ຄວາມທ້າທາຍໃນການອອກແບບພະລັງງານໄຟຟ້າເອເລັກໂທຣນິກດ້ານການແພດ ແລະ ຄວາມຕ້ອງການຜະລິດຕະພັນຂດ​ລວດ

ອຸປະກອນໄຟຟ້າການແພດຊ່ວຍໃນການປ້ອງກັນ, ວິນິດໄສ, ການປິ່ນປົວ ແລະ ການຕິດຕາມກວດກາພະຍາດ, ເຊິ່ງມີບົດບາດສຳຄັນຫຼາຍໃນຂົງເຂດສຸຂະພາບ. ເນື່ອງຈາກກ່ຽວຂ້ອງກັບຄວາມປອດໄພໃນຊີວິດ, ອຸປະກອນການແພດຈຶ່ງມີຂໍ້ກຳນົດທີ່ເຂັ້ມງວດຫຼາຍຕໍ່ລະບົບພະລັງງານ, ຕ້ອງການໃຫ້ເຂົ້າກັບມາດຕະຖານຄວາມປອດໄພດ້ານການແພດທີ່ເຂັ້ມງວດ, ພ້ອມທັງຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ສູງ, ຮຽບຮ້ອຍຕ່ຳຫຼາຍ, ຮູບຊົງນ້ອຍແຕ່ແຂງແຮງ, ແລະ ມີຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ດີກັບສິ່ງແວດລ້ອມ.

1- ຄວາມທ້າທາຍທີ່ປະເຊີນໃນການອອກແບບພະລັງງານໄຟຟ້າການແພດ

ຍ້ອນວ່າອຸປະກອນການແພດອີງໃສ່ລະບົບໄຟຟ້າທີ່ຊັບຊ້ອນ, ສະນັ້ນມັນຈຶ່ງພົບກັບບັນຫາຕ່າງໆທີ່ເກີດຂຶ້ນທົ່ວໄປໃນວົງຈອນໄຟຟ້າ, ເຊັ່ນ: ການສູນເສຍຂອງອົງປະກອບ, ການຮຽນຮົມຈາກສຽງລົບໃນລະບົບໄຟຟ້າ, ແລະ ຜົນກະທົບຈາກຄວາມເຄັ່ງຕຶງຂອງສະພາບແວດລ້ອມ. ນອກຈາກນັ້ນ, ອຸປະກອນການແພດຍັງຕ້ອງປະເຊີນໜ້າກັບບັນຫາທີ່ເປັນເອກະລັກສະເພາະຂອງຂົງເຂດການແພດ, ເຊັ່ນ: ການປະຕິບັດຕາມມາດຕະຖານຄວາມປອດໄພຂອງອຸປະກອນການແພດຢ່າງເຂັ້ມງວດ, ການປະຕິບັດຕາມ IEC60601 ແລະ ມາດຕະຖານຄວາມປອດໄພດ້ານການແພດອື່ນໆ, ການຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການໃນການຜ່ານຂະບວນການນິ້ວເຄື່ອງມື, ແລະ ການຮັບປະກັນຄວາມຕ້ອງການສູງໃນການເຮັດວຽກຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ແລະ ຄວາມໜ້າເຊື່ອຖືໃນການນຳໃຊ້ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບຊີວິດ.

1.1 ບັນຫາດ້ານໄຟຟ້າ

ການບູລິມາດລະບົບພະລັງງານເຂົ້າໃນອຸປະກອນການແພດນັ້ນມີຄວາມທ້າທາຍດ້ານໄຟຟ້າທີ່ເປັນເອກະລັກ ເຊິ່ງບໍ່ມີຢູ່ໃນອຸປະກອນໄຟຟ້າທົ່ວໄປ. ຄວາມນິຍົມສູງ ແລະ ຄວາມພ້ອມໃນການໃຊ້ງານຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງນັ້ນມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍ, ເນື່ອງຈາກອຸປະກອນການແພດຫຼາຍຊະນິດຕ້ອງການການດຳເນີນງານຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ 24/7 ແລະ ບໍ່ສາມາດອົດທົນຕໍ່ການລົງຂາດທີ່ບໍ່ຄາດຄິດໄດ້, ໂດຍສະເພາະໃນສະຖານະການທີ່ໃຊ້ອຸປະກອນການແພດເພື່ອຊ່ວຍຊີວິດ ຫຼື ງານທີ່ມີຄວາມສຳຄັນ. ສຳລັບການນຳໃຊ້ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບຊີວິດ, ພະລັງງານສຳຮອງແມ່ນມີຄວາມຈຳເປັນ, ໂດຍຕ້ອງການໃຫ້ປ່ຽນໄປໃຊ້ຖ່ານໄຟ ຫຼື ລະບົບສະຫນອງພະລັງງານຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ (UPS) ໃນທັນທີ ເພື່ອປ້ອງກັນການລົງຂາດໃນການດຳເນີນງານ.

