關(guān)于醫(yī)療設(shè)備電源的特點(diǎn)以及需要考慮的那些方面

當(dāng)今社會(huì)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，越來(lái)越多的現(xiàn)代醫(yī)療器械得到了飛速發(fā)展，特別是直接與人體相接觸的電子儀器，除了對(duì)儀器本身性能的要求越來(lái)越高外之外，對(duì)人體安全方面的考慮也越來(lái)越備受關(guān)注。例如：心臟穿刺監(jiān)視器、超聲波、母嬰監(jiān)護(hù)儀、嬰兒保溫儀、生命監(jiān)護(hù)儀等一些與人體緊密接觸的儀器，也就是說(shuō)病人使用儀器時(shí)不能因?yàn)槭褂脙x器而對(duì)人體造成有觸電或者其他方面的任何危險(xiǎn)。醫(yī)療電子，與其他定位于大眾市場(chǎng)及在乎成本的消費(fèi)電子和其它低價(jià)產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域的電子和功率電子不同，醫(yī)療電子要遵守的規(guī)則多得多。

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。

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。

由于醫(yī)療電子產(chǎn)量一般相對(duì)較低，設(shè)計(jì)人員必須考慮購(gòu)買或自制的問(wèn)題。醫(yī)療電子的設(shè)計(jì)人員很少考慮自己設(shè)計(jì)離線功率電源。因?yàn)檫@類特殊的設(shè)計(jì)和測(cè)試所需的投資與最終的產(chǎn)量規(guī)模不相配，設(shè)備制造商會(huì)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的產(chǎn)量難于或不可能分?jǐn)傇O(shè)計(jì)階段付出的投資。所以，向已經(jīng)擁有相應(yīng)專業(yè)設(shè)計(jì)能力和測(cè)試技術(shù)的公司直接購(gòu)買功率電源更合算。

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)。

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，一般的電源會(huì)包含一些高頻信號(hào)，PCB上的任何印刷線路都可以充當(dāng)天線，印刷線路的長(zhǎng)度和寬度會(huì)影響其阻抗和電感，從而影響頻率響應(yīng)，及時(shí)傳遞直流信號(hào)的印刷線路也會(huì)耦合到相鄰印刷線路的射頻信號(hào)，并引起電路問(wèn)題。因此，醫(yī)療電源必須選擇具有強(qiáng)大研發(fā)能力的大品牌和公司的產(chǎn)品。這些產(chǎn)品可以保證在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)技術(shù)方面的優(yōu)良品質(zhì)。

屏蔽。為了抑制開關(guān)電源產(chǎn)生的輻射并消除電磁干擾對(duì)醫(yī)療設(shè)備中其他電子設(shè)備的影響，最好的方法是屏蔽電源的磁場(chǎng)，然后將整個(gè)屏蔽蓋連接到醫(yī)療設(shè)備的外殼或地面。這是用一半的努力就能獲得兩倍結(jié)果的一種方法。

認(rèn)證。在此階段，一般醫(yī)療設(shè)備電源需要通過(guò)FCC-B，CISPR22-B，EN55011 \ 55022 \ 61204 \ 61000等電磁兼容性和抗電磁干擾能力。選擇完成這些測(cè)試的產(chǎn)品不僅可以確保不會(huì)對(duì)設(shè)備中的其他電子組件產(chǎn)生電磁影響，而且可以減少醫(yī)療設(shè)備的研發(fā)周期和投放市場(chǎng)之前的檢查時(shí)間。

尺寸和高功率密度。當(dāng)前，除了多功能，高檢測(cè)和調(diào)節(jié)精度的發(fā)展以外，醫(yī)療設(shè)備也是尺寸更小且易于攜帶的發(fā)展方向。這就要求醫(yī)療設(shè)備的電源在板面積較小的情況下必須具有較高的功率輸出。

特殊應(yīng)用。目前，市場(chǎng)上大多數(shù)集中式電源產(chǎn)品均具有標(biāo)準(zhǔn)輸出。即使某些電源產(chǎn)品可以通過(guò)外部電路調(diào)節(jié)輸出，調(diào)節(jié)范圍也不大，并且存在穩(wěn)定性問(wèn)題。如果遇到低電壓，大電流或極高的直流電壓，該如何處理，當(dāng)然可以使用定制方法，但是價(jià)格很高，無(wú)論客戶是否接受。

在研究設(shè)計(jì)過(guò)程中，一定會(huì)有這樣或著那樣的問(wèn)題，這就需要我們的科研工作者在設(shè)計(jì)過(guò)程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，這樣才能促進(jìn)產(chǎn)品的不斷革新。