符合EN60950標(biāo)準(zhǔn)與符合EN60601標(biāo)準(zhǔn)電源的區(qū)別
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符合EN60950標(biāo)準(zhǔn)與符合EN60601標(biāo)準(zhǔn)電源的區(qū)別——廣州源博
商用電源與醫(yī)用電源有一個(gè)重大差別，這與如何消除對(duì)接受治療的病人及使用設(shè)備的醫(yī)務(wù)人員的觸電危險(xiǎn)相關(guān)。針對(duì)涉及病人的環(huán)境設(shè)備，任何可能與病人接觸的部分其電流必須嚴(yán)格限制在40-70Hz內(nèi)。雖然人的皮膚算是個(gè)較好的絕緣體，但一旦有非常小的交流電流施加到心臟上，就可能導(dǎo)致心臟肌肉纖維性顫動(dòng)和神經(jīng)肌肉損傷。由于設(shè)備經(jīng)常都要直接與病人連接，而且會(huì)通過(guò)皮膚甚至皮下連接形成導(dǎo)電通路，因此漏電流必須盡可能為零，絕緣必須可靠，且不得有潛行電流。許多醫(yī)用電源和使用這種電源的設(shè)備都通過(guò)UPS系統(tǒng)供電，因此，電源的輸入波形可能改變，不再是理想的正弦波。在市電中斷時(shí)，醫(yī)院的備用發(fā)電機(jī)要幾秒或幾分鐘后才能供電，因此，這時(shí)由UPS接力供電。醫(yī)用電源還有其它一些差
異，涉及到電涌和瞬變電流強(qiáng)度、靜電放電(ESD) 電平，以及射頻干擾(RFI) 防護(hù)能力；對(duì)醫(yī)用電源來(lái)說(shuō)，這些電氣指標(biāo)必須是同等級(jí)商用產(chǎn)品的三倍。許多醫(yī)療應(yīng)用都涉及RF治療儀或無(wú)創(chuàng)電子手術(shù)器械，因此電源必須能抵御干擾，不受影響。
特定醫(yī)療應(yīng)用所需的保護(hù)級(jí)與設(shè)備和病人的接近程度相關(guān)。直接用到病人身上的設(shè)備必須滿足最高的絕緣技術(shù)指標(biāo)。對(duì)醫(yī)療系統(tǒng)供電來(lái)說(shuō)，絕緣和保護(hù)指標(biāo)有三個(gè)安全級(jí)別。
針對(duì)所有AC離線電源的EN60950標(biāo)準(zhǔn)中的基本安全要求也適用于醫(yī)用電源，此外，要靠近病人的醫(yī)用電源還要符合IEC601-1標(biāo)準(zhǔn)，接觸病人的設(shè)備需要有額外的隔離屏障�？赡苓�需要在電源前端外接一個(gè)醫(yī)用變壓器來(lái)進(jìn)一步提高安全級(jí)別。設(shè)備的電磁輻射和電磁輻射防護(hù)也是影響電源設(shè)計(jì)的因素。合格的醫(yī)用電源應(yīng)符合EN60601-1-2；該標(biāo)準(zhǔn)必須與EMC相關(guān)的許多技術(shù)要求配合。尤其是，醫(yī)用電源必須滿足IEC61000-4-2 ((靜電防護(hù)能力，要求達(dá)到3kV)、IEC61000-4-3 (射頻輻射防護(hù)能力，要求達(dá)到3V/m)、IEC61000-4-4 EFT (電壓瞬變承受能力，要求達(dá)到1kV)、IEC61000-4-5 (市電涌流承受能力，要求達(dá)到1kV和2kV)、IEC61000-3-2 (市電線路諧波要求)、IEC61000-3-3 (電力線閃變要求)，以及EN55011 (A類(lèi)產(chǎn)品或B產(chǎn)品輻射限制)。
所有電子設(shè)備都用保護(hù)級(jí)別(LOP) 來(lái)定義安全指標(biāo)。一種保護(hù)級(jí)別由絕緣或保護(hù)地和保險(xiǎn)絲實(shí)現(xiàn)。為防止觸電，要采用兩種LOP。每種類(lèi)型的LOP都規(guī)定了相應(yīng)爬電距離和電氣間隙。爬電限制包括規(guī)定印刷電路板上元件間的間距，具體取決于所施加的AC和DC電平。與降低漏電流相關(guān)的指標(biāo)也是安全規(guī)范的關(guān)鍵部分(參見(jiàn)下面的討論)。
符合IEC601標(biāo)準(zhǔn)的所有電源漏電流指標(biāo)都比非醫(yī)療用電源嚴(yán)格。這些技術(shù)指標(biāo)定義了幾種不同的漏電流，但對(duì)電源設(shè)計(jì)最關(guān)鍵的是對(duì)地漏電流(沿接地體流入地) 和外殼漏電流(通過(guò)病人從外殼流入地)。符合IEC601標(biāo)準(zhǔn)的電源的最大漏電流針對(duì)如下三種主要類(lèi)型的設(shè)備定義：