1.2 ຄວາມທ້າທາຍດ້ານເຄື່ອງຈັກ

ເພື່ອຮັບປະກັນວ່າການອອກແບບລະບົບພະລັງງານນັ້ນມີຂະໜາດນ້ອຍ ແລະ ແຂງແຮງພາຍໃນພື້ນທີ່ດ້ານໃນທີ່ຈຳກັດ ໂດຍບໍ່ມີຜົນກະທົບຕໍ່ປະສິດທິພາບ ຫຼື ຄວາມປອດໄພ, ລະບົບພະລັງງານຂອງອຸປະກອນການແພດຍັງປະເຊີນໜ້າກັບຄວາມທ້າທາຍດ້ານການອອກແບບເຄື່ອງຈັກ. ໃນອຸປະກອນການແພດທີ່ສາມາດພົກພາໄດ້ ແລະ ສວມໃສ່ໄດ້, ການຫຼຸດນ້ຳໜັກແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍເພື່ອປັບປຸງການໃຊ້ງານ, ລົດຜົນກະທົບຂອງຄວາມເມື່ອຍ ແລະ ຮັບປະກັນການເຄື່ອນຍ້າຍຂອງຜູ້ປ່ວຍ. ສະນັ້ນ, ການຫຼຸດຂະໜາດລະບົບພະລັງງານແມ່ນເປັນແນວໂນ້ມທີ່ຫຼີກລ່ຽງບໍ່ໄດ້.

ການຈັດການການລະບາຍຄວາມຮ້ອນເປັນອີກປັດໄຈໜຶ່ງທີ່ສຳຄັນທີ່ຕ້ອງພິຈາລະນາ, ເນື່ອງຈາກວ່າເຄື່ອງປິດລັອກຂະໜາດນ້ອຍອາດຈະສະສົມຄວາມຮ້ອນ, ຊຶ່ງຈຳເປັນຕ້ອງໄດ້ລະບາຍຄວາມຮ້ອນອອກຢ່າງປອດໄພໂດຍບໍ່ເພີ່ມສຽງດັງ, ບໍ່ກໍ່ໃຫ້ເກີດຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການຂັດຂ້ອງຂອງຊິ້ນສ່ວນ, ຫຼື ກໍ່ໃຫ້ຜູ້ປ່ວຍຮູ້ສຶກບໍ່ສະດວກ.

1.3 ອຸປະສັກດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມ

ລະບົບພະລັງງານໃນອຸປະກອນການແພດຕ້ອງດຳເນີນງານຢ່າງເຊື່ອຖືໄດ້ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂສິ່ງແວດລ້ອມທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ນີ້ລວມເຖິງຄວາມທົນທານຕໍ່ອຸນຫະພູມແລະລະດັບຄວາມຊື້ນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ເຊິ່ງສາມາດມີຜົນກະທົບຕໍ່ການປະຕິບັດງານຂອງອຸປະກອນ ແລະ ອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງຊິ້ນສ່ວນ. ສຳລັບອຸປະກອນທີ່ເຄື່ອນຍ້າຍໄດ້, ອຸປະກອນທີ່ນຳໃຊ້ໃນສະຖານທີ່, ຫຼື ອຸປະກອນທີ່ນຳໃຊ້ໃນສະຖານະການເຫດສຸກເສີນ, ຄວາມສາມາດໃນການຕ້ານທານຕໍ່ການສັ່ນ, ການກະທົບທາງກົນຈັກ, ແລະ ການກະທົບໃນການດຳເນີນງານນັ້ນກໍມີຄວາມຈຳເປັນໃນລະດັບດຽວກັນເພື່ອຮັບປະກັນການສະໜອງພະລັງງານທີ່ໝັ້ນຄົງ ແລະ ປ້ອງກັນຄວາມເສຍຫາຍພາຍໃນ.

