醫療電源的選用標準與典型應用方案

    此外，涉及到特定應用場合還有一些特殊要求，例如，系統可能要在急救車上使用，可能會出現電壓沖擊情況，這種電源至少應符合IEC 68-2-29標準；有些設備是便攜設備，可能在直升機上使用，因而會出現隨機性振動，此種電源應符合MIL-STD-810E標準。 

    金升陽LD系列產品特性 

    金升陽公司致力于醫療用AC-DC電源的開發，目前擁有LD05,LD10系列產品，產品的原理框圖如圖1所示。產品在設計過程中始終以高的可靠性為目標，在設計中的每一個環節都體現了這一點。  

圖1 LD系列產品原理框圖 

    首先，產品控制芯片的可靠性對產品可靠性起著至關重要的作用。我們的產品選用安森美半導體公司的PWM控制芯片，由于芯片功能十分強大，只需要外接少數元件就能構成完整的開關電源，因此大大簡化了產品的設計，從某種意義上講也大大提高了產品的可靠性。另外，芯片的待機功耗很低，能夠提供符合美國能源之星和歐洲藍天使標準的解決方案，空載狀態下同時能達到國際能源機構（IEA）最新建議的要求。芯片的短路保護功能還能通過持續監視反饋線的狀況，檢測到出現短路的情況，并立即減小輸出功率，從而對整個電源及后級電路實現保護。一旦短路情況消失，控制器便恢復正常工作。這一功能也極大提高了產品在異常條件下的可靠性。 

    其次，在模塊電源的熱設計方面我們也做了很多有益的研究。MTBF是電源可靠性的計量指標,而影響MTBF的最重要因素是部件的溫度。因此要提高電源的可靠性，如何保持較低溫度至關重要。模擬的方法有助于把一些抽象變得比較直觀，因此我們引進了電熱模型。所謂電熱模擬就是用導熱電回路來模擬電子器件的散熱回路，用電參數模擬熱量的傳遞。具體地講，即用電路中的電流來模擬熱路中的熱量（計算中，常用半導體器件的耗散功率PD來代替熱量Q），用電流的流動來表示熱流的傳遞。電壓U相當于器件溫度到環境溫度之溫差△T，電阻R相當于熱阻Rth。當然，除了模擬的熱能傳遞，在設計及驗證過程中，大量的高低溫可靠性試驗也用來驗證、完善產品的熱設計。 

    第三，對產品EMC特性的嚴格要求,保障自身及系統可靠工作。人們對電子產品的EMC越來越關注，世界各國和組織對電子產品的相關限制也做出了相應規定。比較典型的標準包括：美國聯邦通信委員會(FCC) 規則及條例第15部分；國際電工委員會中TC77的IEC61000部分；國際無線電干擾特別委員會(CISPR)的CISPR22（信息技術設備）；歐盟的EN55022（信息技術設備）；中國的 GB9254-1998（信息技術設備）是從CISPR的CISPR22轉換而來的。 

    通常，形成電磁干擾的條件有三個：向外發送電磁干擾的源（噪聲源）、傳遞電磁干擾的途徑（噪聲耦合和輻射）、承受電磁干擾的客體（受擾設備）。因此，抑制電源產品的電磁干擾也要從這三個方面著手。采用以下幾個手段來解決產品的EMC問題：1. EMI濾波器的選擇選用；2. 輸入與輸出濾波網絡設計的優化；3. 緩沖電路的應用；4. 盡量縮小高頻環路面積；5. 優化地線設計；6. 屏蔽的應用。