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AC-DC 模块电源应用指南1． 前言模块使用之前要注意如下警告和注意事项。
不正确的使用可能导致电击，模块损坏或者着火的危险。
请仔细阅读如下警告和注意事项： 1．1警告：Ⅰ 不要触摸散热器和外壳，他们可能温度很高。
Ⅱ 不要触摸输入端子或打开外壳触摸内部器件，他们可能存在高温或高压造成烫伤或电击。
Ⅲ 当模块工作时，把你的手和脸远离模块，否则在模块异常时可能造成伤害。
1．2 注意事项：Ⅰ 请确认已按照使用说明书的要求正确连接输入管脚和信号管脚。
Ⅱ 确认在模块的输入端连接一个保险丝，保险丝应是慢断的，以满足安规要求。
Ⅲ 模块电源属于元器件，安装和使用必须有专业设计人员进行设计。
Ⅳ 此系列模块电源属于一次变换，在应用中应注意符合安全规范。
Ⅴ 模块的输入、输出端属于危险能量，必须保证终端用户不能接触到。
设备制造商必须保证模块输出不易被服务工程师短路或工程遗落的金属部件短路。
Ⅵ 应用电路和参数仅供参考，在完成应用电路设计之前必须对参数和电路进行验证。
Ⅶ 如模块存储或者不工作超过半年以上，建议客户每半年半载老化2小时，以保证模块使用寿命及可靠性。
Ⅷ 模块空载或轻载工作时，模块内部如有轻微响声，属于正常现象。
Ⅸ 这篇文章的更改不能保证即时通知客户，在实际使用中，请注意最新的说明。
其他问题请参考《AC-DC 常见故障分析》。
2．常规AC-DC 模块电源应用说明 2．1基本应用电路图图1⑴ F1，为输入侧保险丝，应选择具有安规认证的慢断保险丝，其额定工作电流计算公式如下（警告，保险丝取得太大则不起保护，并容易引起由于一个电路输入短路使全部电源供电中断的事故，太小则容易引起误熔断。
）： I=3*V o 1* I o 1/η /Vin(min) 式中：V o 1---输出电压； I o 1----输出电流； η---模块效率；Vin(min)----最低输入电压。
⑵ NTC 为热敏电阻。
⑸ CY 、CX 为安规电容。
A C-D C-D C电源技术方案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN直流电源设计方案目录1.概述................................... 错误!未定义书签。
2 系统的整体结构设计..................... 错误!未定义书签。
3．三相六开关APFC电路设计............................... 错误!未定义书签。
4. 移相全桥ZVS PWM变换器分析与设计 ............. 错误!未定义书签。
5．高压直流二次电源DC／DC变换器设计 .......... 错误!未定义书签。
6. 器材选取 .............................................................. 错误!未定义书签。
7. 电源系统散热分析 .............................................. 错误!未定义书签。
8. 参数设计仿真结果 .............................................. 错误!未定义书签。
1.概述目的和意义目前，越来越多的电力电子设备投入到电网中，由于不可控整流器在大功率电源设备中的广泛应用，其对电网造成的谐波污染日益严重，使得电能生产、传输和利用的效率降低，并影响电网的安全运行。
为了保证电网的正常运行，现在采取的办法往往是限制接入电网的整流设备的容量，这就限制了一些大功率直流电源的使用。
电力电子装置，尤其是各种直流变换装置向高频化、高功率密度化发展，其关键技术是软开关技术。
因此，大功率开关电源的功率因数校正技术及 DC/DC变换器软开关技术是当前研究的热点。
开关电源技术发展现状开关电源是采用功率半导体器件作为开关元件，通过控制开关元件的占空比进而调整输出电压的电源变换装置，开关电源的前置级将电网工频电压经整流滤波为直流电压，再经直流变换电路即开关电源后即处理后输出、整流、滤波。
AC-DC电源模块怎么选择？有哪些注意事项？一、AC-DC电源模块产品选型首先确定电源的规格，根据实际需求的指标进行筛选，确定使用标准电源模块还是非标，非标电源可按需求定制生产。
*备注：选型框架图会随公司持续发展并更新01、选择输入电压类型，交流还是直流输入交流输入选择AC-DC模块（AM21单路输出系列，AM22双路输出系列）；我司AC-DC电源模块可以在直流电压条件下工作；直流输入选择DC-DC模块（DM21,DM24,DM31,DM41单路系列）。
02、选择电源模块的输入电压范围先确认输入电压的最小值和最大值，再根据确定的输入电压选择不同范围的模块；设计时预留足够的余量，从而保证整个系统工作稳定、可靠！输出电压的常见规格有：单路输出：3.3V，5V，9V，12V，15V，24V，48V；双路输出：3.3+1.2V，3.3+5V，12+5V，24+5V，24+12V；负压输出：-5V，-9V，-12V，-15V；正负压输出：±5V，±9，±12V，±15V等。
04、选择电源模块的输出功率负载选定后，输出电流就基本已经确定，负载电流的大小是决定功率的关键，同时也直接影响到模块的可靠性和价格。
电源模块最好应用在30%-80%的功率条件下，前提条件是常温下使用，如果是高温或者低温的环境，需要考虑到具体的降额设计。
选择合适的输出电流是设计成功的关键因素之一，过大或过小的电流均会导致较低的可靠性和过高的成本。
在高温情况下电源模块应降额使用，可以选择30%-40%以上的功率降额。
对于高温条件应用，或散热不好的条件，在同等功率条件下，优先选用体积大的模块；对于长期工作在70℃以上的场合，请向我司技术服务人员咨询以选取适合高温环境工作的电源模块。
05、选择隔离或非隔离型电源模块隔离特性，使模块的输入与输出完全为两个独立的（不共地）电源。
在工业总线系统中，面临恶劣环境-如：（高峰值、雷击、电弧干扰）时需要进行安全隔离，也能起到消除接地环路的作用；在混合电路中，实现敏感模拟电路和数字电路的噪声隔离；在多电压供电系统中实现电压的转换。
一种AC/DC电源供电系统的应用新方案0 引言随着科技的发展，AC／DC电源系统在社会的各个领域得到了广泛的运用，同时也对系统的可靠性提出了新的要求。
特别是在一些要求不间断供电的场合(如电力系统)，对系统可靠性的要求就更为严格。
而作为系统的供电部分更是如此。
在一般的AC／DC电源系统都匹配有备用供电电源，如何实现主电源和备用电源的双重有效性呢?这就是我们要讨论的问题。
l 实现方案该方案中，只有2个整流桥，如图l所示。
