EN
Жылдам сілтемелер
Медициналық электрондық құрылғылар аурулардың алдын алуға, диагностикалауға, емдеуге және бақылауға қолдау көрсетеді және денсаулық сақтау саласында маңызды рөл атқарады. Олар адам өмірімен байланысты болғандықтан, медициналық құрылғылар қуат жүйелеріне өте қатаң талаптар қояды, қатаң медициналық қауіпсіздік стандарттарына сәйкес келуін, сондай-ақ өте жоғары сенімділікті, ультра төменгі дыбысты, компактілі және берік құрылымды және өте жақсы экологиялық бейімделушілікті талап етеді.
1- Медициналық электрондық қуат жобалаудағы туындайтын қиыншылықтар
Медициналық құрылғылар күрделі электрондық жүйелерге негізделгендіктен, компоненттердің шығыны, электрлік сыбдықтардың әсері және қоршаған орта ықпалы сияқты электрондық тізбектерге тән әртүрлі мәселелерге де тап болады. Сонымен қатар медициналық құрылғылар медициналық қауіпсіздік стандарттарына (IEC60601 және басқа да медициналық қауіпсіздік стандарттары) сай келу, құрылғыларды стерилизациялау талаптарын қамтамасыз ету және өмірге қауіпті жағдайларда үздіксіз сенімділікке қойылатын жоғары талаптарды қамтамасыз ету сияқты медициналық салаға тән қиыншылықтарды шешуге тиіс.
1.1 Электрлік қиыншылықтар
Медициналық құрылғыларға электр жүйелерін интеграциялау жалпы электрондық құрылғыларда болмайтын, өзіндік электрлік қиыншылықтар туғызады. Жоғары сенімділік пен үздіксіз қолжетімділік маңызды рөл атқарады, өйткені көптеген медициналық құрылғылар тәулік бойы үзіліссіз жұмыс істеуді талап етеді және күтпеген тоқтап қалуға төзімсіз, әсіресе өмір қолдау немесе маңызды міндеттерді орындайтын медициналық қолданбаларда. Өмірге қауіпті қолданбалар үшін резервтік қуат қажет, жұмыстың үзілмеуін қамтамасыз ету үшін аккумуляторларға немесе үзіліссіз қоректендіру жүйелеріне (UPS) лездік ауысу талап етіледі.
1.2 Механикалық қиыншылықтар
Қуат беру жобасының шектеулі ішкі кеңістікте өнімділік пен қауіпсіздікті қадағалай отырып, компактілі және мықты болуын қамтамасыз ету үшін медициналық құрылғылардың қуат жүйелері механикалық жобалау қиыншылықтарымен тағы да кездеседі. Тасымалданатын және киілетін медициналық құрылғыларда салмақты азайту пайдаланушылықты жақсарту, шаршауды минимизациялау және науқастың қозғалуын қамтамасыз ету үшін маңызды. Сондықтан, қуат жүйесін кішірейту – болдырмауға болмайтын даму бағыты.
Жылу шығаруды басқару — кіші қораптар жылуды жинауы мүмкін, оны дабыл көтермей, компоненттердің істен шығу қаупін туғызбай немесе науқасқа ыңғайсыздық тудырмай қауіпсіз түрде шығару керек болғандықтан, оны ескеру қажет тағы бір маңызды фактор.
1.3 Қоршаған ортаға қатысты қиындықтар
Медициналық құрылғылардағы қуат жүйелері әртүрлі қоршаған орта жағдайларында сенімді жұмыс істеуі тиіс. Бұған құрылғының жұмыс істеуі мен компоненттердің қызмет ету мерзіміне әсер етуі мүмкін температура мен ылғалдылық деңгейлеріне төзімділік жатады. Қозғалмалы, алаңда орнатылатын немесе авариялық жағдайларда қолданылатын құрылғылар үшін тұрақты қуат қамтамасыз етілуін қамтамасыз ету және ішкі зақымдануды болдырмау үшін тербелістерге, механикалық соққыларға және пайдалану соққыларына шыдай алу мүмкіндігі де соншалықты маңызды.
1.4 Қауіпсіздік стандарттары
Медициналық қуат көздері IEC 60601-1 сияқты халықаралық стандарттарға сәйкес болуы керек, ол медициналық электр құралдарының жалпы қауіпсіздігі мен негізгі өнімділік талаптарын анықтайды. Ол изоляция, қосымша токты шектеу және қате төзімділік сияқты көптеген электрлік қиындықтарды қамтиды, сонымен қатар механикалық беріктік пен қоршаған ортаға төзімділікті талап етеді. IEC 60601-1-2 сияқты қосымша стандарттар электромагниттік үйлесімділік (EMC) талаптарын қарастырады, құралдардың электромагниттік бөгеулер (EMI) тудырмай немесе оларға әсер етпей, сенімді жұмыс істеуін қамтамасыз етеді.
