安全性和可靠性在醫療器械行業中至關重要。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。它專為醫療應用而構建。

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

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，單調電壓增加到 48 V。此外，新的醫療整流器具有 24-V、100-W 內務電路以及一個0.25W 5V 待機電壓。

該整流器還滿足醫療激光器等苛刻的重脈沖負載應用的嚴格瞬態響應要求。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 工業部門負責人Gopal Mitra 指出了醫療電源設計在法規和技術方面的重要性。

電力電子報：現在醫療電源在法規和技術方面面臨哪些挑戰？

Gopal Mitra： 法規是任何技術應用、產品設計或產品開發過程中不可或缺的一部分。在醫療機構中，當涉及將人與電源連接的設備時，確保患者和醫療專業人員的安全需要一系列基于標準的要求，從醫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 等醫療設備標準要求醫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療設備，但制造商有責任根據需要實施這些電源解決方案和保護，同時考慮到醫療應用并符合行業標準和法規。

PEN：設計此類設備時需要考慮的最關鍵因素是什么？

Mitra： 為醫療設備供電存在一些必須克服的關鍵挑戰，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，醫療激光器等高脈沖負載醫療應用會給電源帶來巨大壓力——每秒循環開啟和關閉高達數千次——使得電源可靠性和質量對于實現這些應用至關重要。

小型化也是這些類型的設備的普遍趨勢，這些設備需要在現有或更小的占位面積中提供更多功率。對于下一代醫療設備，在緊湊型設計中最大化功率能力將為開發具有更高功率密度、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 的開發過程中，可靠性和符合醫療行業標準（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。持續幾微秒的單脈沖過大電流會使激光二極管發光的半導體結構過熱并損壞。電流不穩定性會影響結的溫度，例如引起波長的變化。實現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的高電流。在開發 MPE2000 醫用整流器時，我們關注的主要挑戰是優化峰值脈沖負載電流并滿足這些苛刻應用的嚴格瞬態響應要求，同時確保穩定可靠的電能質量，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）會在動力系統中產生諧波諧振問題，我們通過根據應用需求對電源進行微調的能力來解決這些問題。