醫療儀器設備中的EMC解決方案
發布時間:2011-09-19
中心議題:
- 幹擾的方式、類型及對醫療儀器設備的影響
- 抑製幹擾的常用方法及技術
- 抑製幹擾的方發及技術在醫療儀器設備中的應用
隨(sui)著(zhe)醫(yi)療(liao)儀(yi)器(qi)設(she)備(bei)現(xian)代(dai)化(hua)程(cheng)度(du)的(de)進(jin)一(yi)步(bu)提(ti)高(gao),由(you)於(yu)幹(gan)擾(rao)致(zhi)使(shi)儀(yi)器(qi)設(she)備(bei)不(bu)能(neng)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo),同(tong)時(shi)有(you)損(sun)係(xi)統(tong)的(de)現(xian)象(xiang)日(ri)趨(qu)嚴(yan)重(zhong)。各(ge)種(zhong)運(yun)行(xing)的(de)電(dian)力(li)設(she)備(bei)之(zhi)間(jian)以(yi)電(dian)磁(ci)傳(chuan)導(dao)、電磁感應和電磁輻射三種方式彼此關聯並相互影響,在一定的條件下會對運行的設備和人員造成幹擾、影響和危害。本文將在分析幹擾對醫療儀器設備的影響的基礎上,介紹醫療儀器設備抑製幹擾的常用方法及幹擾抑製技術。
1 幹擾的方式、類型及對醫療儀器設備的影響
1.1幹擾的方式
幹擾分為差模幹擾、共模幹擾和串模幹擾。差模幹擾又叫常模幹擾、橫模幹擾或對稱幹擾,它是指疊加在線路電壓正弦波上的幹擾,是載流導體之間的幹擾。如電網的過欠壓、瞬態突變、尖峰等。共模幹擾又叫縱模幹擾、不bu對dui稱cheng幹gan擾rao和he接jie地di幹gan擾rao,它ta是shi指zhi產chan生sheng於yu電dian網wang與yu零ling線xian之zhi間jian的de幹gan擾rao,是shi載zai流liu導dao體ti與yu大da地di之zhi間jian的de幹gan擾rao,是shi由you輻fu射she或huo幹gan擾rao耦ou合he到dao電dian路lu中zhong來lai的de。如ru尖jian峰feng幹gan擾rao、射頻幹擾、零線與地線間的穩態電壓等。串模幹擾是指外界磁場電場引起的幹擾。
1.2幹擾的類型
現(xian)在(zai)生(sheng)產(chan)的(de)所(suo)有(you)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)都(dou)包(bao)含(han)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)濾(lv)波(bo)電(dian)路(lu)。同(tong)樣(yang),所(suo)有(you)開(kai)關(guan)型(xing)電(dian)源(yuan)都(dou)有(you)內(nei)部(bu)的(de)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)濾(lv)波(bo)器(qi)。但(dan)是(shi),在(zai)有(you)些(xie)環(huan)境(jing)中(zhong),這(zhe)些(xie)電(dian)子(zi)器(qi)件(jian)的(de)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)濾(lv)波(bo)器(qi)需(xu)要(yao)輔(fu)助(zhu)濾(lv)波(bo)器(qi),以(yi)便(bian)滿(man)足(zu)更(geng)加(jia)苛(ke)刻(ke)的(de)電(dian)噪(zao)聲(sheng)管(guan)製(zhi)或(huo)者(zhe)保(bao)護(hu)器(qi)件(jian)免(mian)受(shou)過(guo)多(duo)的(de)外(wai)部(bu)噪(zao)聲(sheng)源(yuan)幹(gan)擾(rao)。電(dian)源(yuan)幹(gan)擾(rao)的(de)類(lei)型(xing)包(bao)括(kuo)電(dian)壓(ya)降(jiang)落(luo)、失電、頻率偏移、電氣噪聲、浪湧、諧波失真和瞬變等。
1.3幹擾對醫療儀器設備的影響
心腦電圖機、監護儀、超聲診斷儀、zhenjiudianliaoyihuoyinzhenzhijiejiechurentideyiqishebeideng,tebieshijiancerentishengwudianxinhaodeyiqishebei,youyuxinhaofeichangdeweiruo,ruguoshoudaoganrao,jiuhuizaijiancejieguoruboxing、圖形、圖(tu)像(xiang)上(shang)疊(die)加(jia)一(yi)種(zhong)類(lei)似(si)於(yu)某(mou)些(xie)病(bing)變(bian)的(de)畸(ji)變(bian)造(zao)成(cheng)誤(wu)診(zhen),同(tong)時(shi)還(hai)會(hui)引(yin)起(qi)微(wei)電(dian)擊(ji),嚴(yan)重(zhong)時(shi)還(hai)有(you)生(sheng)命(ming)危(wei)險(xian)。如(ru)果(guo)是(shi)帶(dai)有(you)計(ji)算(suan)機(ji)係(xi)統(tong)的(de)醫(yi)學(xue)儀(yi)器(qi)設(she)備(bei),當(dang)共(gong)模(mo)幹(gan)擾(rao)中(zhong)的(de)尖(jian)峰(feng)幹(gan)擾(rao)幅(fu)度(du)達(da)到(dao)2V~50V,時間持續數微秒時,可引起計算機邏輯錯誤、丟失等。