B類(lèi)：不與病人身體接觸的設(shè)備，如激光治療儀。
BF類(lèi)：要與病人身體接觸的設(shè)備，如超聲波、各種監(jiān)視器(包括EGC設(shè)備)，以及手術(shù)臺(tái)。
CF類(lèi)：要與病人心臟接觸的設(shè)備，如心臟穿刺監(jiān)視器。
人們通常會(huì)誤解以為這些設(shè)備類(lèi)型的漏電流指標(biāo)不同。事實(shí)上，這幾類(lèi)設(shè)備的允許漏電流是相同的。表4給出了歐洲EN60601-1規(guī)定的允許漏電流。北美的指標(biāo)要求更嚴(yán)格些。例如，歐洲允許0.5mA，而美國(guó)和加拿大只允許0.3mA。因此，醫(yī)療設(shè)備設(shè)計(jì)人員需注意其產(chǎn)品將會(huì)銷(xiāo)售到哪個(gè)地區(qū)。
減少電源中的漏電流通常都意味著得消除或限制火線到地以及中性線到地的Y類(lèi)濾波電容的容量；而且還要求通過(guò)仔細(xì)設(shè)計(jì)減少對(duì)地的雜散電容。不幸的是，盡管降低雜散電容能減少共模噪聲，但這些措施的整體效應(yīng)往往使EMC性能下降。為此，符合IEC601-1標(biāo)準(zhǔn)的電源一般都遵守EN55022/11A類(lèi)設(shè)備規(guī)范，而不是更為嚴(yán)格的B類(lèi)EMC規(guī)范。這些設(shè)備也可以設(shè)計(jì)得符合B類(lèi)EMC規(guī)范，但必需額外采取更復(fù)雜的濾波和屏蔽措施，使到設(shè)備尺寸增大、成本增加。
案例：曾經(jīng)有客戶(hù)采用了低成本的“醫(yī)用電源”，該電源電壓5V、電流15A，幾百個(gè)批量的單價(jià)為15美元。采用這種電源的設(shè)備要賣(mài)數(shù)萬(wàn)美元。這個(gè)價(jià)格低得驚人的電源好象很不錯(cuò)；如果說(shuō)它好得讓人懷疑，還真是如此。拆開(kāi)這種電源后發(fā)現(xiàn)，它只有一塊單面印刷電路板，且為節(jié)省成本，電路板沒(méi)有金屬化通孔。電路板采用表面安裝結(jié)構(gòu)，且元件密度很大。元件間距不符合醫(yī)療用電源和相關(guān)安全管理機(jī)構(gòu)規(guī)定的爬電距離要求和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。漏電流達(dá)900mA，超過(guò)規(guī)范限度。爬電距離和電氣間隙電壓指標(biāo)還達(dá)不到通用電源中使用的電壓。高壓區(qū)域間的間距只有0.5 mm，并采用阻焊劑來(lái)提高點(diǎn)介質(zhì)抗御能力。功率MOSFET的引腳間距本應(yīng)加大，以增加爬電距離，但這種電源并沒(méi)有這樣處理，很可能是因?yàn)榭紤]到制造成本和這樣做會(huì)占更多空間。鋁制散熱片通過(guò)一些扣爪插入電路板中，然后焊接固定。但處理不正確，散熱片發(fā)生松動(dòng)。反激電路中的MOSFET是無(wú)廠家的fullpak封裝器件，有一個(gè)聚硅酮外套，并有絕緣帶加在散熱片上，因而阻礙了器件與散熱片的接觸，有可能產(chǎn)生嚴(yán)重的熱穩(wěn)定性問(wèn)題，即當(dāng)MOSFET已經(jīng)過(guò)熱時(shí)，散熱片還是冷的。這種電源剛好滿足商用EMI-RFI要求，但不符合醫(yī)用電源要求。這種電源還存在其它一些問(wèn)題，如整個(gè)電源內(nèi)到處都存在虛焊。這種電源用在系統(tǒng)中，即使被正確裝配，也沒(méi)準(zhǔn)會(huì)在什么時(shí)候出故障。這種電源，盡管被當(dāng)作醫(yī)療用電源銷(xiāo)售，本來(lái)就不是按照醫(yī)療用要求設(shè)計(jì)的，除了輸入電壓和輸出電壓及電流，更沒(méi)有相關(guān)的文件和技術(shù)指標(biāo)。最有趣的是與產(chǎn)品的整體價(jià)格相比，該電源對(duì)成本的對(duì)比可謂微不足道。為何有人只希望將電源成本降低到如此水平，而故意冒如此多的風(fēng)險(xiǎn)？畢竟，電源是高溫、高壓、噪聲、漏電流、火災(zāi)等風(fēng)險(xiǎn)和危險(xiǎn)的主要源發(fā)地。
美國(guó)VICOR公司，ASTRODYNE公司電源模塊和開(kāi)關(guān)電源都有符合以上認(rèn)證產(chǎn)品，有很好穩(wěn)定性是最優(yōu)選擇。
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