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[导读]当今社会,随着科学技术的不断进步,越来越多的现代医疗器械得到了飞速发展,特别是直接与人体相接触的电子仪器,除了对仪器本身性能的要求越来越高外之外,对人体安全方面的考虑也越来越备受关注。例如:心脏穿刺监视器、超声波、母婴监护仪、婴儿保温仪、生命监护仪等一些与人体紧密接触的仪器,也就是说病人使用仪器时不能因为使用仪器而对人体造成有触电或者其他方面的任何危险。医疗电子,与其他定位于大众市场及在乎成本的消费电子和其它低价产品应用领域的电子和功率电子不同,医疗电子要遵守的规则多得多。

当今社会,随着科学技术的不断进步,越来越多的现代医疗器械得到了飞速发展,特别是直接与人体相接触的电子仪器,除了对仪器本身性能的要求越来越高外之外,对人体安全方面的考虑也越来越备受关注。例如:心脏穿刺监视器、超声波、母婴监护仪、婴儿保温仪、生命监护仪等一些与人体紧密接触的仪器,也就是说病人使用仪器时不能因为使用仪器而对人体造成有触电或者其他方面的任何危险。医疗电子,与其他定位于大众市场及在乎成本的消费电子和其它低价产品应用领域的电子和功率电子不同,医疗电子要遵守的规则多得多。

一台医疗设备在医院是否能够发挥其最大效能,除了与机器本身的技术性能有直接的关系外,还和供电电源的质量有着极其重要的关系。电源品质的好坏,将直接影响医疗设备的运行稳定性和可靠性,甚至导致重大医疗设备事故和造成巨大的经济损失。

目前,国内的医疗设备大多采用220V市电供电。由于各种不同类型的医疗设备供电需求,目前使用最多的是集中式供电结构。即由一个集中的电源变换器产生所需各种电压等级的输出电压。由于它成本低廉、效率高、输出电压可调整、输出噪音小、动态响应快等非常适合医疗类设备使用,是医疗类设备目前使用最多的一种供电方式。

由于医疗电子产量一般相对较低,设计人员必须考虑购买或自制的问题。医疗电子的设计人员很少考虑自己设计离线功率电源。因为这类特殊的设计和测试所需的投资与最终的产量规模不相配,设备制造商会发现产品的产量难于或不可能分摊设计阶段付出的投资。所以,向已经拥有相应专业设计能力和测试技术的公司直接购买功率电源更合算。

安全与隔离是普通商用电源与医疗用电源的一个重大差别。通常,除了一些实验分析类仪器,医疗设备大多安装在病床或手术台附近,离人和操作者的距离比较近,外壳常常会被触及到。医疗设备内部有各种各样的强,弱电的部件,如果强弱电之间的隔离或者是外壳材料绝缘有问题,就会非常危险。

要为医疗类设备选择或者搭建一个好的供电系统,必须注意提高电源的电磁兼容性和抗电磁干扰能力。主要要从以下几个方面来考虑:

设计。 PCB的设计和布局,一般的电源会包含一些高频信号,PCB上的任何印刷线路都可以充当天线,印刷线路的长度和宽度会影响其阻抗和电感,从而影响频率响应,及时传递直流信号的印刷线路也会耦合到相邻印刷线路的射频信号,并引起电路问题。因此,医疗电源必须选择具有强大研发能力的大品牌和公司的产品。这些产品可以保证在设计和生产技术方面的优良品质。

屏蔽。为了抑制开关电源产生的辐射并消除电磁干扰对医疗设备中其他电子设备的影响,最好的方法是屏蔽电源的磁场,然后将整个屏蔽盖连接到医疗设备的外壳或地面。这是用一半的努力就能获得两倍结果的一种方法。

认证。在此阶段,一般医疗设备电源需要通过FCC-B,CISPR22-B,EN55011 \ 55022 \ 61204 \ 61000等电磁兼容性和抗电磁干扰能力。选择完成这些测试的产品不仅可以确保不会对设备中的其他电子组件产生电磁影响,而且可以减少医疗设备的研发周期和投放市场之前的检查时间。

尺寸和高功率密度。当前,除了多功能,高检测和调节精度的发展以外,医疗设备也是尺寸更小且易于携带的发展方向。这就要求医疗设备的电源在板面积较小的情况下必须具有较高的功率输出。

特殊应用。目前,市场上大多数集中式电源产品均具有标准输出。即使某些电源产品可以通过外部电路调节输出,调节范围也不大,并且存在稳定性问题。如果遇到低电压,大电流或极高的直流电压,该如何处理,当然可以使用定制方法,但是价格很高,无论客户是否接受。

在研究设计过程中,一定会有这样或着那样的问题,这就需要我们的科研工作者在设计过程中不断总结经验,这样才能促进产品的不断革新。

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