駕馭錯(cuò)綜復(fù)雜的內(nèi)視鏡技術(shù)面臨著巨大的挑戰(zhàn)。作為侵入性儀器，內(nèi)視鏡必須符合嚴(yán)格的泄漏電流要求，同時(shí)滿足從照明到為馬達(dá)和攝影機(jī)供電的各種電力需求。 為解決這些復(fù)雜性，P-DUKE 提供一系列專為滿足 Type CF 要求而客制化的全面 DC/DC 電源轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品，確保泄漏電流保持在 10μA 以下。

醫(yī)療儀器的電氣安全本質(zhì)上是透過兩項(xiàng)防護(hù)措施來保證的：

1. 高危險(xiǎn)交流或直流電壓與連接到患者的電子設(shè)備的低電源電壓之間的隔離屏障。 我們的患者監(jiān)護(hù)儀器案例研究涵蓋了這一主題。

2. 可能流經(jīng)患者身體的漏電流是有限的。 雖然工業(yè)和家庭應(yīng)用中允許高達(dá) 30mA 的泄漏電流，但醫(yī)療應(yīng)用中的限制要低得多。 醫(yī)療標(biāo)準(zhǔn)定義了 3 類：

Type B (body) – 無患者連接的應(yīng)用部分

Type BF (body floating) – 與患者連接的應(yīng)用部分

Type CF (cardiac floating) – 與患者連接的應(yīng)用部分，適合心臟用途

在正常工作條件下，漏電流不得超過以下限值:

漏電流的主要來源是交流/直流電源初級(jí)側(cè)所使用的 EMI 濾波器。 P-DUKE 有許多內(nèi)建 EMI B 類濾波器的 AC/DC 電源供應(yīng)器，滿足 BF 型應(yīng)用（患者接觸）的 100μA 泄漏電流要求（見圖 1）。 然而，僅使用 AC/DC 電源供應(yīng)器來滿足 Type CF 應(yīng)用的 10μA 限制將需要非常大的 EMI 濾波器。

Figure 1: potential applications for AC/DC and DC/DC converters.

因此，使用了 AC/DC 電源供應(yīng)器與下游 CF 相容于 DC/DC 電源轉(zhuǎn)換器的組合。 讓我們來看一個(gè)實(shí)際的例子。

如今，醫(yī)用內(nèi)視鏡不僅用于診斷，還用于微創(chuàng)手術(shù)，并結(jié)合了現(xiàn)代光學(xué)、馬達(dá)和軟體技術(shù)以及高精度機(jī)械。 這些設(shè)備在人體內(nèi)使用，可以靠近心臟并與血液接觸。 因此，它們必須滿足 CF 類型應(yīng)用的 10μA 漏電流限制。

這位客戶想要設(shè)計(jì)一種更小的視訊內(nèi)視鏡，配備 LED 光源、內(nèi)建于內(nèi)視鏡頭部的攝影機(jī)以及由小型馬達(dá)控制頭部的運(yùn)動(dòng)。

P-DUKE全面的電源解決方案如何促進(jìn)醫(yī)療內(nèi)視鏡高效電源解決方案的創(chuàng)建?

該系統(tǒng)由帶有微處理器的中央處理單元、外部視訊處理單元的介面、醫(yī)院資訊系統(tǒng)和可選的外部儲(chǔ)存設(shè)備組成。 總功耗約26W。

內(nèi)視鏡需要 5V/20W 電源用于 LED 和攝像頭，還需要 12V/5W 電源用于透過鮑登線移動(dòng)頭部的小型馬達(dá)。

系統(tǒng)總功耗在44W范圍內(nèi)。 透過P-DUKE的全套系列電源轉(zhuǎn)換器，可以輕松建立非常靈活的解決方案（見圖 2）。

Figure 2: Block diagram endoscope power solution

65W MAD65 醫(yī)用 AC/DC 電源供應(yīng)器從交流電源產(chǎn)生 12V 匯流排電壓。 它是一種即插即用的解決方案，因?yàn)樗哂袃?nèi)建 EMI B 類濾波器，并滿足 4000Vac 增強(qiáng)隔離和 2xMOPP 的醫(yī)療領(lǐng)域要求。

P-DUKE 擁有一套非常全面的 AC/DC 電源供應(yīng)器，功率范圍從 15W 到 450W。 所有產(chǎn)品均符合2xMOPP標(biāo)準(zhǔn)，并已更新至最新醫(yī)療安全認(rèn)證EN60601-1 ED3.2。

電子設(shè)備的各種電源電壓由 P-DUKE 的下游醫(yī)療 DC/DC 電源轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生。 由于泄漏電流遠(yuǎn)低于 10μA 限值，因此它們都符合 CF 型標(biāo)準(zhǔn)。

對于微處理器，使用 5V/20W 模組，并使用額外的 5/10W 電源轉(zhuǎn)換器將所有介面與內(nèi)部系統(tǒng)隔離。

與微處理器相同的 5V/20W 模組用于為內(nèi)視鏡的 LED 和攝影機(jī)供電，12V/5W 轉(zhuǎn)換器驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。 如果需要 3.3V 電源，可以使用小型附加轉(zhuǎn)換器輕松產(chǎn)生。

 P-DUKE的醫(yī)療應(yīng)用電源轉(zhuǎn)換器系列可以輕松設(shè)計(jì)出非常靈活的解決方案，滿足所有必要的安全要求。

為了重新設(shè)計(jì)，客戶正在考慮用新的 MAD50 50W 系列取代 MAD65 AC/DC電源供應(yīng)器。它的占地面積 (3” x 1.5”) 比 MAD65 (3” x 2”) 小 25%，從而為其他功能釋放了空間。