2抑製幹擾的常用方法
抑製幹擾的常用方法是接地和屏蔽,下麵將對這兩種方法進行詳細的介紹。
2.1接地
在闡述接地之前,必須弄清地線與零錢、保護接地和保護接零的基本概念。即:地線是指連接地球通向大地的金屬連接線,而零線是我國電力部門提供的工作線路;baohujiedishijiangyiqishebeidejinshuwaikejieshangdixian,zaiwaikeyouyuganraoyinqidaidianshi,dianliuyandixianliurudadi,dadaobaohurenshenheyiqishebeianquandemude。erbaohujielingshijiangyiqishebeidejinshuwaikeyudianyuandelingxianlianjieqilai,zaiduanlushi,lijishaoduanbaoxian,yidadaoqieduandianyuandemude。
2.1.1儀器設備的信號接地
①浮地把電路的“零”電位或設備的“零”電位與公共接地係統,或可能引起環流的公共導線絕緣,即不接地,使此“零”電位相對於大地的零電位來說是個懸空的“零”電位。常用的方法有變壓器隔ge離li和he光guang電dian耦ou合he隔ge離li。浮fu地di的de優you點dian是shi抗kang幹gan擾rao能neng力li強qiang,缺que點dian是shi靜jing電dian積ji累lei。當dang電dian荷he積ji累lei到dao一yi定ding程cheng度du後hou,在zai設she備bei地di與yu公gong共gong地di之zhi間jian的de電dian位wei差cha可ke能neng引yin起qi劇ju烈lie地di靜jing電dian放fang電dian,而er成cheng為wei破po壞huai性xing很hen強qiang的de騷sao擾rao源yuan。解jie決jue的de方fang法fa是shi在zai浮fu地di與yu公gong共gong地di間jian跨kua接jie泄xie放fang電dian阻zu、阻值的大小以不影響設備漏電流的要求為宜。
②dandianjiedidianluheshebeizhongfanxuyaojiedidediandoujiedaobeidingyidezhiyouyigewulidianweijiedicankaodiandedianshangjiuchengweidandianjiedi。duiyigexitongruguocaiyongdandianjiedi,meigeshebeidouyaoyouzijidedandianjiedidian,ranhougeshebeidedizaiyuxitongzhongweiyizhidingdecankaojiedidianxiangjie。quedianshixitonggongzuopinlvhengaoshichengmouzhongdiankangxiaoying,yinqijiedixiaoguobujia。
③多點接地多點接地是指設備中凡需接地的點,都直接接到離它最近的接地平麵上。優點是簡單,高頻駐波小。缺點是維護量較大。
④混(hun)合(he)接(jie)地(di)集(ji)單(dan)點(dian)和(he)多(duo)點(dian)接(jie)地(di)之(zhi)長(chang),把(ba)需(xu)要(yao)就(jiu)近(jin)接(jie)地(di)的(de)點(dian),就(jiu)近(jin)直(zhi)接(jie)與(yu)接(jie)地(di)平(ping)麵(mian)相(xiang)連(lian)或(huo)對(dui)需(xu)要(yao)高(gao)頻(pin)接(jie)地(di)的(de)點(dian),通(tong)過(guo)旁(pang)路(lu)電(dian)容(rong)與(yu)接(jie)地(di)平(ping)麵(mian)相(xiang)連(lian)接(jie),其(qi)餘(yu)各(ge)點(dian)均(jun)采(cai)用(yong)單(dan)點(dian)接(jie)地(di)。流(liu)通(tong)信(xin)號(hao)波(bo)長(chang)低(di)於(yu)0.05λ時采用單點接地,接地線長度達到0.05λ以上的就應采用多點接地。
2.1.2 儀器設備的接大地
①儀器設備的接大地在實用中除儀器設備內部的信號接地外,還要將儀器設備的信號地、機殼和大地接在一起,並以大地作為儀器設備的接地參考點,從而保證了人身安全和電路工作的穩定。