因为AC／DC电源都内置整流桥，因此，这里的主电源和备用电源可以是交流电源也可以直流电源。
这里分四种情况进行讨论。
1)两者都是交流电源分3种情况进行讨论：(1)主电源的电压值大于备用电源电压值时，整流桥B被截止，只有主电源给AC／DC电源模块供电，而备用电源不起作用。
当主电源出现故障时，整流桥B会导通，由备用电源给AC／DC电源模块供电。
(2)主电源的电压值等于备用电源的电压值时，主电源和备用电源的交流电分别通过整流桥A和B被整流成大小相等的直流电，由两者共同给AC／DC电源模块供电。
当其中的某个电源出现故障时，由另一个单独给AC／DC电源模块供电。
(3)主电源的电压值小于备用电源的电压值时，整流桥A被截止，由备用电源给AC ／DC电源模块供电。
当备用电源出现故障时，整流桥A会导通，由主电源给AC／DC 电源模块供电。
2)两者都为直流电存在主电源的电压值大于备用电源的电压值、主电源的电压值等于备用电源的电压值和主电源的电压值小于备用电源的电压值三种情况，运行状态与1)相同。
3)主电源为交流电，备用电源为直流电分3小类讨论：(1)主电源电压值的倍大于备用电源的电压值时，主电源的交流电经整流桥整流后形成频率为原来的2倍，峰值电压为原来的倍，如图2所示。
图中阴影部分是主电源的交流电经整流桥整流后的电压值大于备用电源电压的部分，此时由主电源给AC／DC电源模块供电。
除阴影以外的部分是主电源的交流电经整流桥整流后电压值小于备用电源电压的部分，此时由备用电源给AC／DC电源模块供电。
】一：引言：当今社会，随着科学技术的不断进步，越来越多的现代医疗器械得到了飞速发展，特别是直接与人体相接触的电子仪器，除了对仪器本身性能的要求越来越高外之外，对人体安全方面的考虑也越来越备受关注，例如：心脏穿刺监视器、超声波、母婴监护仪、婴儿保温仪、生命监护仪等等一些与人体紧密接触的仪器，也就是说病人使用仪器时不能因为使用仪器而对人体造成有触电或者其他方面的任何危险。
二：医疗电源的选择：医疗电子，与其他定位于大众市场及在乎成本的消费电子和其它低价产品的应用领域的电子和功率电子不同，医疗电子要遵守的规则多得多。
如果设计人员负责系统功率设计，针对系统功率电源部分首先要考虑的问题是：购买还是制造有关的解决方案？由于医疗电子产量一般相对较低，设计人员必须考虑购买或自制的问题。
医疗电子的设计人员很少考虑自己设计离线功率电源。
因为这类特殊的设计和测试所需的投资与最终的产量规模不相配；设备制造商会发现产品的产量难于或不可能分摊设计阶段付出的投资。
所以，向已经拥有相应的专业设计能力和测试技术的公司直接购买功率电源更合算。
1.价格：在商业应用设计中，如果质量有保证时，人们很容易在货比三家后直接选中价格最低的电源产品。
这个时候，价格最低但“过得去”的产品往往是赢家，而最好的产品却不受欢迎。
这对那些很快就被废弃或不需要维修的一次性电子产品倒是没什么不好，但如果设计人员随便选一个这样电源来用到医疗系统中会有何风险呢？医疗电子的价值都很高，需要完成一些关键的任务。
假如医疗系统发生故障，其后果绝不只是错过了一场比赛或者搭错了一趟车那么简单。
医疗设备的正常运作生死攸关，特别是医疗设备的电源，都必须符合安全、漏电、EMI-RFI辐射和防护方面的相关规定。
这些标准及相关的安全规范构成了一整套严格的规范性要求。
用于这类要求严格的应用系统中的电源在绝缘措施上必须符合严格规范，以防止病人和医务人员触电。
EMC也是个关键问题，这包括在如何减少电磁辐射和如何防护电磁辐射两个方面。
直流电源设计方案目录1.概述 (1)2 系统的整体结构设计 (3)3．三相六开关APFC电路设计 (23)4. 移相全桥ZVS PWM变换器分析与设计 (28)5．高压直流二次电源DC／DC变换器设计 (34)6. 器材选取 (40)7. 电源系统散热分析 (55)8. 参数设计仿真结果 (58)1.概述1.1 目的和意义目前，越来越多的电力电子设备投入到电网中，由于不可控整流器在大功率电源设备中的广泛应用，其对电网造成的谐波污染日益严重，使得电能生产、传输和利用的效率降低，并影响电网的安全运行。
为了保证电网的正常运行，现在采取的办法往往是限制接入电网的整流设备的容量，这就限制了一些大功率直流电源的使用。
电力电子装置，尤其是各种直流变换装置向高频化、高功率密度化发展，其关键技术是软开关技术。
因此，大功率开关电源的功率因数校正技术及DC/DC变换器软开关技术是当前研究的热点。
1.2 开关电源技术发展现状开关电源是采用功率半导体器件作为开关元件，通过控制开关元件的占空比进而调整输出电压的电源变换装置，开关电源的前置级将电网工频电压经整流滤波为直流电压，再经直流变换电路即开关电源后即处理后输出、整流、滤波。
为了稳定输出电压，设计电压反馈电路对输出的电压进行采样，并把所采样的电压信号送到控制电路中，进行比较处理，调节输出的控制脉冲的占空比，最终使输出电压的纹波及电源的稳定满足设计指标。
开关电源通常包括EMI滤波模块、AC/DC变换模块、DC/DC变换模块、控制、驱动及保护模块、辅助电源模块等。
传统的开关电源输入电流中谐波含量高,功率因数低,开关损耗大、电磁干扰严重等一系列问题阻碍了电源技术向着高效率、绿色化、实用化的方向发展。
自20世纪80年代以来,随着有源功率因数校正技术和软开关技术的发展,上述问题得到了较好的解决，开关电源技术也步入了一个新的迅速发展的阶段。
1.3 本次设计的主要内容本次设计一款符合《航天地面直流电源通用规范》要求的直流电源系统。
选择医疗电源的5个指标要求医疗电源是医疗设备的核心设备之一，它提供稳定、可靠的电源供应，确保医疗设备的正常运行。
因此，在选择医疗电源时，需要考虑以下五个指标要求：1.安全性：医疗电源作为直接为医疗设备供电的设备，安全性是首要指标。
医疗电源需要具备防电击、防火灾和过载保护等触达医疗人员和患者安全的功能。
此外，医疗电源还需要满足相关标准和指导文件的要求，例如国家标准GB9706.1-2024《医疗电气设备第1部分：一般要求》。
2.可靠性：医疗设备工作的连续性和稳定性对于患者的治疗至关重要。
因此，医疗电源需要具备高可靠性，避免因电源故障或异常情况导致医疗设备停机，保证患者的安全和治疗的连续进行。
3.稳定性：医疗设备对于电源的稳定性要求较高，因为电压波动、频率偏差等因素都可能对设备的工作产生负面影响。
医疗电源需要提供稳定的电压和频率输出，以满足医疗设备的工作要求。
4.效率和能效：医疗电源的效率和能效对于医疗设备的使用寿命和运行成本有着很大的影响。
高效率的医疗电源可以减少能源的消耗，减少热量的产生，提高医疗设备的使用寿命。
此外，高能效的医疗电源也符合环境保护的要求。
5.适应性：不同的医疗设备可能对电源的输入和输出有不同的要求。
