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[经验] AC/DC 和DC/DC 电源模块在医疗设备上的设计与应用

2019-8-16 13:30:27  1114 医疗设备 电源模块
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在欧盟,医疗器械必须符合MDD指令93/42/EECArticle 3的要求,市场上的产品必须符合Article 3、ER1、Annex I、Annex II、Annex III及Annex VII的风险分析指定要求。这是为了确保设备的安全性和基本性能,特别是要保护操作员和患者免受电击。目前对医疗器械产品的要求是符合ES/EN/IEC 60601-1标准(最新版为第4版)。
AC/DC转换器的隔离要求十分明确
医疗应用中使用的AC/DC转换器需要高级别的防触电保护的原因浅而易见,如果手术期间没有高级别的防触电保护,高压交流电可能会直接接触到患者、甚至是患者器官,形成致命的安全隐患。医疗安全标准为操作员和患者明确地定义了两个等级的隔离或保护措施(MOP)。每个等级必须有两个MOP,分别是2MOOP和2MOPP。针对医疗设备是否和患者直接接触又分为三个进一步的定义:
B型:不与患者直接接触,可能接地。
BF型:连接患者但不直接连接心脏,不接地。
CF型:连接患者心脏,不接地。
与所有安全标准一样,环境因素也会影响隔离特性,例如系统电压、污染程度、过电压等级以及海拔高度。是否有功能性接地(FE)或保护接地(PE)、都是重要的因素。

DC/DC也需要隔离
在医疗设备中,通常需要DC/DC转换器,把输入电压转换为电路中所需的实际值,用来驱动诸如传感器的外围设备。该DC/DC装换器的输入电压来源于电池或AC/DC的电源,在大多数的情况下,DC/DC输入是低电压,如5V或12V,并以低电压输出,如+/-5V或3.3V。尽管输入和输出电压很低并且在“安全”电压的定义范围内,且从功能来说不一定需要隔离,但是隔离可以断开输入和输出的地回路以帮助控制电磁干扰(EMI)或产生负电压,并且出于安全原因仍然必须要有隔离。
<span]其他的DC/DC规格也很重要
正常和单一失效条件下的隔离能力和漏电流是医疗级DC/DC转换器的应用主要要求,除此之外它受限于产品的内部变压器温度,材料可燃性和所有可能发生的危险例如火灾、烟雾、燃烧和机械故障等都必须在风险分析中加以考虑。
医疗应用的<span]实际解决方案
RECOM通过低成本的REMxE系列解决了医疗应用的DC/DC转换器的设计挑战。转换器使用贴片器件完成DIP24封装,额定功率为3.5W5W以及6W。输入范围为21,标称电压为5V12V24V以及48V,提供一系列稳压单输出和双输出的选择。该系列所有产品在250VAC时均有2 x MOPP额定值,内、外部爬电距离和电气间隙>8mm,最大漏电流为1μA。工作温度范围为-40°C+85°C3.5W转换器无降额,而5W6W的分别从80°C75°C开始降额。板载隔离式DC/DC转换器是实现医疗设备安全评级的重要辅助,RECOM以优势的价格提供符合法规及标准的商业解决方案。  13510320053 刘先生

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