②接(jie)大(da)地(di)的(de)方(fang)法(fa)接(jie)地(di)電(dian)阻(zu)的(de)大(da)小(xiao)是(shi)衡(heng)量(liang)接(jie)大(da)地(di)的(de)有(you)效(xiao)性(xing)的(de)重(zhong)要(yao)指(zhi)標(biao),它(ta)取(qu)決(jue)於(yu)接(jie)地(di)電(dian)極(ji)的(de)製(zhi)作(zuo)方(fang)式(shi)和(he)大(da)地(di)自(zi)身(shen)的(de)性(xing)質(zhi)。通(tong)常(chang)由(you)於(yu)地(di)下(xia)金(jin)屬(shu)管(guan)道(dao)與(yu)大(da)地(di)有(you)較(jiao)大(da)的(de)接(jie)觸(chu)麵(mian)積(ji),其(qi)接(jie)地(di)電(dian)阻(zu)較(jiao)小(xiao),人(ren)們(men)習(xi)慣(guan)把(ba)它(ta)作(zuo)為(wei)接(jie)地(di)電(dian)極(ji)。值(zhi)得(de)注(zhu)意(yi)的(de)是(shi),流(liu)入(ru)管(guan)道(dao)的(de)故(gu)障(zhang)電(dian)流(liu)和(he)雜(za)散(san)電(dian)流(liu)會(hui)對(dui)管(guan)道(dao)檢(jian)修(xiu)人(ren)員(yuan)造(zao)成(cheng)傷(shang)害(hai)。有(you)些(xie)暖(nuan)氣(qi)管(guan)道(dao)架(jia)設(she)在(zai)地(di)下(xia)溝(gou)道(dao)中(zhong),與(yu)大(da)地(di)接(jie)觸(chu)不(bu)良(liang)是(shi)不(bu)宜(yi)用(yong)來(lai)接(jie)地(di)。煤(mei)氣(qi)管(guan)道(dao)、液體燃料管,有爆炸性的氣管以及電力線的零線等,則絕對禁止用來接地,以免發生危險。
正確的接大地方法是自行埋設接地電極。先在地麵潮濕處,挖一深度為兩米以上的坑,放入一根焊有導線直徑為1cm~2cm,長為2m~4m的銅棒,然後埋上濕土,把導線路出地麵。如果土質幹燥,可在銅棒周圍填以適量的食鹽和水以降低接地電阻,器接地電阻一般可小於4歐姆。
醫學儀器設備的接地必須根據具體儀器設備分別對待,如心電圖機、腦電圖機、胃電圖機、B超等必須單機分別接入大地,千萬不要接在同一個地方,特別是不要與X線機、CT/MRI等接地線接在同一點上,否則會通過地線引起極強的幹擾,導致無法正常工作。
[page]
2.2屏蔽
為了有效地抑製設備內、外部的輻射電磁能通過空間傳播的電磁幹擾,通常采取的措施,是屏蔽。具體有電場、磁場、電磁場屏蔽三種。實踐證明:對(dui)帶(dai)有(you)計(ji)算(suan)機(ji)係(xi)統(tong)的(de)儀(yi)器(qi)設(she)備(bei),采(cai)用(yong)屏(ping)蔽(bi)計(ji)算(suan)機(ji)主(zhu)機(ji)的(de)方(fang)法(fa)對(dui)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)和(he)靜(jing)電(dian)產(chan)生(sheng)的(de)幹(gan)擾(rao)有(you)很(hen)好(hao)的(de)抑(yi)製(zhi)作(zuo)用(yong)。用(yong)不(bu)同(tong)的(de)屏(ping)蔽(bi)方(fang)式(shi)和(he)材(cai)料(liao)其(qi)效(xiao)果(guo)也(ye)各(ge)不(bu)相(xiang)同(tong)。
2.2.1電場屏蔽
儀器設備中電位不同物體間的相互感應可看成是分布電容間的電壓分配。為了減少幹擾源對被感應物的幹擾,通常采取的措施是:增大幹擾源與被感應物的距離,減小分布電容;盡可能讓被感應物貼近接地板,增大其對地的電容;在兩者間加入金屬屏蔽層。屏蔽層必須是導電良好的導體,要有足夠的強度,接地要好。例如心腦電圖機、監護儀、針灸電療儀或銀針直接接觸人體的儀器設備應遠離超短波治療機、高頻電刀、X射線機、CT、MRI及一切能輻射電磁波的醫療設備的輻射區內,X線機的高壓電纜屏蔽層的重要性。
2.2.2磁場屏蔽
磁場屏蔽是指對直流或低頻磁場的屏蔽。其屏蔽原理是利用屏蔽體的高導磁率、低(di)磁(ci)阻(zu)特(te)性(xing)對(dui)磁(ci)通(tong)所(suo)起(qi)的(de)磁(ci)分(fen)路(lu)作(zuo)用(yong),從(cong)而(er)削(xue)弱(ruo)屏(ping)蔽(bi)體(ti)內(nei)部(bu)的(de)磁(ci)場(chang)。為(wei)了(le)減(jian)少(shao)屏(ping)蔽(bi)體(ti)的(de)磁(ci)阻(zu),所(suo)用(yong)材(cai)料(liao)必(bi)須(xu)是(shi)高(gao)導(dao)磁(ci)率(lv)的(de),有(you)一(yi)定(ding)的(de)厚(hou)度(du)的(de)材(cai)料(liao)。被(bei)屏(ping)蔽(bi)物(wu)要(yao)盡(jin)量(liang)放(fang)在(zai)屏(ping)蔽(bi)體(ti)的(de)中(zhong)心(xin)位(wei)置(zhi),注(zhu)意(yi)縫(feng)隙(xi)。