醫(yī)療設(shè)備中的電源選擇必須符合比辦公設(shè)備更嚴(yán)格的安全標(biāo)準(zhǔn)，分為兩類(lèi)：

操作員被認(rèn)為是健康且訓(xùn)練有素的。僅與操作員接觸的設(shè)備必須滿(mǎn)足 MOOP（操作員保護(hù)裝置）要求。典型的例子是IVD（體外診斷設(shè)備）

病人更容易受到電擊，與患者相連或靠近患者的設(shè)備必須滿(mǎn)足更苛刻的 MOPP（患者保護(hù)手段）要求。

下列圖表顯示 MOPP 的分類(lèi)項(xiàng)目:

克服電氣隔離和漏電流的挑戰(zhàn)

接地漏電流主要由交流電源中的EMI濾波器產(chǎn)生，限制在500μA，外殼漏電流不得超過(guò)100μA。當(dāng)漏電電流低于100μA時(shí)，所有P-DUKE的 AC/DC 電源解決方案都可以輕松滿(mǎn)足這兩個(gè)值。

患者漏電流取決于應(yīng)用類(lèi)型，在 100μA 和 10μA 之間變化，這是另一個(gè)案例研究中涉及的主題。

成功的便攜式患者監(jiān)護(hù)項(xiàng)目：

為了使患者運(yùn)輸更容易，客戶(hù)設(shè)計(jì)了一個(gè)模塊化的患者監(jiān)護(hù)儀，該監(jiān)護(hù)儀由基站和用于不同監(jiān)護(hù)案例的小型插件模塊組成。在運(yùn)輸過(guò)程中，模塊被從基站中拉出并放置在患者的床上，同時(shí)繼續(xù)監(jiān)測(cè)生命體征。當(dāng)再次插入基站時(shí)，數(shù)據(jù)將上傳到基站和醫(yī)院信息系統(tǒng)中。

基本單元的電源解決方案：

基站需要 20W，插入式模塊最大需要 7W。 10.8V 鋰離子電池提供長(zhǎng)達(dá) 6 小時(shí)的備用時(shí)間，然后必須在 6 小時(shí)內(nèi)充電。考慮到內(nèi)部損耗，該器件消耗的最大功率約為 60W。P-DUKE 的 MED100 AC/DC電源產(chǎn)品具有 15V/100W 輸出，可提供足夠的功率裕量，符合 2xMOPP 標(biāo)準(zhǔn)，并具有 B 類(lèi) EMI 濾波器，漏電電流僅為 75μA。

當(dāng)連接到電源時(shí)，內(nèi)部總線(xiàn)上的電壓為 15V。在備用電池模式下，當(dāng)電池放電超過(guò) 90% 時(shí)，它可以降至 9V。因此，下游轉(zhuǎn)換器必須覆蓋 9 – 15V 的輸入范圍。

數(shù)據(jù)處理和觸摸屏需要 5V，總共 15W。雖然只有操作員才能觸摸屏幕，但患者也可以與屏幕接觸。因此，我們選擇了 MPM20 系列中符合 2xMOPP 標(biāo)準(zhǔn)的 20W 轉(zhuǎn)換器，具有 5000Vac 隔離電壓和 8mm 電氣間隙和爬電距離。

HSRP6 系列的非隔離式轉(zhuǎn)換器通過(guò)該 5V 總線(xiàn)為內(nèi)部 WLAN 模塊產(chǎn)生 3.3V 電源電壓。

隔離的LAN接口連接到醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)中其他設(shè)備中的接線(xiàn)或連接錯(cuò)誤以及隔離故障可能會(huì)使系統(tǒng)的安全概念失效。因此，客戶(hù)通過(guò)使用 MPL02 系列的低功耗轉(zhuǎn)換器增加了一個(gè)額外的 2xMOPP 兼容隔離柵。

基本單元解決方案：

插入式模塊的電源解決方案：

客戶(hù)可以在各種配置之間進(jìn)行選擇，每種配置都需要傳感器和觸摸屏的 2xMOPP 兼容電源電壓。解決方案是使用 10W MPP10 模塊生成 5V 的 2xMOPP 兼容總線(xiàn)電壓。

數(shù)據(jù)處理、顯示器和所有 5V 患者傳感器都可以直接從該總線(xiàn)供電。如果噪聲敏感傳感器需要其他電壓或隔離，P-DUKE 提供最大范圍的隔離和非隔離模塊之一，提供 3.3 至 24V 的單正負(fù)或雙輸出電壓。

DC/DC電源轉(zhuǎn)換器插件模塊解決方案：

另一個(gè)目標(biāo)是將總重量控制在3.5公斤以下。僅 270g，電源貢獻(xiàn)不到 8%。

沒(méi)有可聞的噪音，因此不允許使用風(fēng)扇。所有這些高效的轉(zhuǎn)換器只能在自然對(duì)流下工作，不需要額外的散熱器，從而保持較低的總重量。

典型配置的重量計(jì)算：

在效率和重量之間取得平衡：患者監(jiān)護(hù)設(shè)備的具體需求

這種設(shè)計(jì)需要一種復(fù)雜、輕量級(jí)的電源解決方案，使不同的轉(zhuǎn)換器無(wú)縫地協(xié)同工作，并提供必要的隔離柵。基于P-DUKE種類(lèi)繁多的AC/DC和DC/DC電源轉(zhuǎn)換器，我們找到了一個(gè)完整的解決方案來(lái)解決該應(yīng)用中的所有挑戰(zhàn)。