醫(yī)療電源的選擇與應用
⑸ EMI-RFI輻射和防護
設備的電磁輻射和電磁輻射防護也是醫(yī)用電源的一個重要參數標準,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。對醫(yī)用電源來說,這些電氣指標必須是同等級商用產品的三倍。許多醫(yī)療應用都涉及RF治療儀或無創(chuàng)電子手術器械,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相關的許多技術要求相配合的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)、IEC61000-4-4 EFT(電壓瞬變承受能力,要求達到1kV)、IEC61000-4-5(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類產品或B產品輻射限制)等要求。為此,符合IEC601-1標準的電源一般都遵守EN55022/11A類設備規(guī)范,而不是更為嚴格的B類EMC規(guī)范。這些設備也可以設計得符合B類EMC規(guī)范,但必需額外采取更復雜的濾波和屏蔽措施,使得設備尺寸增大、成本增加。而廣州金升陽公司的醫(yī)療電源模塊則在產品尺寸、成本、性能、安全等方面作了一個很好的平衡作用。
其它還有一些要求涉及到特定的應用場合:如系統(tǒng)可能要在急救車上使用,會出現電壓沖擊,對此,電源至少應符合IEC68-2-29標準;有些設備是便攜設備,可能在直升機上使用,會出現隨機性振動,對此,電源應符合MIL-STD-810E標準。
⑹ 醫(yī)用電源實例分析
曾經有客戶采用了低成本的“醫(yī)用電源”,該電源電壓5V、電流200mA,幾百個批量的單價為5美元。采用這種電源的設備要賣數萬美元。這個價格低得驚人的電源好像很不錯,如果說它好得讓人懷疑,還真是如此。拆開這種電源后發(fā)現,它只有一塊單面印刷電路板,且為節(jié)省成本,電路板沒有金屬化通孔。電路板采用表面安裝結構,且元件密度很大。元件間距根本不符合醫(yī)療用電源和相關安全管理機構規(guī)定的爬電距離要求和設計準則。漏電流高達900mA,遠超過規(guī)范限度。爬電距離和電氣間隙電壓指標還達不到通用電源中使用的電壓。高壓區(qū)域間的間距只有0.5mm,并采用阻焊劑來提高介質抗御能力。功率MOSFET的引腳間距本應加大,以增加爬電距離,但這種電源并沒有這樣處理,很可能是因為考慮到制造成本和這樣做會占更多空間。鋁制散熱片通過一些扣爪插入電路板中,然后焊接固定。一旦處理不正確,散熱片易發(fā)生松動。反激電路中的MOSFET是無廠家的fullpak封裝器件,有一個聚硅酮外套,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生嚴重的熱穩(wěn)定性問題,即當MOSFET已經過熱時,散熱片還是冷的。這種電源剛好滿足商用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題,如整個電源內到處都存在虛焊。使用時,即使被正確裝配,也會隨時出現故障。這種電源,盡管被當作醫(yī)療用電源銷售,但其本身就不是按照醫(yī)療用要求設計的,除了輸入電壓和輸出電壓及電流,就沒有相關的文件和技術指標了。這種電源除了價格低得驚人外,別的性能要求遠達不到醫(yī)療電源的要求。
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