1.4 ມາດຕະຖານຄວາມປອດໄພ

ການຈັດຫາພະລັງງານທາງການແພດຕ້ອງເຂົ້າກັນໄດ້ກັບມາດຕະຖານສາກົນເຊັ່ນ IEC 60601-1, ເຊິ່ງກໍານົດຂໍ້ກໍານົດດ້ານຄວາມປອດໄພທົ່ວໄປ ແລະ ຄວາມຕ້ອງການດ້ານການປະຕິບັດພື້ນຖານສໍາລັບອຸປະກອນໄຟຟ້າການແພດ. ມັນຄຸ້ມຄອງບັນຫາໄຟຟ້າຫຼາຍຢ່າງ, ລວມທັງການແຍກຕົວ, ການຈໍາກັດກະແສໄຮ້ສາຍ, ແລະ ຄວາມອົດທົນຕໍ່ຂໍ້ຜິດພາດ, ໃນຂະນະດຽວກັນກໍ່ຕ້ອງການຄວາມສົມບູນຂອງເຄື່ອງຈັກ ແລະ ຄວາມທົນທານຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມ. ມາດຕະຖານເສີມເຊັ່ນ IEC 60601-1-2 ຈະກ່ຽວຂ້ອງກັບຂໍ້ກໍານົດດ້ານຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ກັບໄຟຟ້າ (EMC), ເພື່ອໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າອຸປະກອນດໍາເນີນງານຢ່າງເຊື່ອຖືໄດ້ໂດຍບໍ່ກໍ່ໃຫ້ເກີດການລົບກວນໄຟຟ້າ (EMI) ຫຼື ບໍ່ໄດ้ຮັບຜົນກະທົບຈາກມັນ.

2- ຫຼັກ ການໃຊ້ ແລະ ຂໍ້ກໍານົດຂອງຂດລວດໃນການສະຫນອງພະລັງງານທາງການແພດ

ຂດລວດມີບົດບາດສໍາຄັນໃນອຸປະກອນໄຟຟ້າການແພດ, ໂດຍການຈັດການພະລັງງານເປັນການນໍາໃຊ້ທີ່ພື້ນຖານ ແລະ ສໍາຄັນທີ່ສຸດ. ການນໍາໃຊ້ຂອງມັນສ່ວນໃຫຍ່ປະກອບມີ:

2.1 ອຸປະກອນສະຫນອງພະລັງງານແບບສະຫຼັບ ແລະ ຕົວປ່ຽນ DC-DC: ຂດລວດເປັນສ່ວນປະກອບຫຼັກຂອງເຄື່ອງຈັກໄຟຟ້າປ່ຽນໄຟຟ້າ ເຊິ່ງເຮັດວຽກຮ່ວມກັບໄຕຣດສະຕີເຕີປ່ຽນໄຟ ແລະ ຕົວເກັບໄຟຟ້າ ເພື່ອເກັບພະລັງງານ, ກັ່ນຕອງສັນຍານ ແລະ ປ່ຽນແປງຄວາມຕ້ອງການໄຟຟ້າ. ບໍ່ວ່າຈະເປັນໃນເຄື່ອງຈັກໄຟຟ້າຫຼັກຂອງອຸປະກອນສ້ອມແຊມຂະໜາດໃຫຍ່ (ເຊັ່ນ: CT, MRI) ຫຼື ວົງຈອນຈັດການຖ່ານໄຟຂອງອຸປະກອນພົກພາ (ເຊັ່ນ: ເຄື່ອງຕິດຕາມ, ເຄື່ອງສູບຢາ), ຂດລວດໄຟຟ້າແມ່ນບໍ່ສາມາດຂາດໄດ້. ພວກມັນປ່ຽນແປງໄຟຟ້າແບບຄື້ນໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ ໄປເປັນໄຟຟ້າຄົງທີ່ຕາມຄວາມຕ້ອງການຂອງອຸປະກອນ ຫຼື ປະຕິບັດການປ່ຽນໄຟຟ້າຄົງທີ່ໃຫ້ສູງຂຶ້ນ ຫຼື ຕ່ຳລົງ.

