Beatmungsgeräte sind kritische Systeme in Operationssälen und auf Intensivstationen. Sie steuern die invasive oder nicht-invasive Beatmung präzise auf der Grundlage mehrerer Messparameter wie Luftdruck, Atemfluss, Sauerstoffsättigung, Pulsfrequenz oderspontan ausgelöste Atemzüge.
Jeder Ausfall kann schwerwiegende oder sogar tödliche Folgen haben, so dass ein Höchstmaß an Redundanz erforderlich ist. Ein möglicher Ausfallmechanismus ist ein Stromausfall, der durch ein internes Batterie-Backup überbrückt werden kann. Dieser Kunde wollte, dass das System bis zu acht Stunden über das interne Batterie-Backup betrieben werden kann. Wenn die Netzspannung wiederkehrt, sollte die interne Batterie in weniger als vier Stunden wieder vollständig aufgeladen sein. Das bedeutet, dass robuste Stromversorgungen mit AC- und DC-Eingang erforderlich sind, da 60 - 70% der gesamten Eingangsleistung in die Batterieladung fließen können. Diese Konfiguration ist auch widerstandsfähiger gegen intermittierende Stromausfälle in Gebieten mit schwächerer Infrastruktur.
Doch was, wenn die Netzspannung nach acht Stunden nicht wiederkehrt? Das Auswechseln einer internen Batterie bedeutet für die Krankenpfleger zusätzlichen Stress und kostet wertvolle Zeit. Die Lösung besteht darin, die Backup-Zeit zu verlängern, indem einfach externe Batteriepacks hinzugefügt werden. Wenn alle Stränge reißen, sollten die Kunden in der Lage sein, jede greifbare 12V oder 24V Batterie anzuschließen – einschließlich solcher, die in Pkw oder Lkw verwendet werden. Das passiert, wenn kein Netzstrom verfügbar ist oder die interne AC/DC-Stromversorgung ausfällt? Jede externe Quelle, die eine Spannung im Bereich von 9V bis 36V liefert, sollte in der Lage sein, das Beatmungsgerät zu versorgen.
Der erste Gedanke des Kunden war ein
komplett kundenspezifisches Design, aber RECOM fand eine einzigartige und clevere Lösung: Eine
AC/DC-Stromversorgung , gepaart mit einem DC/DC-Wandler mit breitem Eingang, generiert aus den verschiedenen Eingängen eine interne 24V Bus-spannung. Über diesen 24V Bus lädt ein
Batteriemanagementsystem die interne Batterie, die dann das Backup für diesen 24V Bus bildet, wenn keine Eingangsquelle verfügbar ist.
Isolierte DC/DC-Wandler mit geringerer Leistung können dann die erforderlichen Spannungen für verschiedene Verbraucher generieren. Da Sensoren an den Patienten angeschlossen sind, müssen die Wandler die
2MOPP („2 Means of Patient Protection“)-Anforderungen erfüllen (z. B. 4kVAC/eine Minute, verstärkte (doppelte) Isolierung, 8mm Kriech- und Luftstrecke, gemäß IEC/EN60601-1).
Mit einem weiteren einzigartigen Ansatz wurden isolierte 5V Versorgungsspannungen für Sensoren mit geringer Leistung generiert. Von dem internen 24V Bus generiert ein nicht-isolierter, geregelter 5W Wandler eine stabile 5V Spannung. Isolierte, aber ungeregelte 1W Wandler liefern dann individuelle, galvanisch getrennte Spannungen für jeden Sensor.