2- Негізгі Қолданбалар және медициналық қуат көздеріндегі индуктивтік орамдардың талаптары
Индуктивтік орамдар медициналық электрондық құрылғыларда қуатты басқару — ең негізгі және маңызды қолдану саласы болып табылатын маңызды рөл атқарады. Негізгі қолданыстары мыналарды қамтиды:
2.1 Қосылыс құралдары мен DC-DC түрлендіргіштер: Индуктивтік орамдар импульстік қорек көздерінің негізгі компоненттері болып табылады және импульстік транзисторлар мен конденсаторлармен бірге жұмыс істей отырып, энергияны сақтау, сигналдарды сүзгілеу және кернеуді түрлендіру қызметін атқарады. Үлкен бейнелеу құрылғыларының (мысалы, КТ, МРТ) негізгі қорек көзінде немесе тасымалданатын құрылғылардың (мысалы, мониторлар, инфузиялық сорғылар) аккумуляторларын басқару тізбектерінде болсын, қуат индуктивтік орамдарының маңызы зор. Олар құрылғыға қажетті әртүрлі тұрақты ток кернеулеріне айнымалы токты тиімді түрде түрлендіреді немесе тұрақты ток кернеуін көтереді және төмендетеді.
Медициналық құрылғылардағы қорек көзінің қолданылуының схемалық суреті
2.2 Дыбыс толқындарын сүзгілеу және электромагниттік сәйкестік: Медициналық құрылғылар электромагниттік бөгеуілге (EMI) өте сезімтал болып келеді және өздері шығаратын дыбыс басқа жабдықтарға кедергі келтірмеуі тиіс. Жоғары жиілікті дыбысты сүзіп алу үшін қорек көзінің кірісінде және негізгі схема түйіндерінде кеңінен магниттік түйіршіктер мен ортақ режимді индуктивтік орамдар қолданылады, бұл құрылғылар қатаң электромагниттік үйлесімділік стандарттарына (мысалы, IEC 60601-1-2) сәйкес келуін қамтамасыз етеді.
Қолданылу орнының ерекшелігіне байланысты медициналық құрылғылардың қоректендіру көздерінде қолданылатын индуктивтік орамдар үшін әдеттегі тұтынушылық деңгейдегі орамдарға қарағанда жоғарырақ электрлік сипаттамалар талап етіледі. Олардың талаптары негізінен мына аспектілерде көрініс табады:
◾ Жоғары сенімділік: Медициналық құрылғылар адам өмірінің қауіпсіздігімен байланысты, сондықтан құрылғының тіршілік циклі бойы тұрақты жұмыс істеуі қамтамасыз етілуі тиіс және өте төмен сәтсіздік пайызы талап етіледі.
◾ Төмен шу: Қоректендіру көзінің дыбысы ішкі сезімтал аналогтық схемаларға (мысалы, ЭКГ, ЭЭГ күшейткіштері және т.б.) кедергі келтірмеуі үшін дыбыс деңгейін төмендету жобасы
◾ Жоғары тиімділік: Имплантаттық және портативті құрылғылар үшін батареяның қызмет ету мерзімін ұзарту үшін индуктордағы шығынды және жылу бөлінуін азайту мақсатында төменгі шығынды магниттік өзекшелерді қолдану.
◾ Магниттік экранның құрылымы: Медициналық құрылғылардағы әртүрлі компоненттердің магнит өрісінің сырқаюын болдырмау және айналасындағы тізбектерге немесе жабдықтарға кедергі жасамау үшін магниттік экранның құрылымы бар индукторларды қолданыңыз.
◾ Қауіпсіздік стандарттарына сәйкестік: Индукторлар (әсіресе, изоляциялық трансформаторлар) медициналық қауіпсіздік стандарттарына сай болуы керек және жеткілікті жолзару қашықтығы мен электрлік саңылауды қамтамасыз етуі керек.
Қорытындылай келе, медициналық құрылғылардағы қорек көзінің жүйесіндегі индукторлар «жүрек» пен «тазартқыш» рөлін атқарады, олар тиімді энергия түрлендіруді жүзеге асырады және қорек көзінің тазалығы мен қауіпсіздігін қамтамасыз етеді. Олар медициналық құрылғылардың жоғары стандарттары мен қатаң талаптарын қанағаттандыратын маңызды негізгі компонент болып табылады.
3- Медициналық электрондық қоректендіру құрылғылары үшін индуктор шешімдері
Жоғарыда айтылғандай, индуктивтік орамалар медициналық қуат көздері жүйелерінде маңызды рөл атқарады және медициналық қуат көздері құрылғыларының жоғары талаптарына сай болуы тиіс. Сондықтан өнімдерді таңдаған кезде жоғары сенімділік, төменгі дабылсыздық, жоғары пайдалы әсер коэффициенті және ЭМИ-ге төзімділік сияқты факторларды ескеру қажет.
Өнеркәсіптегі ведущий магниттік компоненттер өндірушісі ретінде Codaca магниттік өзекшелер материалдарының зерттеуіне, орамалар мен индуктивтік орамалардың құрылымын жобалауға және оларды оптимизациялауға 24 жылдан астам уақыт бойы қызмет етуде. Медициналық қуат көздері инженерлерімен тығыз ынтымақтастықта жұмыс істеу арқылы Codaca медициналық электроника саласына құнды өнімдер ұсынады және тиісті магниттік компоненттерді таңдау үшін техникалық қолдау көрсетеді. Codaca өзі дамытып, өндіретін индуктивтік орамалардың бірнеше серияларын шығарады, мысалы жоғары ток қуат индукторлары , формаланған индуктивтік орауыштарды және жалпы режимдегі шунттар , олар сонымен қатар ультрадыбыстық детекторлар, қан анализаторлары, вентиляторлар, қан қысымын өлшеу құрылғылары және реабилитациялық роботтар сияқты медициналық құрылғылар мен компоненттерде кеңінен қолданылады.