ຮູບແບບໂຄງຮ່າງການນຳໃຊ້ໄຟຟ້າໃນອຸປະກອນການແພດ

2.2 ການກັ່ນຕອງສຽງລົບ ແລະ ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ດ້ານໄຟຟ້າແມ່ເຫຼັກ: ອຸປະກອນການແພດມີຄວາມໄວຕໍ່ການລົບກວນຈາກສະໜາມເອເລັກໂທຣແມັກເນຕິກ (EMI), ແລະ ສຽງລົບກວນທີ່ຖືກຜະລິດຈາກຕົວອຸປະກອນເອງກໍບໍ່ຄວນຈະລົບກວນອຸປະກອນອື່ນ. ເມັດເຫຼັກແມ່ເຫຼັກ ແລະ ລວງລວງຮູບແບບທົ່ວໄປຖືກນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງທີ່ທ້າຍສາຍສົ່ງພະລັງງານ ແລະ ຈຸດວົງຈອນສຳຄັນໆ ເພື່ອກັ່ນຕອງສຽງລົບກວນຄວາມຖີ່ສູງ, ຮັບປະກັນວ່າອຸປະກອນຕອບສະໜອງຕາມມາດຕະຖານການເຂົ້າກັນໄດ້ດ້ານເອເລັກໂທຣແມັກເນຕິກ (EMC) ຢ່າງເຂັ້ມງວດ (ເຊັ່ນ: IEC 60601-1-2).

ເນື່ອງຈາກຄວາມເປັນເອກະລັກຂອງສະຖານະການນຳໃຊ້, ອຸປະກອນລວງລວງທີ່ນຳໃຊ້ໃນອຸປະກອນການແພດມີຂໍ້ກຳນົດດ້ານການເຮັດວຽກທາງດ້ານໄຟຟ້າທີ່ສູງກວ່າອຸປະກອນລວງລວງທົ່ວໄປ. ຂໍ້ກຳນົດເຫຼົ່ານີ້ສະແດງອອກເປັນສ່ວນໃຫຍ່ໃນດ້ານຕໍ່ໄປນີ້:

◾ ຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືສູງ: ອຸປະກອນການແພດກ່ຽວຂ້ອງກັບຄວາມປອດໄພໃນຊີວິດ ແລະ ຕ້ອງຮັບປະກັນວ່າຈະດຳເນີນງານຢ່າງໝັ້ນຄົງຕະຫຼອດວົງຈອງຊີວິດຂອງອຸປະກອນ, ຕ້ອງການອັດຕາການຂັດຂ້ອງທີ່ຕ່ຳຫຼາຍ.

◾ ສຽງຕ່ໍາ: ການອອກແບບດ້ວຍສຽງລົບກວນຕ່ຳເພື່ອປ້ອງກັນສຽງລົບກວນຈາກແຫຼ່ງຈ່າຍໄຟຟ້າບໍ່ໃຫ້ລົບກວນວົງຈອນອານາລັອກທີ່ໄວຕໍ່ການລົບກວນພາຍໃນ (ເຊັ່ນ: ອຸປະກອນກັ່ນສຽງ ECG, EEG ແລະ ອື່ນໆ)

◾ ຄວາມມີຄວາມສຳເລັດສູງ: ການໃຊ້ວັດສະດຸຫຼັກທາງແມ່ເຫຼັກທີ່ມີການສູນເສຍຕ່ຳເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍຂອງຂດລວດແລະການຜະລິດຄວາມຮ້ອນ, ໂດຍສະເພາະສຳຄັນສຳລັບອຸປະກອນທີ່ຝັງໄດ້ ແລະ ອຸປະກອນພົກພາ, ສາມາດຍືດເວລາໃຊ້ງານຂອງຖ່ານສາກໄດ້.

◾ ໂຄງສ້າງການປ້ອງກັນທາງແມ່ເຫຼັກ: ໃຊ້ຂດລວດທີ່ມີໂຄງສ້າງການປ້ອງກັນທາງແມ່ເຫຼັກເພື່ອປ້ອງກັນການຮົ່ວຂອງສາຍແມ່ເຫຼັກຂອງອົງປະກອບຕ່າງໆໃນອຸປະກອນການແພດ, ເພື່ອຫຼີກລ່ຽງການລົບກວນຕໍ່ວົງຈອນຫຼື ອຸປະກອນອ້ອມຂ້າງ.

◾ ຄວາມສອດຄ່ອງຕາມມາດຕະຖານດ້ານຄວາມປອດໄພ: ຂດລວດ (ໂດຍສະເພາະໂຕເວີ້ກັ້ນໄຟຟ້າ) ຈະຕ້ອງສອດຄ່ອງຕາມມາດຕະຖານຄວາມປອດໄພດ້ານການແພດ, ເພື່ອຮັບປະກັນໄລຍະທາງ creepage ແລະ ຄວາມຈະລັງໄຟຟ້າທີ່ພຽງພໍ.

