Cookie Settings
Cookie Settings
Always Active

Necessary cookies are required to enable the basic features of this site, such as providing secure log-in or adjusting your consent preferences. These cookies do not store any personally identifiable data.

Functional cookies help perform certain functionalities like sharing the content of the website on social media platforms, collecting feedback, and other third-party features.

Analytical cookies are used to understand how visitors interact with the website. These cookies help provide information on metrics such as the number of visitors, bounce rate, traffic source, etc.

No cookies to display.

Performance cookies are used to understand and analyze the key performance indexes of the website which helps in delivering a better user experience for the visitors.

Advertisement cookies are used to provide visitors with customized advertisements based on the pages you visited previously and to analyze the effectiveness of the ad campaigns.

Other cookies are those that are being identified and have not been classified into any category as yet.

No cookies to display.

Medical PCB

Orvoslási és egészségügyi tápegységek kiválasztása; Az MOOP-k megismerése az MOPP-k révén

Avatar photo

Az elektromos berendezések biztonsága minden tervezés alapvető szempontja, és az elektromos berendezések minden formájára számos fontos szabvány vonatkozik. Az orvosi és egészségügyi berendezésekre az IEC 60601-1 biztonsági szabvány vonatkozik, amelynek célja a beteg és az egészségügyi szakemberek védelme. Ez a követelmény különösen fontos, ha a betegre diagnosztikai és orvosi berendezéseket kapcsolhatnak, és ha az egészségügyi személyzet elektródákat helyez fel vagy a berendezést kezeli. Az IEC 60601 alapvető aspektusa, hogy nemcsak magára a berendezésre, hanem a tápegységre is vonatkozik.

Olyan hordozható monitorok esetében például, amelyek hálózati aljzatba csatlakoztatott külső tápegységet használnak, a fali tápadapternek meg kell felelnie az előírásoknak. A specifikáció gyakorlatilag minden képalkotó, diagnosztikai és megfigyelő berendezésre vonatkozik, a nagy MRI-berendezésektől az ágy melletti pulzusmérő berendezésekig. A berendezés értékelése, beleértve a tápegységeket és tartozékokat is, egész egységként történik. Az IEC 60601 biztonsági szabványt 1977-ben vezették be, és az Egyesült Királyságban, Európában, az Egyesült Államokban és Kanadában is elfogadták. Bár a szabvány széles körben elterjedt, előfordulhatnak regionális vagy országspecifikus értelmezések, ezért ha a termékét világszerte értékesíti, a legjobb, ha tisztázza a lényeges különbségeket.

Az IEC 60601 és a kapcsolódó terminológia értelmezése

A szabvány alapelvei a szigetelésre, a nagyfeszültség elleni védelemre és a szivárgóáramra összpontosítanak. Az évek során a szabványt többször felülvizsgálták, módosított biztonsági határértékeket, új műszaki koncepciókat bevezetve, a hatályát pedig további biztonsági tényezőkkel bővítették. A jelenlegi alapszabvány az IEC 60601-1 3. kiadás, amely megtartja a korábbi szabványok összes koncepcióját. Az „Elektromágneses zavarok, követelmények és tesztek” IEC60601-1-2 kiegészítő szabványt már a 4. kiadásra frissítették. Ezt a kiegészítést a vezeték nélkül csatlakoztatott orvosi eszközök, okostelefonok és Wi-Fi-kapcsolatok növekvő száma váltotta ki, amelyek ma már mindennaposak a kórházakban és az orvosi rendelőkben.

Az IEC 60601-1 egyik központi eleme a betegek és a klinikai személyzet védelme a veszélyes feszültségektől a szigetelés és az izolálás révén. A szabványok szempontjából veszélyes feszültségnek minősül a 42,2 V feletti váltó- és a 60 V feletti egyenfeszültség. A szigetelési és izolálási funkciók feladata lényegében az, hogy egy vagy több gátat biztosítsanak az emberek és a halálos feszültségek között. Az izolálás jellemzően fizikai távolságot használ a végzetes feszültségek elválasztására, a szigetelés pedig nem vezető anyagokat használ akadályként.

Szivárgóáram

Az 1. ábra a szivárgóáram (zöld vonal) alapkoncepcióját szemlélteti, amely a feszültség alatt álló hálózatról a tápegységen és a készülék elektronikáján keresztül jut el a betegig vagy a kezelőig. A védőföldelés (PE) vezetéke a készülék minden vezetőképes részét földeli, így a külső szivárgóáram elkerülhető, a készülék más részeiből viszont még előfordulhat. A mérnökök azonban nem mindig számíthatnak a földelés megbízhatóságára.

1. ábra – Szivárgóáram egyszerűsített ábrája (forrás: TDK-Lambda)

Ennek eredményeképpen a termékek két kategóriába sorolhatók. Ezenkívül a veszélyes feszültségek elleni szigetelés lehet funkcionális (szükséges), védő (csak I-es védelmi osztály), alap (egyszeres), kettős (két független módszer), kiegészítő (egyszeres plusz extra) és megerősített (egyrétegű, de a kettős szigeteléssel egyenértékű).

