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淺談醫療電源模塊市場和研發方向

2018-01-03

      2017年,北京市醫療健康產業共發生投資案例218起,投資金額約191.09億人民幣。國家發改委辦公廳印發的《增強制造業核心競爭力三年行動計劃(2018-2020年》中提到了《高端醫療器械和藥品關鍵技術產業化實施方案》,明確表示要重點支持5大類醫療器械發展,填補國內高端醫療器械領域的空白,縮小與國際先進水平差距。

 

      《方案》中提到重點支持影像設備、治療設備、體外診斷產品、植入介入產品、專業化技術服務平臺等5大類醫療器械發展。并將推動研發與使用相結合,鼓勵產學研醫深度合作。

 

      隨著社會和科學技術的進步,人們健康意識不斷增強,醫療產品市場需求持續升高進入21世紀以來,我國醫療器械的發展與發達國家差距較大,是因為國內器械廠家醫療配件跟不上需求有關但是,隨著生命科學及機械制造技術的不斷發展,必將催生出大量先進的醫療器械電源模塊作為系統的核心部件之一,起著至關重要的作用

 

      隨著醫療器械越來越先進,醫療消費觀念將從治病轉向疾病預防和保健,那時家用醫療器械將成為主流,國內人口眾多,未來家用醫療器械市場龐大,所以未來醫療電源模塊市場有巨大的增長空間。

 

      醫療電子與大眾市場的消費電子其它普通電子領域同,醫療設備其他設備對安全的要求為苛刻。醫療產品需要符合嚴苛的安全標準,是一個復雜的系統,一個好的產品需要多方面的長期積累。

 

醫療器械對電源模塊的要求有:

1EMC指標的要求:

      對于電磁干擾及抗擾度的的要求高。EN60601-1-2第四版EMC標準對醫療設備的EMC性能提出了嚴格的要求。選擇EMC性能更好的電源能極大地簡化系統的EMC設計。醫療系統既要滿足高安全、高隔離的要求,傳導和輻射又要求滿足標準要求。

 

2、安全隔離和耐壓:

      醫療標準中:明確規定了系統的安全距離和耐壓指標,要求如下:
1LNPE  1500VAC隔離,電氣間隙2.5mm,爬電距離4.0mm
2)變壓器原邊對副邊4000VAC,電氣間隙5mm,爬電距離8mm
3)輸出對PE500VDC,電氣間隙2.5mm,爬電距離4mm

 

3漏電流的要求:

      醫療設備經常與病人直接接觸,因此對漏電流的要求較一般設備要嚴格的多。醫療安規標準對于正常條件(NC)和單一故障條件(SFC)下的漏電流均有明確的規定。IEC的要求為醫療設備正常狀態下測試264VAC50Hz,漏電流≤500uA

 

4、壽命

      因為醫療設備經常長時間連續工作,所以對于電源工作壽命有很高的要求。對電源而言,壽命關鍵器件為風扇和電解電容,選用自然冷卻電源可避免風扇壽命問題。大功率電源大部分還是需要風扇冷卻,可選用長壽命風扇,并采用溫控電路延長其使用壽命。關于電解電容,需選擇長壽命產品,并通過良好的電氣設計和熱設計來降低其工作溫度

 

5接地連續性的要求:

      接地連續性必須經過嚴格測試,IEC要求PE對殼體任何可接觸金屬處的電阻<0.1Ω。

 

      醫療電源模塊不同于工業電源模塊,工業電源模塊在應用領域上對耗電量和功率、效率的要求較高,醫療模塊電源更傾向于超小體積和專業可靠性,對于安全穩定性一直是研究的重點。