嘈雜的醫(yī)院和臨床環(huán)境對(duì)患者和醫(yī)護(hù)人員而言都是不理想的。但在這種環(huán)境下，如何才能讓關(guān)鍵設(shè)備保持安靜？本文探討了醫(yī)院環(huán)境中電源解決方案所需具備的特性，重點(diǎn)闡述了設(shè)計(jì)工程師應(yīng)優(yōu)先考慮的安全與合規(guī)性要點(diǎn)。

醫(yī)療環(huán)境中的過(guò)度噪音會(huì)給患者帶來(lái)壓力，延緩康復(fù)進(jìn)程。除了令人分心和惱火之外，它還會(huì)影響護(hù)理人員和臨床醫(yī)生的溝通效率。

圖源： 貿(mào)澤電子

對(duì)靜音密封醫(yī)療器械的需求

許多醫(yī)療設(shè)備，如患者監(jiān)護(hù)儀、影像設(shè)備、輸液泵和手術(shù)系統(tǒng)，在醫(yī)院、診所和實(shí)驗(yàn)室中都依賴(lài)于持續(xù)穩(wěn)定的電力供應(yīng)。然而，傳統(tǒng)電源設(shè)備通常依賴(lài)于主動(dòng)冷卻系統(tǒng)，這些系統(tǒng)產(chǎn)生的機(jī)械噪音可能會(huì)干擾患者并影響醫(yī)護(hù)人員之間的溝通。靜音電源通過(guò)無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)、先進(jìn)的熱管理技術(shù)以及低噪聲電子元件來(lái)應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)。

無(wú)風(fēng)扇電源采用散熱片和傳導(dǎo)冷卻等被動(dòng)散熱機(jī)制。這些系統(tǒng)無(wú)需依賴(lài)活動(dòng)部件即可高效散熱，從而消除了風(fēng)扇噪音并降低了機(jī)械故障風(fēng)險(xiǎn)。因此，可靠性更高，維護(hù)需求更低，這對(duì)于設(shè)備正常運(yùn)行至關(guān)重要的醫(yī)療保健環(huán)境具有重要意義。

靜音電源的另一優(yōu)勢(shì)在于其適用于緊湊型或封閉式醫(yī)療設(shè)備。這些設(shè)計(jì)通過(guò)消除對(duì)氣流通風(fēng)的需求，支持密封且易于清潔的機(jī)箱，有助于維持衛(wèi)生并降低感染風(fēng)險(xiǎn)，而這正是現(xiàn)代醫(yī)療保健中的主要關(guān)注點(diǎn)。

在如此封閉的環(huán)境中，將余熱傳導(dǎo)至外部外殼具有顯著優(yōu)勢(shì)。這使得終端設(shè)備能夠采用緊湊設(shè)計(jì)，同時(shí)最大限度地降低內(nèi)部溫度升高，從而優(yōu)化設(shè)備的可靠性和使用壽命。

醫(yī)療器械和醫(yī)療設(shè)備的設(shè)計(jì)者需要能夠成功實(shí)施并通過(guò)監(jiān)管機(jī)構(gòu)驗(yàn)證的電源解決方案。通過(guò)采用一款易于集成、符合醫(yī)療設(shè)備應(yīng)用所需規(guī)格和功能的現(xiàn)成產(chǎn)品，設(shè)計(jì)人員能夠最大限度地降低開(kāi)發(fā)成本并縮短審批周期。

適用于最新醫(yī)療設(shè)備的理想AC-DC電源解決方案，應(yīng)具備低小巧緊湊、高效率、高密度等特性，可采用導(dǎo)熱或?qū)α骼鋮s方式，并通過(guò)電磁兼容性及安全認(rèn)證，以滿(mǎn)足全球醫(yī)療應(yīng)用需求。

圖1 XP Power CCP550系列（圖源：貿(mào)澤電子）

緊湊高效的電源解決方案

XP Power的CCP550系列AC-DC電源系列憑借小巧緊湊及高效設(shè)計(jì)，以及對(duì)流與傳導(dǎo)散熱特性，成為功率需求為200W至400W的密封式無(wú)風(fēng)扇醫(yī)療設(shè)備的理想選擇，包括BF級(jí)應(yīng)用。CCP550采用緊湊的3" × 5"外形尺寸，具有1.5"的薄型設(shè)計(jì)、高效率和高功率密度。這些特性使其能夠嵌入設(shè)備內(nèi)部，降低通過(guò)電源底板傳導(dǎo)至外殼的廢熱量。

在導(dǎo)熱冷卻模式下，CCP550可在低至85VAC的輸入電壓下輕松支持高達(dá)300W的功率；而在對(duì)流冷卻模式下，在相同輸入電壓下可支持高達(dá)235W的功率?？蛇x的5V待機(jī)電源在對(duì)流或傳導(dǎo)冷卻時(shí)額定電流最高可達(dá)1A。

確保安全與合規(guī)

醫(yī)療電源必須滿(mǎn)足IEC 60601等嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，以確保安全性和電磁兼容性。靜音電源解決方案的設(shè)計(jì)日益注重滿(mǎn)足這些要求，同時(shí)在噪音表現(xiàn)和能源效率方面超越預(yù)期。

CCP550電源的產(chǎn)品數(shù)據(jù)手冊(cè)提供了基于關(guān)鍵電解電容器平均工作溫度的使用壽命曲線(xiàn)。該特定產(chǎn)品數(shù)據(jù)可用于評(píng)估產(chǎn)品在具體應(yīng)用場(chǎng)景中的使用壽命，評(píng)估依據(jù)包括設(shè)備組件溫度、日常使用情況以及其獨(dú)特冷卻環(huán)境中的熱負(fù)荷特性。該方案還確定了滿(mǎn)足安全合規(guī)要求的最大關(guān)鍵組件溫度，確保應(yīng)用中的冷卻措施足以滿(mǎn)足系統(tǒng)安全認(rèn)證要求。

結(jié)語(yǔ)

隨著醫(yī)療保健轉(zhuǎn)向更以患者為中心、技術(shù)整合的護(hù)理環(huán)境，靜音電源的作用正日益凸顯。這些解決方案營(yíng)造出更安靜、更寧?kù)o的環(huán)境，有助于促進(jìn)康復(fù)，同時(shí)滿(mǎn)足了對(duì)可靠、高效且衛(wèi)生醫(yī)療設(shè)備日益增長(zhǎng)的需求。靜音電源對(duì)新一代醫(yī)療技術(shù)至關(guān)重要，它能確保可靠供電，同時(shí)不影響患者福祉或臨床效果。

作者

Marcel是貿(mào)澤EMEA營(yíng)銷(xiāo)團(tuán)隊(duì)技術(shù)支持，同時(shí)也是技術(shù)內(nèi)容專(zhuān)家。作為一名物理學(xué)家，他曾在電子特刊雜志擔(dān)任編輯一職。在生活中，他不僅會(huì)陪伴兩個(gè)孩子，還喜歡電子產(chǎn)品和書(shū)籍，偶爾會(huì)喝點(diǎn)酒，至今未變。