安全性和可靠性在醫(yī)療器械行業(yè)中至關重要。確保滿足這些要求的最重要方法之一是使用滿足行業(yè)苛刻標準的電源。ABB Power Conversion 推出了 MPE2000AC48 200AC24 （MPE2000） 整流器來幫助滿足這一要求。它專為醫(yī)療應用而構建。

新型 2，000-W、48-V 醫(yī)用整流器符合 EN60601-1、IEC 60601-1、ES 60601-1 和 CAN/CSA-C22.2 No. 60601-1:14 行業(yè)標準。它與人類接觸高度隔離，可減少醫(yī)療環(huán)境中的危險，使其非常適合脈沖激光醫(yī)療設備，如心血管和骨科治療，以及一般醫(yī)療和實驗室應用。

風扇冷卻的 MPE2000 電源專為獨立使用而設計，峰值效率高達 93.5%。在充電期間，它可以恒流為高達 18，000 μF 的輸出容性負載充電，單調(diào)電壓增加到 48 V。此外，新的醫(yī)療整流器具有 24-V、100-W 內(nèi)務電路以及一個0.25W 5V 待機電壓。

該整流器還滿足醫(yī)療激光器等苛刻的重脈沖負載應用的嚴格瞬態(tài)響應要求。它具有通用輸入、–20?C 至 70?C 的寬工作溫度范圍以及 11 × 5 × 5 英寸的外形尺寸。

在接受電力電子新聞采訪時，ABB Power Conversion 的 工業(yè)部門負責人Gopal Mitra 指出了醫(yī)療電源設計在法規(guī)和技術方面的重要性。

電力電子報：現(xiàn)在醫(yī)療電源在法規(guī)和技術方面面臨哪些挑戰(zhàn)？

Gopal Mitra： 法規(guī)是任何技術應用、產(chǎn)品設計或產(chǎn)品開發(fā)過程中不可或缺的一部分。在醫(yī)療機構中，當涉及將人與電源連接的設備時，確保患者和醫(yī)療專業(yè)人員的安全需要一系列基于標準的要求，從醫(yī)療設備的基本安全到基本性能要求。

一個關鍵的安全問題是患者經(jīng)常通過他們的設備靠近電力。為確保患者和提供者的安全，IEC-60601 等醫(yī)療設備標準要求醫(yī)療設備制造商采用多種保護方式，以確保雙方都免受所有電氣、機械和功能故障的影響。

例如，嵌入式醫(yī)療直流電源應用的固有特性意味著，如果管理不當，它們提供的電壓和電流可能會對患者造成危害。雖然電源本身不是醫(yī)療設備，但制造商有責任根據(jù)需要實施這些電源解決方案和保護，同時考慮到醫(yī)療應用并符合行業(yè)標準和法規(guī)。

PEN：設計此類設備時需要考慮的最關鍵因素是什么？

Mitra： 為醫(yī)療設備供電存在一些必須克服的關鍵挑戰(zhàn)，以幫助確保可靠、高效和安全的操作。

首先，是安全方面。這些設備中的許多設備與患者和操作員的距離相對較近，因此電源必須與人員充分隔離，以最大程度地減少與人體接觸相關的風險，尤其是電擊風險。其次，醫(yī)療激光器等高脈沖負載醫(yī)療應用會給電源帶來巨大壓力——每秒循環(huán)開啟和關閉高達數(shù)千次——使得電源可靠性和質(zhì)量對于實現(xiàn)這些應用至關重要。

小型化也是這些類型的設備的普遍趨勢，這些設備需要在現(xiàn)有或更小的占位面積中提供更多功率。對于下一代醫(yī)療設備，在緊湊型設計中最大化功率能力將為開發(fā)具有更高功率密度、更高效率和更高可靠性的日益先進的設備創(chuàng)造機會。

PEN：我們應該期待寬帶隙半導體用于下一個解決方案嗎？

Mitra： 在醫(yī)療電源領域，有許多不同的應用和用例，寬帶隙半導體的實施在某些方面比其他方面更有意義，尤其是在功率密度和效率是主要標準的情況下。逐案評估電力需求有助于為每個獨特的應用確定最佳解決方案。

在 MPE2000 的開發(fā)過程中，可靠性和符合醫(yī)療行業(yè)標準（如 IEC60601-1）是首要考慮因素。這些對我們的客戶很重要。我們將繼續(xù)與客戶合作，以確保滿足他們的電力需求。寬帶隙半導體是為我們的客戶開發(fā)解決方案時需要考慮的寶貴技術選擇。

PEN：為激光器提供能量并非易事。激光極其敏感且容易損壞。持續(xù)幾微秒的單脈沖過大電流會使激光二極管發(fā)光的半導體結構過熱并損壞。電流不穩(wěn)定性會影響結的溫度，例如引起波長的變化。實現(xiàn)這一目標的解決方案是什么？您的客戶在性能方面對您有什么要求？

Mitra： 醫(yī)用激光器以極高的頻率運行。他們還需要在納秒時間范圍內(nèi)的高電流。在開發(fā) MPE2000 醫(yī)用整流器時，我們關注的主要挑戰(zhàn)是優(yōu)化峰值脈沖負載電流并滿足這些苛刻應用的嚴格瞬態(tài)響應要求，同時確保穩(wěn)定可靠的電能質(zhì)量，從而有助于延長使用壽命在這種壓力條件下的電源。

此外，變化的脈沖頻率（0 到 50 kHz）會在動力系統(tǒng)中產(chǎn)生諧波諧振問題，我們通過根據(jù)應用需求對電源進行微調(diào)的能力來解決這些問題。