ສະຫຼຸບ, ຂດລວດແມ່ນ 'ຫົວໃຈ' ແລະ 'ຕົວກຳຈັດສິ່ງປົນເປື້ອນ' ຂອງລະບົບຈ່າຍໄຟຟ້າໃນອຸປະກອນການແພດ, ມີໜ້າທີ່ຮັບຜິດຊອບໃນການປ່ຽນແປງພະລັງງານຢ່າງມີປະສິດທິພາບ ແລະ ຮັບປະກັນຄວາມສະອາດ ແລະ ຄວາມປອດໄພຂອງແຫຼ່ງຈ່າຍໄຟຟ້າ. ພວກມັນເປັນອົງປະກອບຫຼັກທີ່ບໍ່ສາມາດຂາດໄດ້ ເຊິ່ງຕອບສະໜອງຕໍ່ມາດຕະຖານສູງ ແລະ ຂໍ້ກຳນົດທີ່ເຂັ້ມງວດຂອງອຸປະກອນການແພດ.

3- ວິທີແກ້ໄຂຂອງຂດລວດສຳລັບແຫຼ່ງຈ່າຍໄຟຟ້າເອເລັກໂທຣນິກການແພດ

ດັ່ງທີ່ກ່າວມາຂ້າງເທິງ, ອຸປະກອນຂດລວດ (inductors) ມີບົດບາດສຳຄັນໃນລະບົບອຸປະກອນຈ່າຍໄຟຟ້າດ້ານການແພດ ແລະ ຕ້ອງຮັບປະກັນຕາມຂໍ້ກຳນົດດ້ານຄຸນນະພາບຂັ້ນສູງຂອງອຸປະກອນດັ່ງກ່າວ. ສະນັ້ນ, ໃນຂະນະທີ່ເລືອກຜະລິດຕະພັນ, ຄວາມນິຍົມດ້ານຄວາມໜ້າເຊື່ອຖືໄດ້, ລະດັບສຽງລົບຕ່ຳ, ປະສິດທິພາບສູງ ແລະ ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ສາຍຟ້າຜ່າ (EMI) ຈຶ່ງຕ້ອງໄດ້ພິຈາລະນາ.

ເປັນຜູ້ສະໜອງອຸປະກອນຊິ້ນສ່ວນແມ່ເຫຼັກຊັ້ນນຳໃນອຸດສາຫະກໍາ, ໂຄດາກາ ໄດ້ອຸທິດຕົນເຂົ້າໃນການຄົ້ນຄວ້າ ແລະ ພັດທະນາວັດສະດຸຫົວໃຈແມ່ເຫຼັກ, ການອອກແບບ ແລະ ປັບປຸງຂດລວດ ແລະ ອຸປະກອນຂດລວດມາເປັນເວລາຫຼາຍກວ່າ 24 ປີ. ດ້ວຍການຮ່ວມມືຢ່າງໃກ້ຊິດກັບວິສະວະກອນດ້ານອຸປະກອນຈ່າຍໄຟຟ້າການແພດ, Codaca ສະໜອງຜະລິດຕະພັນທີ່ມີຄຸນຄ່າສູງໃຫ້ແກ່ຂົງເຂດເອເລັກໂທຣນິກການແພດ ແລະ ສະໜອງການຊ່ວຍເຫຼືອດ້ານເຕັກນິກເພື່ອຊ່ວຍໃຫ້ລູກຄ້າເລືອກຊິ້ນສ່ວນແມ່ເຫຼັກທີ່ເໝາະສົມ. Codaca ພັດທະນາ ແລະ ຜະລິດຊຸດຂອງອຸປະກອນຂດລວດຫຼາຍຊຸດດ້ວຍຕົນເອງ, ລວມທັງ ເຄື່ອງດັນພະລັງງານໄຟຟ້າທີ່ມີພະລັງງານສູງ , ຕົວເກັບປະຈຸແບບຂຶ້ນຮູບ , ແລະ ການຫົດຫູ່ແບບທົ່ວໄປ , ທີ່ໄດ້ຖືກນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນອຸປະກອນການແພດ ແລະ ຊິ້ນສ່ວນຕ່າງໆ ເຊັ່ນ: ເຄື່ອງກວດສຽງອັນຕລາສົງ, ເຄື່ອງວິເຄາະເລືອດ, ເຄື່ອງຊ່ວຍຫາຍໃຈ, ເຄື່ອງວັດຄວາມດັນເລືອດ, ແລະ ຫຸ່ນຍົນຟື້ນຟູ.