医疗电源需要提供多种输入和输出接口，以适应不同医疗设备的使用需求。
另外，一些医疗电源还需要提供备用电池或UPS等备份供电功能，以确保在电网故障或停电时能够继续供电。
此外，在选择医疗电源时，还需要考虑以下几个方面：1.制造商信誉和服务：选择具有良好信誉度和可靠售后服务的医疗电源制造商。
这样可以保证在使用中的技术支持和维修服务，确保医疗电源的长期稳定运行。
2.安装和维护便利性：医疗电源需要便于安装和维护，保证医疗设备的连续运行和快速维修。
3.医疗电磁兼容性：医疗电源需要符合医疗电磁兼容性标准，避免对医疗设备的工作影响。
4.节能环保：选择节能环保的医疗电源，降低能源消耗和碳排放，符合可持续发展的要求。
When selecting AC and DC switchgear for grid-tied inverters, system designers have a variety of options. There are key design considerations to avoid downtime and reduce overall project costs.OverviewIn many design decisions, there is a “good,”“better,” and “best” scenario that is directly proportional to cost. As inverter-pricing pressures escalate, many vendors are faced with decisions that involve quality and cost tradeoffs. Because many inverter customers are not experts in AC or DC switchgear, it can be tempting to select less than optimal equipment that has a lower upfront cost, but may not be well suited for the application long-term.Eaton is a long-time industry leader in both AC and DC switchgear and continues to invest in research and development to continue to deliver solutions that support new levels of safety, reliability, and efficiency for global applications. This paper aims to assist customers in making good long-term decisions about low voltageAC and DC switchgear selections and design philosophy for grid-tied inverters.DC-side design choicesMost inverters have some type of disconnecton the DC side to isolate the inverter from theDC source.Figure 1. DisconnectThe DC disconnect has multiple purposes that include providing:1. A way to isolate and disconnect theinverter for service2. Means to isolate the DC source so workcan be performed3. Isolation of the power module in theinverter if the power module failsIn cases where there are multiple power modules in the inverter, the DC disconnect becomes even more important. Multiple power modules mean multiple potential points of failure. With proper isolation capabilities on both the AC and DC side, such inverters can become fault tolerant. This is most commonly achieved by isolating a failed module while allowing the other modulesto continue operating. This is a critical function particularly when two or more power modules are in the inverter. Without this feature, modular inverters can become substantially less reliable. In Figure 2, the inverter diagram shows a modular inverter with double-pole DC disconnects on each power module. In this scenario, each power module has complete DC isolation because both the positive and negative lines are isolated.Low voltage switchgear selection in grid-tied invertersChris ThompsonEaton2White Paper WP083019ENEffective April 2016Low voltage switchgear selection in grid-tied invertersEATON By having a double-pole disconnect on each module, both isolation and fault tolerance are achieved. This is the design approach taken on most Eaton grid-tied