通(tong)風(feng)孔(kong)等(deng)要(yao)順(shun)著(zhe)磁(ci)場(chang)方(fang)向(xiang)分(fen)布(bu),電(dian)磁(ci)屏(ping)蔽(bi)是(shi)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)技(ji)術(shu)的(de)主(zhu)要(yao)措(cuo)施(shi)之(zhi)一(yi)。即(ji)用(yong)金(jin)屬(shu)屏(ping)蔽(bi)材(cai)料(liao)將(jiang)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)源(yuan)封(feng)閉(bi)起(qi)來(lai),使(shi)其(qi)外(wai)部(bu)電(dian)磁(ci)場(chang)強(qiang)度(du)低(di)於(yu)允(yun)許(xu)值(zhi)的(de)一(yi)種(zhong)措(cuo)施(shi);或用金屬屏蔽材料將電磁敏感電路封閉起來,使其內部電磁場強度低於允許值的一種措施。
2.2.3電磁場屏蔽
該電路包括耦合至次級繞組中一匝的一反相裝置,用於產生與從所述次級繞組感應至陽極的一電壓信號的相位相反的相位;一振蕩裝置,用於振蕩從所述反相裝置的輸出節點輸出的電壓信號並使經振蕩的信號與所述高電壓在電平上相匹配;以(yi)及(ji)一(yi)電(dian)磁(ci)場(chang)發(fa)生(sheng)裝(zhuang)置(zhi),用(yong)於(yu)施(shi)加(jia)從(cong)所(suo)述(shu)振(zhen)蕩(dang)裝(zhuang)置(zhi)的(de)輸(shu)出(chu)節(jie)點(dian)輸(shu)出(chu)的(de)一(yi)電(dian)壓(ya)信(xin)號(hao),產(chan)生(sheng)一(yi)電(dian)磁(ci)場(chang)以(yi)響(xiang)應(ying)於(yu)實(shi)質(zhi)上(shang)圍(wei)繞(rao)所(suo)述(shu)顯(xian)象(xiang)管(guan)的(de)前(qian)部(bu)的(de)周(zhou)圍(wei)的(de)所(suo)述(shu)電(dian)壓(ya)信(xin)號(hao),並(bing)消(xiao)除(chu)和(he)屏(ping)蔽(bi)從(cong)所(suo)述(shu)陽(yang)極(ji)產(chan)生(sheng)的(de)所(suo)述(shu)電(dian)磁(ci)場(chang)。結(jie)果(guo),該(gai)電(dian)路(lu)可(ke)以(yi)較(jiao)低(di)成(cheng)本(ben)應(ying)用(yong)於(yu)多(duo)種(zhong)尺(chi)寸(cun)的(de)陰(yin)極(ji)射(she)線(xian)管(guan),由(you)此(ci)提(ti)出(chu)生(sheng)產(chan)效(xiao)率(lv)。
3抑製幹擾的技術
3.1專用線路
為了抑製儀器設備間的相互幹擾,最簡單的方法是采用分相供電製。即:在三線供電線路中認定一相作為敏感設備的供電電源;一相作為外部設備的供電電源;再一相作為常用測試儀器或其它輔助設備的供電電源。這種措施常應用在大型的醫療儀器設備供電係統。
值zhi得de注zhu意yi的de是shi在zai現xian代dai醫yi用yong電dian子zi儀yi器qi設she備bei係xi統tong中zhong,由you於yu配pei電dian線xian路lu中zhong非fei線xian性xing負fu載zai的de使shi用yong,造zao成cheng線xian路lu中zhong諧xie波bo電dian流liu的de存cun在zai,而er零ling序xu分fen量liang諧xie波bo在zai中zhong線xian裏li不bu能neng相xiang互hu抵di消xiao,反fan而er疊die加jia,因yin此ci過guo於yu遷qian細xi的de中zhong線xian會hui造zao成cheng線xian路lu阻zu抗kang的de增zeng加jia,幹gan擾rao也ye將jiang增zeng加jia。
3.2瞬變幹擾抑製器
氣體放電管:俗稱避雷管。優點是絕緣電阻高、寄生電容小、浪湧吸收能力強。缺點是對浪湧電壓的響應速度低。
金屬氧化物壓敏電阻:壓敏電阻的主要參數是標稱電壓和通流容量。在使用時,壓敏電阻的電壓選擇要考慮被保護線路可能有的波動電壓,一般取1.2~1.4倍。如果是交流電路,還要注意電壓的有效值與峰值間的關係。例如220V時其壓敏電阻的標稱電壓應是220×1.4×1.4=430V。前者因壓敏電阻對瞬變幹擾吸收時的高速性能級,引線越長感應電壓越大,後者因壓敏電阻的固有電容。
