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做好醫(yī)療設備的EMC設計,必須有一個系統(tǒng)理念,控制好幾個關鍵點,主要有以下幾點:
1、選擇開關電源
醫(yī)療設備60%的EMC問題是由開關電源質(zhì)量不良造成的。 客戶在送檢前必須選擇優(yōu)質(zhì)的開關電源模塊。 國外開關電源模塊良莠不齊。 許多產(chǎn)品聲稱已通過3C認證。 用于醫(yī)療設備時也可能出現(xiàn)問題,尤其是 B 級 RE 和 CE 測試。 根據(jù)經(jīng)驗,美國的“TDK-Lamada”、中國的“Lenovo”等電源適配器或開關電源很少出現(xiàn)RE和CE問題,盡管它們是正品“明緯”開關。 電源也可能存在RE問題(CE問題尚未發(fā)現(xiàn))。
國外不少開關電源、電源適配器聲稱自己的產(chǎn)品已通過3C認證,不存在EMC風險(尤其是RE和CE問題)。 而此類開關電源在通過3C認證時,通常會采用內(nèi)阻負載進行測試。 一旦連接“真實負載”,EMC問題就會暴露出來。 而且,國外電源模塊之間的價格戰(zhàn)很嚴重。 電源供應商實際上是為了在量產(chǎn)時節(jié)省成本而節(jié)省了EMC元件。
2.選擇隔離變壓器和電源混頻器
小型醫(yī)療設備通常有隔離變壓器和醫(yī)用混頻器。 它們對EMC測試中的浪涌、EFT、CE有特別好的隔離和混頻效果,還可以增強設備的抗干擾性能。 在選擇隔離變壓器和電源混頻器時,也應該選擇好的品牌。 建議使用“邁瑞”、“珠海合佳”等醫(yī)療產(chǎn)品供應商的隔離變壓器和電源混頻器。 經(jīng)驗豐富的EMC工程師可以對隔離變壓器的EMC性能一目了然,比如隔離變壓器的結(jié)構(gòu)是否有利于降低初級/次級線圈的寄生電容(對高頻EFT影響很大, CE 和 RE)? 隔離變壓器是否有屏蔽?
一個好的電源混頻器,雖然開關電源的EMC性能不好,但至少可以讓設備通過CE和EFT測試,加上隔離變壓器,對浪涌的隔離效果,以及設備的多重EMC測試。產(chǎn)品很容易通過測試。 此外,知名的電源混頻器制造商通常擁有大量經(jīng)驗豐富的EMC工程師和設備。 他們有豐富的經(jīng)驗。 對于CE、EFT、Surge等傳統(tǒng)的EMC問題來說,幾乎是致命的。 例如揚州多吉、中時偉業(yè)、Tapes、麗正實業(yè)、常州健力等。
3、做好屏蔽,通過RE
小型醫(yī)療設備通常采用塑料外殼,對產(chǎn)品內(nèi)部形成的輻射威脅沒有抑制作用。 因此,建議客戶在塑料外殼上噴涂“導電漆”。 導電涂料對電磁威脅有很大的衰減作用。 根據(jù)經(jīng)驗,可能高達20~30db,較差可達15db以下。
4、做好板級EMC設計是根本
作為一名資深的EMC工程師,我們都知道板級EMC設計以及元器件或模塊的選型是EMC的基礎,也是較有效、成本較低的EMC方法。 PCB設計,主要注意抑制信號線支路、DC/DC開關電源模塊的選擇、I/O口的布線、晶振的布線。 如果PCB設計得好,即使是裸板,也能通過ESD、RE、Surge、EFT測試,但降低成本并不容易。 如果配備合適的開關電源,通過EMC是沒有懸念的。
5. 冷靜地面對挑戰(zhàn)
如果醫(yī)療設備遇到EMC問題,客戶不必驚慌。 大多數(shù)時候,這對于模塊供應商來說只是一個小問題。 主要解決方案如下:
(1)電源端口的EMC問題應由供應商解決
對于電源端口輸入的電源干擾和威脅,如EFT、Surge、CE問題,可直接聯(lián)系開關電源供應商和混頻器供應商尋求解決方案。 他們較熟悉自己的產(chǎn)品,知道問題出在哪里。 更重要的是,可以快速或者免費解決問題。
這時候如果客戶堅持自己的意見,繼續(xù)折騰,成本和時間就太高了; 找到所謂的EMC專家進行整改,他們通常是測量工程師,他們幾乎不懂電源或硬件。 有些肢體(如屏蔽、加混音器等),而且整改成本高,不是客戶能承受的。 找EMC專家整改時,要區(qū)分他們是否懂硬件,因為硬件或者電源才是EMC的基礎。
(2)注意心態(tài),找實驗室或者網(wǎng)絡推薦EMC整改方案
實驗室檢查員,尤其是年長的檢查員,消息靈通、經(jīng)驗豐富。 如果客戶很謙虛,他們就會教客戶一些整改方法。
事實上,一些醫(yī)療設備的EMC,例如ESD、EFT、RE、RS、CS,可能會比較棘手。 可以找資深EMC工程師協(xié)助定位和處理。 目前市場上良莠不齊,品質(zhì)難辨。 我們怎樣才能找到合適的EMC工程師來解決我們自己產(chǎn)品的EMC問題呢?
(3)尋找EMC專家,而不是EMC“專家”
專家是在某個EMC領域有深入研究的工程師。 他往往是某個領域或產(chǎn)品的“?!?、“深”硬件工程師。 例如,高級開關電源工程師熟悉開關電源的EMC問題。 用較簡單、成本較低、較快的方式解決開關電源的EMC問題。 所謂的EMC專家,由于自身的局限性(例如專家是不懂產(chǎn)品或硬件的測量工程師),并不能解決EMC領域的所有問題。