的模塊則在 產(chǎn)品尺寸、成本、性能、安全等方面作了一個(gè)很好的平衡作用。

  其它還有一些要求,涉及到特定的應(yīng)用場(chǎng)合:如系統(tǒng)可能要在急救車(chē)車(chē)上使用,會(huì)出現(xiàn)電壓沖擊,對(duì)此,電源至少應(yīng)符合IEC 68-2-29標(biāo)準(zhǔn);有些設(shè)備是便攜設(shè)備,可能在直升機(jī)上使用,會(huì)出現(xiàn)隨機(jī)性振動(dòng),對(duì)此,電源應(yīng)符合MIL-STD-810E標(biāo)準(zhǔn)。

  案例:曾經(jīng)有客戶(hù)采用了低成本的“醫(yī)用電源”,該電源電壓5V、電流200mA,幾百個(gè)批量的單價(jià)為5美元。采用這種電源的設(shè)備要賣(mài)數(shù)萬(wàn)美元。這個(gè)價(jià)格低 得驚人的電源好象很不錯(cuò),如果說(shuō)它好得讓人懷疑,還真是如此。拆開(kāi)這種電源后發(fā)現(xiàn),它只有一塊單面印刷電路板,且為節(jié)省成本,電路板沒(méi)有金屬化通孔。電路 板采用表面安裝結(jié)構(gòu),且元件密度很大。元件間距根本不符合醫(yī)療用電源和相關(guān)安全管理機(jī)構(gòu)規(guī)定的爬電距離要求和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。漏電流達(dá)900mA,遠(yuǎn)超過(guò)規(guī)范限 度。爬電距離和電氣間隙電壓指標(biāo)還達(dá)不到通用電源中使用的電壓。高壓區(qū)域間的間距只有0.5 mm,并采用阻焊劑來(lái)提高點(diǎn)介質(zhì)抗御能力。功率MOSFET的引腳間距本應(yīng)加大,以增加爬電距離,但這種電源并沒(méi)有這樣處理,很可能是因?yàn)榭紤]到制造成本 和這樣做會(huì)占更多空間。鋁制散熱片通過(guò)一些扣爪插入電路板中,然后焊接固定。一但處理不正確,散熱片易發(fā)生松動(dòng)。反激電路中的MOSFET是無(wú)廠家的 fullpak封裝器件,有一個(gè)聚硅酮外套,并有絕緣帶加在散熱片上,因而阻礙了器件與散熱片的接觸,這樣使用中將有可能產(chǎn)生嚴(yán)重的熱穩(wěn)定性問(wèn)題,即當(dāng) MOSFET已經(jīng)過(guò)熱時(shí),散熱片還是冷的。這種電源剛好滿(mǎn)足商用EMI-RFI要求,但不符合醫(yī)用電源要求。

  這種電源還存在其它一些問(wèn)題,如整個(gè)電源內(nèi)到處都存在虛焊。使用時(shí),即使被正確裝配,也沒(méi)準(zhǔn)會(huì)在什么時(shí)候出故障。這種電源,盡管被當(dāng)作醫(yī)療用電源銷(xiāo)售,但 其本身本來(lái)就不是按照醫(yī)療用要求設(shè)計(jì)的,除了輸入電壓和輸出電壓及電流,就沒(méi)有相關(guān)的文件和技術(shù)指標(biāo)了。這種電源除了價(jià)格低得驚人外,別的性能要求遠(yuǎn)達(dá)不 到的要求。為何有人只希望將電源成本降低到如此水平,而故意冒如此多的風(fēng)險(xiǎn)?畢竟,電源是高溫、高壓、噪聲、漏電流、火災(zāi)等風(fēng)險(xiǎn)和危險(xiǎn)的主要源發(fā) 地?! ∷栽谶x定和購(gòu)買(mǎi)醫(yī)療用電源時(shí),要考慮有關(guān)的風(fēng)險(xiǎn),必須從有信譽(yù)、能提供符合相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的證明文件,并遵守質(zhì)量和可靠性標(biāo)準(zhǔn)和要求的廠家那里購(gòu) 買(mǎi)?! ∪簬卓钪档猛扑]的醫(yī)療級(jí)AC/DC電源模塊

  在本文的最后,推薦幾款模塊--金升陽(yáng)的LD系列電源模塊:LD05系列、LD10系列。金升陽(yáng)致力于小功率醫(yī)療電源模塊的開(kāi)發(fā),在醫(yī)療、工控、電力行業(yè)享有盛名,每年為GE、邁瑞等公司提供大量高性?xún)r(jià)比的產(chǎn)品。目前擁有LD05,LD10系列醫(yī)療級(jí)別電源,該系列電源具有以下特點(diǎn):

  1、 小體積、高功率密度。金升陽(yáng)的LD系列電源體積很小,其中:LD05系列電源,輸出額定功率為5W,全球通用電壓輸入,體積為50.08*25.4*15.16mm。LD10系列電源,輸出額定功率為10W,全球通用電壓輸入,體積為53*28*19mm。此小體積電源,為小型醫(yī)療設(shè)備節(jié)省了大量的元器件空間,為設(shè)備的小型化提供了可能。

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  2、 高可靠性。該系列電源均按工業(yè)級(jí)產(chǎn)品設(shè)計(jì),工作溫度為-25—70度,模塊化設(shè)計(jì),內(nèi)部使用導(dǎo)熱灌封膠,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)引腳。工業(yè)級(jí)產(chǎn)品設(shè)計(jì)為產(chǎn)品的可靠性提供了保障,標(biāo)準(zhǔn)化引腳封裝減少了客戶(hù)潛在的單一供貨風(fēng)險(xiǎn)。

  3、 安全性。該系產(chǎn)品均按醫(yī)療電源的要求設(shè)計(jì)。①電源均為CLASSⅡ設(shè)備。②在安規(guī)設(shè)計(jì)上,輸入和輸出之間的距離均達(dá)到8mm以上。③輸入和輸出之間耐壓達(dá)到4000VAC/1min。④輸入對(duì)輸出的漏電流也很小。其中LD05系列內(nèi)部無(wú)安規(guī)電容設(shè)計(jì),使得漏電流幾乎為零;LD10系列也僅為100uA以下。⑤LD05、LD10系列電源已通過(guò)EN60601的醫(yī)療認(rèn)證和UL60950的安全認(rèn)證。

  4、 環(huán)保要求。所有產(chǎn)品均按ROHS要求設(shè)計(jì),公司積極順應(yīng)全球環(huán)保發(fā)展的形勢(shì),全面推行“無(wú)鉛化”生產(chǎn),所有產(chǎn)品均符合ROHS檢測(cè)的要求。公司按照ISO14000標(biāo)準(zhǔn)實(shí)行環(huán)境管理和控制,保障員工的身心健康,最大限度地減少污染排放,全力保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境,履行環(huán)保職責(zé)。

  5、 具有較低的EMI性能。EN55011有l(wèi)evel B,level A兩個(gè)等級(jí),level B比level A嚴(yán)苛得多。圖2、圖3是LD10產(chǎn)品的EMI測(cè)試數(shù)據(jù),該數(shù)據(jù)由國(guó)家電子五所專(zhuān)業(yè)測(cè)試。測(cè)試結(jié)果可以看出,該系列電源具有較低的電磁輻射性能,達(dá)到EN55011,level B的要求,

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