矽瞬變電壓吸收二極管:TVS管又叫瞬態電壓抑製電路。當瞬態電壓保護二極管受到反向瞬態高能量衝擊時,以1×10-12s的(de)速(su)度(du),將(jiang)其(qi)兩(liang)極(ji)間(jian)的(de)高(gao)阻(zu)抗(kang)變(bian)成(cheng)低(di)阻(zu)抗(kang),吸(xi)收(shou)高(gao)達(da)數(shu)千(qian)瓦(wa)的(de)浪(lang)湧(yong)功(gong)率(lv),使(shi)兩(liang)極(ji)間(jian)的(de)電(dian)壓(ya)箝(qian)位(wei)於(yu)一(yi)個(ge)預(yu)定(ding)值(zhi),有(you)效(xiao)地(di)保(bao)護(hu)了(le)電(dian)子(zi)線(xian)路(lu)的(de)敏(min)感(gan)元(yuan)件(jian)。具(ju)體(ti)又(you)分(fen)為(wei)單(dan)向(xiang)和(he)雙(shuang)向(xiang)兩(liang)種(zhong)。主(zhu)要(yao)參(can)數(shu)是(shi)擊(ji)穿(chuan)電(dian)壓(ya)、漏電流和電容。特點是響應時間快、浪湧吸收能力高、瞬態功率大、漏電流小、箝位電壓易控製、沒有損傷極限和體積小等。廣泛應用於醫療儀器設備的靜電,電感性負載切換時產生的瞬變電壓,雷擊產生的過電壓保護。
固體放電管:固體放電管的特點是響應速度快,吸收電流大、動作電壓穩定、使用壽命長。其工作原理是:當外界幹擾低於觸發電壓時,放電管處於截止狀態;當(dang)幹(gan)擾(rao)電(dian)壓(ya)超(chao)出(chu)觸(chu)發(fa)電(dian)壓(ya)時(shi),放(fang)電(dian)管(guan)工(gong)作(zuo)在(zai)負(fu)阻(zu)區(qu)。此(ci)時(shi)電(dian)流(liu)極(ji)大(da),使(shi)幹(gan)擾(rao)能(neng)量(liang)轉(zhuan)移(yi)。隨(sui)著(zhe)幹(gan)擾(rao)的(de)減(jian)少(shao),通(tong)過(guo)放(fang)電(dian)管(guan)的(de)電(dian)流(liu)回(hui)落(luo),當(dang)幹(gan)擾(rao)電(dian)流(liu)低(di)於(yu)維(wei)持(chi)電(dian)流(liu)時(shi),放(fang)電(dian)管(guan)從(cong)低(di)阻(zu)區(qu)回(hui)到(dao)高(gao)阻(zu)區(qu),完(wan)成(cheng)~次放電過程。
3.3電源線濾波器
電dian源yuan線xian濾lv波bo器qi安an裝zhuang在zai電dian源yuan與yu電dian子zi設she備bei之zhi間jian,主zhu要yao起qi抑yi製zhi電dian能neng傳chuan輸shu中zhong寄ji生sheng的de電dian磁ci幹gan擾rao,提ti高gao設she備bei工gong作zuo可ke靠kao性xing的de作zuo用yong。常chang用yong的de由you無wu源yuan集ji中zhong參can數shu構gou成cheng的de單dan級ji線xian路lu。如ru圖tu1所示。圖中Cx為差模電容,起衰減差模幹擾的作用。在220V交流電源中取為幾十~幾百nF,耐壓250VAC。Cy為共模電容,起衰減共模幹擾的作用。一般取1nf~4.7nf,耐壓3~6KVDC。L1、L2為共模電感,其電感量與通過電流的大小有關,對共模電流有很好的濾波效果。多個電感串聯起來:duiyuyaoqiujiaogaodelvboqi,keyijiangyigedadianganfenjiechengyigejiaodadedianganheruogandianganliangbutongdexiaodiangan,jiangzhexiedianganchuanlianqilai,keyishidiangandedaikuankuozhan。danzhefuchudedaijiashitijihechengben。lingwaiyaozhuyiyudianrongbingliantongyangdewenti,jiyinruleewaidechuanlianxiezhendian。xiezhendianshangdiangandezukanghenxiao。
提高濾波器性能的措施:一yi是shi使shi用yong帶dai地di線xian電dian感gan的de濾lv波bo器qi。這zhe樣yang可ke以yi抑yi製zhi地di線xian上shang的de幹gan擾rao。二er是shi采cai用yong多duo級ji濾lv波bo器qi。三san是shi濾lv波bo器qi與yu吸xi收shou器qi件jian組zu合he使shi用yong。四si是shi使shi用yong新xin型xing軟ruan磁ci材cai料liao。五wu是shi加jia接jie有you耗hao元yuan件jian。
[page]
3.4隔離變壓器
隔離變壓器的原理和普通變壓器的原理是一樣的。都是利用電磁感應原理。隔離變壓器一般是指1:1的變壓器。由於次級不和地相連。次級任一根線與地之間沒有電位差。使用安全。常用作維修電源。