  • I. osztályba sorolt termék: Legalább egy szintű alapszigeteléssel és egy további típusú védelemmel rendelkezik, amelyet földelővezeték biztosít.
  • II. osztályba sorolt termék: Nem rendelkezik védőföldeléssel, és két réteg szigeteléssel kell rendelkeznie – kettős vagy megerősített szigetelés.

Az IEC 60601 szabvány a szivárgóáram három különböző típusára határoz meg határértékeket:

  • Földelési szivárgóáram: az egységből az I. osztályba sorolt termék védőföldelésén keresztül folyó áram.
  • Érintési szivárgóáram: a készülék megérintésekor a páciensen vagy a kezelőn átfolyó áram.
  • Beteg-szivárgóáram: egy alkalmazott részegység, azaz nem a beteg által kezelt orvostechnikai eszköz közvetítésével a betegen átfolyó áram. Ennek többféle besorolása lehet attól függően, hogy miként jött létre az elektromos kapcsolat a beteggel.

Az alkalmazott részegységek (Applied parts – AP) meghatározása:

  • B (test): Általában nem vezetőképes és nem ér a beteghez; földelhető. Ilyen például az orvosi lézer és az MRI testszkenner.
  • BF (test, lebegő): Elektromosan vezető kapcsolatban van a pácienssel. Ilyenek például az EKG pulzusmérők és az ultrahangos szkennerek.
  • CF (szív, lebegő): Közvetlenül érintkezik vagy érintkezhet a beteg szívével. Ilyen például a dialízisgép.

A 2. ábrán az IEC 60601-1 szabvány 3. kiadásában meghatározott legnagyobb megengedett szivárgóáramok táblázata látható normál üzem során (RO) és egyszeri hiba esetén (SFC).

2. ábra – Az IEC 60601-1 által meghatározott maximális szivárgóáramok táblázata.

MOP, MOOP és MOPP

Az IEC 60601-1 szabvány 3. kiadása bevezette az orvosi és egészségügyi berendezések védelmi eszközeit (MOP), és a beteg és a berendezés kezelője közötti különbségtétel érdekében két kategóriára osztotta azokat.

A kezelő védelmét szolgáló eszközök (Means of operator protection – MOOP): Ez lehet 1 MOOP vagy 2 MOOP. Az 1 x MOOP az IEC 62368-1 széles körű elektromos berendezésbiztonsági szabvány által meghatározott „alapvető” elektromos szigetelést biztosít. A 2 x MOOP ugyanezen szabvány szerinti megerősített szigetelést igényel.

A beteg védelmét szolgáló eszközök (Means of patient protection – MOPP): Hasonló a MOOP-hoz, de a szigetelési feszültségre és a hézagra/kúszásra vonatkozó fokozott követelmények miatt 1 x MOPP alapszigetelés és 2 x MOPP megerősített szigetelés szükséges az IEC 60601-1 szabványban meghatározottak szerint.

3. ábra – Az IEC 60601 által meghatározott szigetelési és izolálási kritériumok (forrás: TDK)

Az IEC 60601-1 előírja a szigetelésre, az izolálásra, valamint a kúszó- és a szivárgóáramra vonatkozó követelményeket – lásd a 3. ábrát. A kúszási távolság a legrövidebb távolság a szigetelőanyag felülete mentén, két vezető alkatrész között. A hézag a vezető alkatrészek közötti legkisebb légrés. A 4. ábra a MOPP gyakorlati egyszerűsített nézetét mutatja be, ahol az elektromos szigetelést transzformátor és a vezetékszigetelés biztosítja.

4. ábra – A MOPP megvalósításának példája (forrás: TDK-Lambda)

Az IEC-60601 kiadásnak megfelelő tápegységek kiválasztása orvosi és egészségügyi alkalmazásokhoz

A TDK-Lambda az iparág vezető beszállítója a kapcsolóüzemű AC/DC és DC/DC orvosi és egészségügyi tápegységek terén. A tápegységek világszerte megtalálhatók különböző berendezésekben, a hordozható PET-szkennerektől kezdve a betegmonitorokon és a fogászati készülékeken át a nagy MRI-, röntgen- és CT-berendezésekig.

A tápegységek többféle formátumban állnak rendelkezésre, beleértve a nyitott keretet, a házas/NYÁK-ra szerelt, zárt és falra szerelhető hálózati adaptereket. Minden kiemelt tápegység megfelel a legújabb IEC 60601 szabványnak. Megfelelnek az EN55011 B osztályú, a vezetett és sugárzott elektromágneses interferencia követelményeinek is.

TDK-Lambda WMM30 sorozat

25–30 W teljesítményű, egy kimenettel rendelkező, falra szerelhető, dugaszos, II. osztályú AC/DC tápegységek 2 x MOPP szigeteléssel, amelyek B és BF alkalmazott alkatrészekhez használhatók. A hat változat az összes népszerű névleges kimeneti feszültséget biztosítja + 5 V és + 24 V között hengeres csatlakozón keresztül, és 75% terhelés mellett jellemzően 88% energiahatékonyságot kínál. A WMM30 megfelel az amerikai és az európai energiatakarékossági jogszabályoknak, és teljesíti a DoE VI. szintű és az EU Tier 2 üresjárati energiahatékonysági besorolás feltételeit.