inverters. See Figure 2.Figure 2. Double-pole DC disconnects on each power module An alternate approach could be to integrate a DC disconnect oneach power module but only in the + line. While this can stop power flow to the inverter for maintenance purposes, it does not isolate the DC bus if a power module were to fail. This approach may be cheaper and easier, but it compromises fault tolerance of the inverter. See Figure 3.Figure 3. Single-pole DC disconnects on each power module The final and least preferable option is putting one large DCdisconnect on the + line. This approach provides for no containment of a failed power module and no fault tolerance. However, this method can seem attractive when there is so much focus oninitial equipment costs; the long-term operating cost impact of this approach is greater. See Figure 4.Figure 4. Single DC disconnectAC-side design choicesOn the AC side of the inverter, there are a wide variety of design choices. Given the higher frequency and usage stress of ACswitching, the selection of proper equipment is even more important than on the DC side. Extensive research on installed bases of inverters has demonstrated that AC contactors are the highest failure rate component in the power path of the inverter 1. In fact, AC contactors have demonstrated failure rates that are twice as high as the next component—IGBTs. Given the usage stress and documented field failure rates of AC contactors, the proper selection of AC switchgear on the inverter is exceptionally important in impacting overall inverter reliability.Similar to the DC side of the inverter, there are a few design choices that include AC isolation of individual power modules or isolation of the inverter for an entire unit.Figure 5 shows a preferred implementation that includes AC contactor isolation on each power module. Notice there is stillalso a main breaker for inverter isolation and lock-out/tag-out.Figure 5. AC contactor on each power moduleThe combination of AC contactor with a main breaker is effective in terms of both reliability and system protection. Contactors are specifically designed for a high duty cycle and are well suited for regular and heavy daily usage. Circuit breakers on the other hand are optimized around fault clearing. In Figure 6, this design difference can be clearly seen in each components cycle rating.Figure 6. Component cycle ratings3White Paper WP083019ENEffective April 2016Low voltage switchgearselection in grid-tied inverters EATON However, a contactor is not designed for fault protection, log-out/tag-out, or manual isolation. Thus the combination of the twoprovides for all the needs of an inverter in a safe and reliable fashion. This is the design approach for Eaton grid-tied inverters.A less expensive alternative would be to use one main AC contactor. Once again, this approach is much less expensive, but