普通隔離變壓器:普(pu)通(tong)隔(ge)離(li)變(bian)壓(ya)器(qi)在(zai)初(chu)級(ji)與(yu)次(ci)級(ji)間(jian)不(bu)設(she)屏(ping)蔽(bi)層(ceng),它(ta)是(shi)通(tong)過(guo)輸(shu)入(ru)與(yu)輸(shu)出(chu)間(jian)的(de)電(dian)隔(ge)離(li),從(cong)而(er)解(jie)決(jue)公(gong)共(gong)地(di)的(de)問(wen)題(ti)。優(you)點(dian)是(shi)對(dui)共(gong)模(mo)幹(gan)擾(rao)有(you)一(yi)定(ding)的(de)抑(yi)製(zhi)作(zuo)用(yong),其(qi)大(da)小(xiao)可(ke)用(yong)初(chu)次(ci)級(ji)間(jian)的(de)分(fen)布(bu)電(dian)容(rong)和(he)設(she)備(bei)對(dui)地(di)分(fen)布(bu)電(dian)容(rong)的(de)比(bi)值(zhi)來(lai)估(gu)算(suan)。通(tong)常(chang)初(chu)次(ci)級(ji)間(jian)的(de)分(fen)布(bu)電(dian)容(rong)為(wei)幾(ji)百(bai)Pf,設備對地分布電容為幾~幾十nF,因此共模幹擾的衰減值在 10~20倍左右。缺點是對共模幹擾的抑製效果因繞組間的分布電容隨頻率升高而下降。
帶屏蔽層的隔離變壓器:在zai變bian壓ya器qi初chu次ci級ji間jian增zeng設she屏ping蔽bi層ceng,並bing將jiang屏ping蔽bi層ceng可ke靠kao接jie地di,既ji可ke獲huo得de較jiao好hao的de抑yi製zhi共gong模mo幹gan擾rao,也ye可ke利li用yong屏ping蔽bi層ceng抑yi製zhi差cha模mo幹gan擾rao。具ju體ti做zuo法fa是shi將jiang變bian壓ya器qi屏ping蔽bi層ceng接jie至zhi初chu級ji的de中zhong線xian端duan。例li如ru對dui50HZgongpinlaishuo,youyuchujiyupingbicenggouchengderongkanghengao,rengketongguobianyaqixiaoyingchuandidaociji,erweibeishuaijian。duipinlvjiaogaodegongmoganrao,youyuchujiyupingbicengjianrongkangbianxiao,shizhebufenganraojingyoufenbudianrongjipingbicengyuchujizhongxianduandelianxianzhijiefanhuidianwang,erjinrucijihuilu。
超級隔離變壓器:隔離變壓器屬於安全電源,一般用來機器維修保養用起保護、防雷、濾波作用。 隔離變壓器是一種1/1的變壓器。初級單相220V,次級也是單相220V。或初級三相380V,次級也是三相380V。首先通常我們用的交流電源電壓一根線和大地相連,另一根線與大地之間有220V的(de)電(dian)位(wei)差(cha)。人(ren)接(jie)觸(chu)會(hui)產(chan)生(sheng)觸(chu)電(dian)。而(er)隔(ge)離(li)變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)次(ci)級(ji)不(bu)與(yu)大(da)地(di)相(xiang)連(lian),它(ta)的(de)任(ren)意(yi)兩(liang)線(xian)與(yu)大(da)地(di)之(zhi)間(jian)沒(mei)有(you)電(dian)位(wei)差(cha)。人(ren)接(jie)觸(chu)任(ren)意(yi)一(yi)條(tiao)線(xian)都(dou)不(bu)會(hui)發(fa)生(sheng)觸(chu)電(dian),這(zhe)樣(yang)就(jiu)比(bi)較(jiao)安(an)全(quan)。其(qi)次(ci)還(hai)有(you)隔(ge)離(li)變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)輸(shu)出(chu)端(duan)跟(gen)輸(shu)入(ru)端(duan)是(shi)完(wan)全(quan)“斷路”隔離的,這樣就有效的對變壓器的輸入端(電網供給的電源電壓)起到了一個良好的過濾的作用。從而給用電設備提供了純淨的電源電壓
3.5交流穩壓器
由you於yu市shi電dian供gong電dian壓ya因yin各ge種zhong原yuan因yin而er不bu穩wen定ding,特te別bie是shi有you些xie供gong電dian場chang所suo電dian壓ya波bo動dong幅fu度du很hen大da,從cong而er影ying響xiang用yong電dian設she備bei的de正zheng常chang工gong作zuo,還hai可ke能neng造zao成cheng用yong電dian設she備bei損sun壞huai,而er交jiao流liu穩wen壓ya器qi是shi一yi種zhong能neng夠gou使shi用yong電dian設she備bei的de工gong作zuo電dian壓ya基ji本ben穩wen定ding的de穩wen壓ya設she備bei。
交流穩壓器的作用是在輸入電壓和負載電流變化時,把其輸出電壓穩定在所允許的範圍內。常用的有鐵磁諧振、參數調整型、伺服型、分級調整寬度、超級隔離、開關型、不間斷和淨化等交流穩壓電源。
