应用案例概述
呼吸机是手术室和重症监护室中的关键设备。这些设备基于多个测量参数,如气压、呼吸流量、氧饱和度、脉搏率或自主触发呼吸,精确控制有创或无创呼吸。
这类设备如出现故障,可能导致严重甚至致命的后果,因此需要达到最高级别的冗余。电网供电中断是一种潜在的故障,这种故障可以通过内部备用电池加以解决。在由内部备用电池供电时,客户希望系统能够运行长达八个小时。在电网供电恢复后,内部电池应该在四个小时内充满电。这就需要采用可靠的交流和直流输入电源,因为总输入功率的 60% - 70% 可能用于为电池充电。这种配置也更具有弹性,可以应对基础设施薄弱地区发生的间歇性供电中断。
如果八个小时后电网供电并未恢复怎么办?更换内部电池对医护人员来说压力很大,而且会占用他们宝贵的时间。在这种情况下,可以由外部电池组供电,延长备用时间。在最坏的情况下,客户还能用任何 12V 或 24V 电池供电,包括汽车或卡车上使用的电池。
如果无电网供电或内部 AC/DC 电源出现故障该怎么办?可以使用输出电压在 9 至 36V 范围内的外部电源为呼吸机供电。
客户的最初想法是
完全定制设计,但 RECOM 提供了一个独特而巧妙的解决方案。
AC/DC电源与宽输入DC/DC转换器配对,从各种输入生成内部 24V 总线电压。
电池管理系统从该 24V 总线为内部电池充电,这样在没有输入电源时,内部电池可为该 24V 总线提供备份。低功率
隔离DC/DC转换器随后可为各种负载生成所需的电压。由于传感器与患者相连,转换器必须满足
2MOPP(2 级患者保护措施)要求(例如 - 4kVAC/1 分钟,加强(双重)绝缘,8mm 爬电距离和电气间隙,符合 IEC/EN 60601-1 标准)。
此外,还采用另一种独特方案生成隔离式 5V 电源电压,为低功率传感器供电。通过内部 24V 总线,非隔离式稳压 5W 转换器可产生稳定的 5V 电压。然后,隔离式非稳压 1W 转换器为各个传感器提供单独的电流隔离电压。