does not provide fault isolation if a power stack fails. See Figure 7.Figure 7. Main AC contactorA second factor to consider in either of these configurations isthe selection of contactor technology. A conventional mechanical contactor will physically move a metal arm from an open toclosed position. As the arm approaches the closed position, there is arcing that occurs on the surface of the contacts due to thevoltage across those contacts. As this arcing happens, the metallic surfaces soften, melt, and deform slightly. Though individually these events are relatively minor, over time this surface pitting reduces the contactor’s ability to open and close freely and provides a low resistance current path. Vacuum technology, however, virtually eliminates this phenomenon. With a vacuum type contactor, the contacts actually open and close in a vacuum. This minimizes arcing and greatly enhances contactor life. In the chart above, one can see that vacuum contactors have a cycle life 10X that of conventional mechanical contactors.Similarly, for inverter fault protection and isolation, there are various alternatives as well. The highest feature approach is anANSI air power breaker. These typically have the highest interrupting fault current ratings and can clear such faults repetitively. Molded-case circuit breakers are another alternative, but typically do not have the same interrupting current ratings. Air power breakers also have the best capability to interface with utility protective relays. Finally a fused mechanical switch is an option. The fuses provide for good fault interrupting current handling but “blow” under such conditions and require component replacement to bring the device back into service.An extremely low cost solution could be to remove the contactors entirely and then use the AC breaker for daily isolation. Because breakers are not meant to be operated as contactors andhave limited duty cycle in this application, this approach is not recommended for long-term reliability. In particular, because this component has substantial operating stress and is a leading cause of field failures, it would be recommended to look for other cost-cutting opportunities. See Figure 8.Figure 8. AC protection without contactors and without stack isolationT able 1 aggregates the various AC and DC design choices— as “good,” “better,” and “best”.With these design choices, a matrix can also be established based on system functionality.T able 2.System functionalityFaultConclusionsThere are a variety of protection and control options on both the AC and DC side of the inverter and in summarizing the options, it is clear that there is a classical cost/benefit trade-off. Switchgear options that provide for maximum reliability and fault tolerance are substantially more costly while less reliable ones are inexpensive. In this analysis, the most