鐵磁諧振交流穩壓電源:能neng為wei負fu載zai提ti供gong穩wen定ding交jiao流liu電dian源yuan的de電dian子zi裝zhuang置zhi。又you稱cheng交jiao流liu穩wen壓ya器qi。有you關guan交jiao流liu穩wen壓ya電dian源yuan的de參can數shu及ji質zhi量liang指zhi標biao可ke參can見jian直zhi流liu穩wen壓ya電dian源yuan。各ge種zhong電dian子zi設she備bei要yao求qiu有you比bi較jiao穩wen定ding的de交jiao流liu電dian源yuan供gong電dian,特te別bie是shi當dang計ji算suan機ji技ji術shu應ying用yong到dao各ge個ge領ling域yu後hou,采cai用yong由you交jiao流liu電dian網wang直zhi接jie供gong電dian而er不bu采cai取qu任ren何he措cuo施shi的de方fang式shi已yi不bu能neng滿man足zu需xu要yao。工gong作zuo原yuan理li是shi靠kao改gai變bian電dian感gan的de飽bao和he程cheng度du,而er使shi電dian感gan與yu電dian容rong諧xie振zhen來lai實shi現xian調tiao節jie的de。當dang輸shu輸shu入ru電dian壓ya因yin某mou種zhong因yin素su過guo高gao或huo過guo低di時shi,其qi輸shu出chu電dian壓ya可ke隨sui輸shu入ru電dian壓ya的de高gao低di通tong過guo自zi動dong調tiao節jie,從cong而er使shi輸shu出chu電dian壓ya保bao持chi穩wen定ding不bu變bian。優you點dian是shi電dian路lu簡jian單dan、輸出阻抗高、過載能力強、可靠性較高。缺點是穩壓精度不高、輸出電壓波形失真大、有相移和噪聲。不適宜啟動電流大的負載。
參數調整型交流穩壓電源:典型的是早年的614係列穩壓器。該電源是在614的(de)基(ji)礎(chu)上(shang)進(jin)行(xing)了(le)一(yi)定(ding)的(de)改(gai)進(jin),工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)是(shi)利(li)用(yong)可(ke)控(kong)矽(gui)的(de)相(xiang)位(wei)控(kong)製(zhi)來(lai)改(gai)變(bian)電(dian)感(gan)的(de)參(can)數(shu),實(shi)現(xian)調(tiao)節(jie)使(shi)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)穩(wen)定(ding)不(bu)變(bian)。優(you)點(dian)是(shi)穩(wen)壓(ya)精(jing)度(du)高(gao),同(tong)第(di)一(yi)種(zhong)比(bi)較(jiao)還(hai)可(ke)以(yi)抑(yi)製(zhi)交(jiao)流(liu)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)中(zhong)的(de)部(bu)分(fen)諧(xie)波(bo)。缺(que)點(dian)是(shi)輸(shu)入(ru)側(ce)的(de)電(dian)流(liu)諧(xie)波(bo)較(jiao)大(da)、功率因數較低、有相移。特別是帶非線性負載時可能有低頻振蕩現象。
伺服型交流穩壓電源:該gai電dian源yuan就jiu是shi早zao期qi的de多duo抽chou頭tou自zi耦ou式shi調tiao壓ya變bian壓ya器qi。工gong作zuo原yuan理li是shi監jian視shi變bian壓ya器qi輸shu出chu電dian壓ya的de高gao低di的de辦ban法fa來lai驅qu動dong伺si服fu電dian動dong機ji改gai變bian變bian壓ya器qi輸shu出chu抽chou頭tou的de位wei置zhi,使shi輸shu出chu電dian壓ya在zai維wei持chi負fu載zai所suo允yun許xu的de電dian壓ya範fan圍wei內nei。缺que點dian是shi響xiang應ying速su度du低di,調tiao節jie時shi會hui出chu現xian許xu多duo尖jian峰feng和he振zhen鈴ling幹gan擾rao。
分級調整的寬限交流穩壓電源:該gai電dian源yuan和he伺si服fu型xing交jiao流liu穩wen壓ya電dian源yuan類lei似si,所suo不bu同tong的de是shi多duo抽chou頭tou自zi耦ou變bian壓ya器qi的de抽chou頭tou位wei置zhi是shi由you繼ji電dian器qi轉zhuan換huan。由you於yu該gai電dian源yuan價jia格ge低di廉lian,輸shu入ru電dian壓ya的de適shi應ying範fan圍wei較jiao寬kuan,應ying用yong於yu家jia用yong電dian器qi的de交jiao流liu穩wen壓ya。缺que點dian是shi穩wen壓ya精jing度du不bu高gao,在zai繼ji電dian器qi轉zhuan換huan過guo程cheng中zhong易yi產chan生sheng電dian火huo花hua所suo帶dai來lai的de尖jian峰feng幹gan擾rao。
