高可靠性醫(yī)療設(shè)備電源選型參考與應(yīng)用實(shí)例分享

　　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。為此，深圳中電華星電子技術(shù)有限公司針對(duì)目前醫(yī)療設(shè)備市場(chǎng)的現(xiàn)狀對(duì)設(shè)備的供電電源進(jìn)行長(zhǎng)期的研究，為您的產(chǎn)品提供最低價(jià)及高效的電源解決方案。在此，就醫(yī)療類設(shè)備電源的選型及產(chǎn)品與大家進(jìn)行一些探討。

　　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)。

　　電磁兼容性和抗電磁干擾能力

　　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：

　　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)。

　　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。

　　認(rèn)證?，F(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。

　　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?。excelsys目前單位面積的功率密度可達(dá)17W/in3，體積非常小，現(xiàn)在已經(jīng)成功運(yùn)用于多種便攜醫(yī)療設(shè)備和車(chē)載醫(yī)療設(shè)備。更多模塊電源信息請(qǐng)聯(lián)系中電華星技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)。

　　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。碰到這樣的情況，考慮下excelsys，她可以在極低的價(jià)格下滿足您的要求。

　　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。在這方面，深圳中電華星電子技術(shù)有限公司作為目前國(guó)內(nèi)最大的電源模塊代理商，除了能提供有競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)方案之外，還能依靠供應(yīng)商的大力支持，確保客戶在極具競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格優(yōu)勢(shì)下獲得高品質(zhì)的電源模塊產(chǎn)品。

　　這么多醫(yī)療設(shè)備電源選型的問(wèn)題，如何選擇，如果我告訴你有一個(gè)只要5分鐘就可以確定電源選型的電源產(chǎn)品，你相信嗎？她就是愛(ài)爾蘭的Excelsys。

　　Excelsys是全球領(lǐng)先的配置電源設(shè)計(jì)、制造企業(yè)，總部設(shè)在愛(ài)爾蘭，產(chǎn)品主要應(yīng)用于醫(yī)療、照明、軍事等領(lǐng)域，尤其在醫(yī)療設(shè)備方面應(yīng)用非常廣泛。目前應(yīng)用于醫(yī)療設(shè)備方面的配置類電源產(chǎn)品主要有四個(gè)系列，涵蓋了200W-1450W的功率區(qū)間及低噪音等多種選擇。

　　該公司的配置類電源產(chǎn)品由兩部分組成。

　　一是機(jī)殼（powerPacs）。作用是將全范圍輸入的市電進(jìn)行整流及PFC功率因素校正，輸出360V直流電壓。目前機(jī)殼有兩個(gè)大類9個(gè)系列的產(chǎn)品可供選擇，兩類產(chǎn)品分別提供4插槽封裝和6插槽封裝，4插槽輸出功率范圍為200W-750W，6插槽輸出功率范圍為400W-1340W，9個(gè)系列分別涵蓋普通應(yīng)用、低噪音、高溫、醫(yī)療認(rèn)證、震動(dòng)、遠(yuǎn)程控制等不同應(yīng)用。

　　二是模塊（powerMods）。標(biāo)準(zhǔn)安裝件可直接安裝在機(jī)殼上，可以選擇單路或雙路不同的直流輸出組合，有7種不同輸出電壓和功率可供選擇，輸出可在1.5V-58V之間進(jìn)行調(diào)節(jié)，且模塊間可以串并聯(lián)任意組合，方便組成各種特殊應(yīng)用的系統(tǒng)，非常方便。

　　該產(chǎn)品的配置選型非常簡(jiǎn)單，只需先確定設(shè)備的總體功率需求和適用條件，選定機(jī)殼，然后根據(jù)設(shè)備中某些組件的供電需求選配模塊，工程師只需要5分鐘即可確定設(shè)備電源方案，簡(jiǎn)單高效。減少研發(fā)投入，加快設(shè)備投產(chǎn)時(shí)間。

　　下面就給大家介紹下該公司幾個(gè)醫(yī)療設(shè)備專用電源系列及實(shí)際應(yīng)用案例。

　　Xmite、Xrite系列

　　Xmite 系列是Excelsys公司專為醫(yī)療設(shè)備設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的專用電源，所有產(chǎn)品均經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的EN60601-1及UL2601-1安全測(cè)試及多項(xiàng)電磁防護(hù)測(cè)試，輸入輸出端隔離電壓為4，000VAC，對(duì)地漏電流低于300μA，符合安規(guī)爬電距離要求，能在44.5×260×89mm的封裝（1U高）內(nèi)最多提供高達(dá) 750W的功率輸出，提供4個(gè)不同插槽選擇，可以選擇8路不同的輸出組合，輸出電壓1.5V-58V不等，且輸出可調(diào)，效率高達(dá)90%。所有組合均可由客戶按需自由配置（具體見(jiàn)配置表），非常有特點(diǎn)。Xrite系列基本參數(shù)與Xmite系列基本相似，是該系列的低噪音版本，實(shí)測(cè)全負(fù)荷運(yùn)行噪音不高于54dB。該公司產(chǎn)品還可以針對(duì)特定的客戶需求進(jìn)行震動(dòng)、電磁輻射、溫度、認(rèn)證和控制等方面的專門(mén)設(shè)計(jì)和測(cè)試，具體技術(shù)應(yīng)用方案請(qǐng)聯(lián)系中電華星技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)。

　　Xvite、Xzite系列

　　Xvite 系列是Excelsys公司專為醫(yī)療設(shè)備設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的高功率專用電源，所有產(chǎn)品均經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的EN60601-1及UL2601-1安全測(cè)試及多項(xiàng)電磁防護(hù)測(cè)試，輸入輸出端隔離電壓為4，000VAC，對(duì)地漏電流低于300μA，符合安規(guī)爬電距離要求，輸出功率400W到1450W不等，功率密度高達(dá) 15W/in3，該系列產(chǎn)品最多可選擇6個(gè)模塊12路不同的輸出組合，輸出電壓1.5V-58V不等，且輸出可調(diào)，效率高達(dá)90%。所有組合均可由客戶按需自由配置（具體見(jiàn)輸出組合選型表）。Xzite系列基本參數(shù)與Xvite系列基本相似，是該系列的低噪音版本，實(shí)測(cè)全負(fù)荷運(yùn)行噪音不高于59dB。

　　實(shí)際應(yīng)用案例

　　1、普通醫(yī)用激光修復(fù)設(shè)備

　　設(shè)備總功率約為1，100W，滿足醫(yī)療設(shè)備認(rèn)證，需要四組不同直流輸出，首先是大電流的48V、20A用于激光設(shè)備， 其次需要一個(gè)18V用于LCD顯示器，再次需要一個(gè)5V用于控制面板，最后還需要一個(gè)12V用于系統(tǒng)散熱風(fēng)扇。這個(gè)客戶找了很多品牌的產(chǎn)品都無(wú)法定型，因?yàn)殡娫聪到y(tǒng)太復(fù)雜，價(jià)格太高，占用的空間太大，最后他選擇了Excelsys，在40.5×260×127mm（1U高）的封裝內(nèi)解決了問(wèn)題。

　　首先，他選擇了一個(gè)Xvite系列XVD機(jī)殼，最大輸出功率1，200W，滿足醫(yī)療認(rèn)證和隔離電壓要求，模塊方面他選擇4個(gè)Xg5模塊并聯(lián)輸出48V、 24A（MAX）用于激光，1個(gè)