5. ábra – A TDK-Lambda WMM30 sorozata választhatóan különféle formátumú cserélhető hálózati dugaszokkal (forrás: TDK-Lambda)

TDK-Lambda KM sorozat

A könnyű, II. osztályú, 15–40 W-os KM sorozat teljesen zárt műanyag gyanta tokozattal rendelkezik, kompakt méretei pedig alkalmassá teszik nyomtatott áramköri lapra történő szerelésre. A sorozatba különféle egy, két és három kimenetes változatok tartoznak, amelyek a + 3 V-tól + 24 V-ig, + 5 V / – 5 V-tól + 15 V / – 15 V-ig és + 5 V / + 12 V / – 12 V-tól + 5 V / + 15 V / – 15 V-ig terjedő népszerű névleges kombinációkat fedik le 90 V AC és 264 V AC között vagy + 100 V DC és + 375 V DC között.

6. ábra – A TDK-Lambda KM sorozat zárt, 15 W és 40 W közötti teljesítményű AC/DC tápegységei (forrás: TDK-Lambda)

A KM sorozat 2 x MOPP védelmet biztosít.

TDK-Lambda CUS100ME sorozat

A 100 wattos, konvekciós hűtésű CUS100ME sorozat az iparági szabványnak megfelelő 2 hüvelyk x 4 hüvelyk méretű, nyitott NYÁK-os kialakítással rendelkezik, és I. vagy II. osztályú alkalmazásokhoz használható. A sorozat 2 x MOPP védelmet biztosít. A B és BF besorolású berendezésekhez használható, egy kimenetes tápegység a + 12 V-tól + 48 V-ig terjedő összes népszerű névleges feszültséget lefedi, és jellemzően 94% energiahatékonysággal rendelkezik.

7. ábra – A 100 wattos TDK-Lambda CUS100ME sorozat, kiemelve a nyitott NYÁK-os és az U csatornás formátumokat (forrás: TDK-Lambda)

További rögzítési megoldások például az U csatornás, a fedeles U csatornás és az alaplemezes, hűtött.

TDK-Lambda CUS30M és CUS60M sorozat

A kompakt, 2 hüvelyk x 3 hüvelyk méretű, ipari szabványnak megfelelő alakú tokozattal rendelkező 30 wattos CUS30M és 60 wattos CUS30M sorozatú, egy kimenetes AC/DC tápegységek 5 V és 48 V közötti névleges kimeneti feszültséggel kaphatók. A tápegységek I. vagy II. osztályú berendezésekben használhatók, és B vagy BF alkalmazott alkatrészekhez használhatók. Ezek a konvekciós hűtésű tápegységek az IEC 60601-1-2 szabvány 4. kiadásában szereplő EMI-követelményeinek is megfelelnek.

8. ábra – A TDK-Lambda CUS30M és CUS60WM sorozatú tápegységek rögzítési lehetőségei (forrás: TDK-Lambda)

A 8. ábrán látható rögzítési lehetőségek mellett NYÁK-ra szerelhető, nyitott keretes és zárt változat is kapható.

TDK-Lambda CUS150M sorozat

A nagyobb teljesítményű orvosi alkalmazásokhoz való 150 W-os CUS150M sorozat tagjai 2 x MOPP védelemmel és az iparági szabványnak megfelelő, helytakarékos, 2 hüvelyk x 4 hüvelyk alapterülettel rendelkeznek – lásd a 9. ábrát. A konvekciós hűtésű, egy kimenetes tápegység akár + 85 °C hőmérsékletű környezetben is működőképes, és felülre szerelt ventilátoros házzal is rendelhető. Kapható emellett U csatornás, alaplemezes és zárt rögzítésű kivitel is.

9. ábra – A TDK-Lambda CUS150M 150 wattos AC/DC tápegység különféle rögzítési konfigurációkban kapható (forrás: TDK-Lambda)

Orvoslási és egészségügyi berendezések tápellátása

Ez a rövid cikk bemutatta az IEC 60601-1 orvosi biztonsági szabványt, és elmagyarázta, hogyan védik a betegeket és a berendezések kezelőit a veszélyes feszültségeknek és szivárgási áramoknak való kitettségtől.

A TDK-Lambda a biztonsági szabvány legújabb kiadásának megfelelő AC/DC és DC/DC tápegységek vezető szállítója. A kiemelt termékek csak válogatás a Distrelec hivatalos forgalmazójánál elérhető TDK-Lambda tápegységek széles választékából. További információért kattintson az alábbi gombra.

Total
0
Shares
Előző bejegyzés

Knipex webinárium: Huzalcsupaszító mesterkurzus Marc Schneiderrel

Következő bejegyzés

Ismerje meg a 3D nyomtatás ipari alkalmazásait

Kapcsolódó bejegyzések