超級隔離變壓器:為了解決了現代電子儀器設備的小型化、數(shu)字(zi)化(hua)和(he)低(di)功(gong)耗(hao)化(hua),對(dui)電(dian)網(wang)的(de)瞬(shun)變(bian)幹(gan)擾(rao)尤(you)其(qi)敏(min)感(gan)的(de)問(wen)題(ti),對(dui)多(duo)抽(chou)頭(tou)的(de)繞(rao)組(zu)的(de)控(kong)製(zhi)則(ze)采(cai)用(yong)了(le)無(wu)觸(chu)點(dian)的(de)雙(shuang)向(xiang)可(ke)控(kong)矽(gui),數(shu)字(zi)電(dian)路(lu)或(huo)單(dan)片(pian)機(ji)。有(you)時(shi)也(ye)稱(cheng)為(wei)數(shu)控(kong)型(xing)淨(jing)化(hua)電(dian)源(yuan)。優(you)點(dian)是(shi):穩壓電源的電壓適應範圍寬、對電網或負載變化的響應速度快、對存在於電網中瞬變幹擾抑製能力強。
開關型交流穩壓電源:開關型交流穩壓電源采用了先進的高頻開關電源技術。優點:小型、輕量、高效、響應速度快。缺點:複雜、價格昂貴。
不間斷電源:
①電dian動dong機ji一yi發fa動dong機ji組zu主zhu要yao由you直zhi流liu電dian動dong機ji驅qu動dong的de慣guan性xing飛fei輪lun和he交jiao流liu發fa電dian機ji組zu組zu成cheng。當dang電dian網wang電dian壓ya停ting電dian時shi,利li用yong飛fei輪lun的de慣guan性xing儲chu能neng,使shi發fa電dian機ji在zai短duan時shi間jian內nei繼ji續xu供gong電dian;與yu此ci同tong時shi啟qi動dong備bei用yong的de柴chai油you發fa電dian機ji組zu,當dang油you機ji轉zhuan速su與yu發fa電dian機ji組zu轉zhuan速su相xiang同tong時shi,油you機ji離li合he器qi與yu發fa電dian機ji相xiang連lian,完wan成cheng由you市shi電dian到dao油you機ji的de轉zhuan換huan。它ta是shi較jiao早zao發fa展zhan的de一yi種zhong不bu間jian斷duan電dian源yuan。優you點dian:穩定可靠。缺點:體積大、噪聲大。
②靜態後備式電網正常時,靜態後備式不間斷電源處在旁通狀態,當市電斷電時,才將靜態轉移開關切換到逆變器一側,經過2~4ms後逆變器啟動,將蓄電池中儲存的電能轉換成交流電,輸給負載。優點:簡單、小巧、價格便宜。缺點:輸出電壓直接受電網波動的影響,抗電網中的突變幹擾能力差。
③靜態在線式該電源的工作過程是市電先經整流後對蓄電池充電,再由蓄電地給逆變器供電,經逆變、穩壓、穩頻後為負載供給交流電源。斷電時蓄電池不再充電,而逆變器供電的狀態不變,當逆變器發生輸出過電壓、過電流或不間斷電源故障時逆變器會自動關閉,並通過靜態轉移開關轉到旁通位置,直接由市電給負載供電。優點:保護和擴展能力強。該電源的容量較大,三相大功率的常用醫院電子計算機及監護係統。
4在醫療儀器設備中的應用
上述各種方法和抗幹擾技術已廣泛應用於心腦電圖機、監護儀、超聲診斷儀,電子脈衝治療儀針灸電療儀或銀針直接接觸人體等醫療診斷、治zhi療liao儀yi器qi設she備bei之zhi中zhong。能neng器qi檢jian測ce的de信xin號hao較jiao為wei微wei弱ruo,對dui抗kang電dian源yuan幹gan擾rao有you較jiao高gao要yao求qiu,若ruo稍shao不bu注zhu意yi就jiu會hui在zai信xin號hao上shang疊die加jia幹gan擾rao信xin號hao而er無wu法fa正zheng確que診zhen斷duan,機ji器qi除chu了le采cai用yong了le外wai殼ke接jie地di,內nei部bu特te別bie是shi對dui電dian源yuan部bu分fen采cai用yong了le嚴yan格ge地di屏ping蔽bi措cuo施shi,但dan對dui周zhou邊bian環huan境jing要yao求qiu也ye有you很hen高gao。
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
- 貿澤EIT係列新一期,探索AI如何重塑日常科技與用戶體驗
- 算力爆發遇上電源革新,大聯大世平集團攜手晶豐明源線上研討會解鎖應用落地
- 創新不止,創芯不已:第六屆ICDIA創芯展8月南京盛大啟幕!
- AI時代,為什麼存儲基礎設施的可靠性決定數據中心的經濟效益
- 矽典微ONELAB開發係列:為毫米波算法開發者打造的全棧工具鏈
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall




