普尔世PULS医用电源如何帮助保护患者和医院工作人员？
在医疗技术中，患者和医院工作人员的保护是重中之重。因此，医疗电源在安全性、可靠性和 EMC 方面受到严格的要求。在这篇博客文章中，您将了解医疗技术如何从机器制造和系统工程中获得的经验中获益。
电源必须尽可能安全高效地转换电压，同时确保在最狭小的空间内平稳运行多年。尽管这一原则同样适用于医疗技术和机械制造，但满足这些要求的标准电源在工业工程领域更为普遍。反过来，这意味着医疗设备制造商通常依赖于定制的机架或面板安装电源。
在电源方面，医院技术、建筑技术、实验室技术和成像诊断中的医疗应用尤其受益于高工业标准和快速可用性。普尔世凭借在其 DNA 中融入机器制造技术的医疗电源，弥合了这两个应用领域之间的差距。
防触电保护
除了基本安全之外，EN 60601-1还主要关注医疗设备的功能安全。就电源而言，这意味着保护患者和操作人员在日常医院生活中免受电击——无论是在正常操作期间还是在发生故障时。
最高保护等级为2 MOPP（患者保护措施），旨在确保可能处于虚弱状态的患者的安全。在电源中，通过适当大小的电气间隙和爬电距离、初级和次级电路之间较厚的绝缘层以及符合规定的泄漏电流来确保这一点。
我们改进了我们的 PULS CP 系列工业电源，确保它们满足 2 MOPP 的医疗规格。这为制造商提供了灵活性和安全性，可以毫不犹豫地在患者附近使用带有结尾“-M1”的电源。
电磁干扰防护
医疗设备还必须对外部辐射（例如移动无线电信号）产生高水平的电磁抗扰度，但同时不得干扰其附近的技术。这意味着它受到电磁辐射的明确规定。电磁兼容性，简称 EMC，是对某项设备所表现出的抗干扰性和辐射的综合表示。IEC 60601-1-2（第 4 版）规定了医疗技术的限值。
这些规范反复向医疗电源制造商提出技术挑战。由于高频噪声、输出纹波和噪声电压，许多开关模式电源会在线路上和通过辐射产生电磁干扰。
我们的开发工程师尽可能地减少电路设计本身的干扰，使其工业电源达到优异的EMC值。对于我们的医疗电源，我们再一次取得了进步，确保根据 IEC 60601-1-2（例如针对辐射干扰发射的 EN 55011 B 类标准）成功进行医疗 EMC 测试。
防止设备故障
在机器制造和系统工程中选择系统组件的过程中，可靠性和耐用性通常是关键考虑因素。许多机器设计为可以连续运行数年甚至数十年——医疗技术也是如此。然而，在医疗领域，可靠性具有另一个维度：为了维持患者的健康并帮助他们康复，可靠的系统至关重要。
这也是我们在开发医疗电源时要牢记的一个方面。重点是最大限度地延长最低使用寿命和MTBF（平均故障间隔时间）。我们为这两个值提供了详细的规范，并在每个电源的数据表中发布了此信息。
确保卓越可靠性和长使用寿命的关键是实现高效率。效率越高，功率损耗越低，因此电源内部产生的热量就越少。这很重要，因为电源温度升高 10°C 会使电解电容器的使用寿命减半。虽然这种损耗不一定会导致电源立即失效，但它们确实会影响整个电源的使用寿命。
除了使用寿命外，MTBF也会因高温而变差。MTBF 描述了在特定时间段内运行一定数量的单元时，可以预期有多少故障作为统计平均值。
一个简单的例子说明了这一点：例如，如果 MTBF 值为 1,000,000 小时，这意味着如果安装了 1000 个单元，则统计上每 1000 小时就会有一个单元发生故障。早期故障不包括在此计算中，因为制造商将其排除在质量保证之外。磨损的影响也不会在 MTBF 的计算中发挥作用，因为在使用阶段不会发生与老化相关的故障（见图 2）。
我们确保我们的医疗电源和工业电源都具有高 MTBF（例如，在 24 V、5 A 和 40°C 下，根据 MTBF 标准 SN，CP5.241-M 的 MTBF 为 867,000 小时29500）。因此，这些装置非常可靠，故障率非常低。
噪音污染防护
高效电源的另一个优势在于它们允许被动对流冷却，这已成为机器制造和系统工程中电源的标准。鉴于电源总体上产生的热量较少，可以通过冷却气流和铝制外壳将其从设备中散发出去。这意味着这些装置不需要风扇来排出暖空气——这一功能适用于整个功率范围。
这方面在医疗技术中特别有吸引力。风扇不可避免地会产生噪音，这会让人觉得很烦人，尤其是当设备靠近患者时。作为机械部件，风扇也更容易受到故障的影响。
相比之下，采用对流冷却的电源在后台安静地运行，为患者创造一个康复环境并实现免维护运行。
医疗保健技术开发商的新机遇
鉴于医院和实验室必须满足的高卫生标准，医疗设备设计应尽可能避免拐角和边缘。这使得设备更易于清洁和消毒——但与此同时，圆形设计大大减少了电子设备的可用空间。尽可能紧凑的电源适合这种情况，并为医疗设计开辟了新的可能性。
得益于其电源的高效率水平，普尔世能够创建高度紧凑的设计，但仍符合患者环境所需的所有保护措施。由于需要额外的绝缘措施，例如更大的电气间隙和爬电距离，大多数医疗电源都比工业电源大。然而，对于医疗电源，我们的普尔世开发人员成功地使用了与用于机器制造和系统工程的标准电源相同的外壳。
这使得在尺寸仅为39 x 124 x 117 毫米（宽 x 高 x 深）的外壳中容纳240 W成为可能。因此，医疗技术也受益于系统组件的逐步小型化为机器制造带来的好处。
另一个在越来越多的领域站稳脚跟的行业特征是DIN 导轨。支持在 DIN 导轨上组装系统组件的最重要论据是快速安装和最大的灵活性，从而实现模块化系统结构。这意味着可以组合来自不同制造商的单个组件来创建定制系统，从而可以实现应用程序所需的效率、性能和价格水平。DIN 导轨组件的另一个优点是它允许用户在单个安装系统上安装不同性能等级的电源——这也使得改装或更换更容易成分。
概括
医疗设备制造商倾向于使用开放式框架电源：市场上大多数获得医疗许可的电源都是基于这种设计。对于 CP 系列中的 M1 装置，普尔世采取了不同的方法。基于我们成功的工业电源，我们正在开发一个扩展的医疗技术产品组合，其解决方案目前可用于三种不同的功率等级： 、 和 。我们的开发人员的使命是将机器制造和系统工程中的效率和可靠性与医疗行业要求的安全标准相结合。结果是安全、耐用和 使系统开发人员、用户和患者受益的紧凑型医疗电源。
