射频手术系统

Electronic equipment in an operating room
消除手术过程中的噪音

挑战
  • 第三代设备需要在相同外壳内提供更多功能
  • 用于手术室中,需满足低噪音要求。

解决方案
  • 尺寸极为小巧的大功率 AC/DC 电源
  • 采用传导冷却,不会产生噪音,也无需风扇。

应用要求
  • 新一代产品需要更高功率,但外壳尺寸保持不变
  • 总功率为 48 V 800 W
  • 系统所需的其他电压由 RECOM 小型 DC/DC 转换器通过 48 V 总线产生
  • 由全球各种交流电网供电(85 - 264 VAC)
  • 系统中目前使用的电源只能输出 700 W 功率,如果输出功率大于 50 W,风扇就会启动并产生噪音
  • RECOM 的 RACM1200 无需风扇,因此工作时无噪音
  • RACM1200 通过了医疗认证,因此整个系统的认证将更加容易。

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引言

随着创新技术的涌现,医护人员可以采用新的手术方法,改善患者的治疗效果。射频手术就是一种创新技术,在手术过程中使用高频能量来切割或密封组织。此外,先进的系统需要使用额外的电子装置来自动检测所需的能量。但是,如何将这些额外的组件安装到现有外壳中呢?请阅读本文,了解 RECOM 如何帮助客户重新分配以前由电源占用的空间,为这些电子装置腾出空间。

应用案例概述

随着技术的进步,用于微创手术的医学分析和成像工具或技术发生了重大变革。而且,这个趋势仍在继续:手术中使用的机器人越来越多,图像的分辨率越来越高;射频手术设备可以精确控制能量,以实现完美的切割或密封过程。

该客户正在研发第三代射频手术设备,不仅希望将其输出功率提高到 800 W,还希望增加更多功能供外科医生使用,同时保持设备现有尺寸不变。传统电源解决方案只能输出最高 700 W 的功率,如果输出功率超过 50 W,内置风扇就会启动。

由于听觉噪音在医疗应用很重要,消除这种噪音源是重新设计时期望达到的另一个重要目标,但达到这一目标极具挑战性。

RECOM 能够提供尺寸极为小巧的 AC/DC 电源,且其输出功率最高可达 1000 W(传导冷却)。客户找到 RECOM 后,他们才发现采用我们的产品能够帮助他们在市场上获得成功。RECOM 解决方案所需的空间明显少于以前的电源解决方案,这为增强功能和新功能所需的额外电路腾出了空间。

这款电源效率极高,因此热损耗较低,除此之外,还为医疗设备的机箱提供传导冷却功能。热管理变得更加容易,并且无需风扇,不会产生噪音,因此设备工作时可以保持安静,这在手术期间非常重要。

由于具备以上优势,在重新设计过程中,现有外壳中就可以释放出更多空间,用于实现客户希望在设备中添加的所有高级功能和新功能。

大部分功率都用于射频发生器,系统中所需的其他电压,如 24 V、12 V 和 5 V 电压,则由 RECOM 的小型 DC/DC 转换器通过 48 V 总线产生。这种分布式电源架构的一大优势是总线上的电流现在很低。只需要使用细导线或 PCB 上的细迹线以及小型连接器。例如,使用本地 DC/DC 转换器通过 48 V 总线给 5 V 6 A 负载供电时,48 V 总线上的电流将降至 700 mA 以下。另一项优势是,这些位于负载点的转换器可以部署在系统中靠近负载的位置,这不仅可以优化可用空间的利用,还有助于将热量分散到整个系统,避免出现局部过热。

本应用中所用的主电源已获得医疗认证并附带完整的风险评估文件,有助于降低最终设备获得医疗认证的成本。此外,设备内使用的开关稳压器仅为内部电路供电,而无需与患者或操作人员直接接触:因此,可以使用紧凑型工业级器件,从而降低总体成本。

市场反馈表明,除了新增功能外,无风扇带来的无噪音运行也是最明显的竞争优势之一。

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