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DC/DC在医用电路中的使用

本文主要介绍了DC/DC模块电源在医疗电子行业中,特别是传感器检测电路中的特点、应用及选用的DC/DC模块电源应注意的事项,目前市场上DC/DC模块电源很多,但是由于医疗电子属于特殊行业,对其电源的要

本文首要介绍了DC/DC模块电源在医疗电子职业中,特别是传感器检测电路中的特色、运用及选用的DC/DC模块电源应留意的事项,现在市场上DC/DC模块电源许多,可是因为医疗电子归于特别职业,对其电源的要求十分高,为确保人体及设备的安全功能,挑选的DC/DC模块电源尤为重要。

一、导言

现在,跟着现代医疗器械的不断发展,特别是直接与人体相连接的电子仪器,除了对仪器本身功能的要求越来越高之外,对人体安全方面的考虑也越来越倍受重视,例如生命监护仪、母婴监护仪、婴儿保温仪等等一些与人体严密触摸的仪器,也就是说病人在运用仪器时不能因为运用的仪器而对人体形成有触电或其他方面的风险。

二、心电检测电路的运用

以下以一般型的心电检测电路为例做一简略介绍,如图1:

图1:一般型心电检测电路。
图1是INA115在心电检测电路中的有用电路。扩大器的正负输入经过心电传感器别离接到人体的左臂(LA)与右臂(RA)上,与运放N和电阻R1~R4组成的驱动网络接到人体的右腿(RL)上,构成“浮地”。因为生物信号很弱,加之有极化电位,所以该级的扩大倍数不宜太高,一般取在10~100之间,而且只能作为前置扩大用,为了检测安全,后级一般应再选用阻隔扩大电路进行阻隔,且该级的电源电压最好应选用阻隔电源模块进行供给,以到达电源及信号的彻底阻隔。如图2所示,

图2:阻隔型心电检测前置扩大电路。
以上电路是由汉为公司的T6235D与INA 115等组成的阻隔型心电检测前置扩大电路,该电路因为其具有输入阻抗高、漏电流小、检测精度高和满意人体安全等目标彻底能够到达医疗器械运用的要求规范。该电路一般作为前置扩大电路,器材直接与人体触摸,并拾取心电信号后经过INA115进行扩大,最后由ISO122阻隔传输到后置扩大电路,完成人体信号与输出及电源的阻隔扩大。

扩大器的作业电源运用挑选有满足的安全爬电间隔,较高的阻隔电压特性以及极低的阻隔电容值,使到体系的安全功能得到较好的确保,此处引荐选用金升阳公司6000VDC阻隔G系列(定压输入,阻隔6000VDC正负电压输出)或H系列产品(定压输入,阻隔6000VDC单路电压输出),该系列产品因为其极高的阻隔电压特性(6000VDC)且其具有极低的阻隔电容值(≤10pF)被广泛地运用于医疗电子器械职业中。选用G1515S-1W使得INA115与人体相触摸的地线与输入电源线真实意义上断开了,到达彻底阻隔的作用,即电源与信号的彻底阻隔。

三、阻隔型DC/DC电源模块的选用

图3:计划。
阐明:以上计划是以阻隔扩大器的作业电压为±15V的条件下作出的,如其作业电压为±5V、±12或其他电压只需挑选相应输出电压的产品即可。

四、运用DC/DC电源模块应留意的问题

运用DC/DC电源模块的过程中应留意以下几个问题:

1、 DC/DC电源模块的外接电容C2、C3选用低内阻的钽电容,容值引荐0.47uF,应避免容值过大,以避免因为%&&&&&%过大形成发动瞬间过流而损坏模块;

2、 为确保模块长时间作业的可靠性应使到模块作业在10%额定功率以上,以避免模块因为空载或轻载导致输出电压不稳而影响电路作业,假如负载功耗的确较小,能够采和外接假负载的方法在输出端的+Vo与0V及-Vo与0V之间并上一10%额定功率的假负载(电阻),以进步产品的可靠性。

3、 因为DC/DC电源模块是选用开关振荡电路来完成的,其本身也会发生共模、差模噪声的搅扰,关于对纹波噪声要求较高的场合可在DC/DC电源模块的输出端外接无源LC滤波网络或RC(损耗较大),以进一步下降电源纹波噪声,可是要留意L本身谐振频率要远高于模块的开关频率,答应经过的电流值最好在模块输入电流的两倍以上,内阻要小,以下降直流损耗。详细可参阅下图:

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