reliable approach uses AC vacuum contactors on each stack and a main AC air power breaker.Eaton1000 Eaton Boulevard Cleveland, OH 44122 United States © 2016 EatonAll Rights ReservedPrinted in USAPublication No. WP083019EN / Z18002 April 2016Eaton is a registered trademark.All other trademarks are propertyof their respective owners.Low voltage switchgear selection in grid-tied invertersWhite Paper WP083019ENEffective April 2016About EatonEaton’s electrical business is a global leader with expertise in power distribution and circuit protection; backup power protection; control and automation; lighting and security; structural solutions and wiring devices; solutions for harsh and hazardous environments; and engineering services. Eaton is positioned through its global solutions to answer today’s most critical electrical power management challenges.Eaton is a power management company with 2015 sales of$20.9 billion. Eaton provides energy-efficient solutions thathelp our customers effectively manage electrical, hydraulic and mechanical power more efficiently, safely and sustainably. Eaton has approximately 97,000 employees and sells products to customers in more than 175 countries. For more information,visit .Source1 Golans, A., “PV System Reliability: An Operator’s Perspective,”Photovoltaics, IEEE Journal of, vol.3, no.1, pp. 416, 421, Jan 2013.。
直流电源设计方案目录1.概述 (1)2 系统的整体结构设计 (3)3．三相六开关APFC电路设计 (23)4. 移相全桥ZVS PWM变换器分析与设计 (28)5．高压直流二次电源DC／DC变换器设计 (34)6. 器材选取 (40)7. 电源系统散热分析 (55)8. 参数设计仿真结果 (58)1.概述1.1 目的和意义目前，越来越多的电力电子设备投入到电网中，由于不可控整流器在大功率电源设备中的广泛应用，其对电网造成的谐波污染日益严重，使得电能生产、传输和利用的效率降低，并影响电网的安全运行。
为了保证电网的正常运行，现在采取的办法往往是限制接入电网的整流设备的容量，这就限制了一些大功率直流电源的使用。
电力电子装置，尤其是各种直流变换装置向高频化、高功率密度化发展，其关键技术是软开关技术。
因此，大功率开关电源的功率因数校正技术及DC/DC变换器软开关技术是当前研究的热点。
1.2 开关电源技术发展现状开关电源是采用功率半导体器件作为开关元件，通过控制开关元件的占空比进而调整输出电压的电源变换装置，开关电源的前置级将电网工频电压经整流滤波为直流电压，再经直流变换电路即开关电源后即处理后输出、整流、滤波。
为了稳定输出电压，设计电压反馈电路对输出的电压进行采样，并把所采样的电压信号送到控制电路中，进行比较处理，调节输出的控制脉冲的占空比，最终使输出电压的纹波及电源的稳定满足设计指标。
开关电源通常包括EMI滤波模块、AC/DC变换模块、DC/DC变换模块、控制、驱动及保护模块、辅助电源模块等。
传统的开关电源输入电流中谐波含量高,功率因数低,开关损耗大、电磁干扰严重等一系列问题阻碍了电源技术向着高效率、绿色化、实用化的方向发展。
自20世纪80年代以来,随着有源功率因数校正技术和软开关技术的发展,上述问题得到了较好的解决，开关电源技术也步入了一个新的迅速发展的阶段。
1.3 本次设计的主要内容本次设计一款符合《航天地面直流电源通用规范》要求的直流电源系统。
医疗电子中电源的选择与典型应用
1 引言
当今社会，随着科学技术的不断进步，越来越多的现代医疗器械得到了飞速发展，特别是直接与人体相接触的电子仪器，除了对仪器本身性能的要求越来越高外之外，对人体安全方面的考虑也越来越备受关注。
例如：心脏穿刺监视器、超声波、母婴监护仪、婴儿保温仪、生命监护仪等一些与人体紧密接触的仪器，也就是说病人使用仪器时不能因为使用仪器而对人体造成有触电或者其他方面的任何危险。
2 医疗电源的选择
医疗电子，与其他定位于大众市场及在乎成本的消费电子和其它低价产品应用领域的电子和功率电子不同，医疗电子要遵守的规则多得多。
如果设计人员负责系统功率设计，针对系统功率电源部分首先要考虑的问题是：购买还是制造有关的解决方案。
由于医疗电子产量一般相对较低，设计人员必须考虑购买或自制的问题。
医疗电子的设计人员很少考虑自己设计离线功率电源。
因为这类特殊的设计和测试所需的投资与最终的产量规模不相配，设备制造商会发现产品的产量难于或不可能分摊设计阶段付出的投资。
所以，向已经拥有相应专业设计能力和测试技术的公司直接购买功率电源更合算。
1.价格
在商业应用设计中，如果质量有保证时，人们很容易在货比三家后直接选中价格最低的电源产品。
这个时候，价格最低但“过得去”的产品往往是赢家，而最好的产品却不受欢迎。
这对那些很快就被废弃或不需要维修的一次性电子产品倒是没什幺不好，但如果设计人员随便选一个这样电源来用到医疗系统中会有何风险呢?医疗电子的价值都很高，需要完成一些关键的任务。
AC-DC医疗电源的选用标准与典型应用方案
上网时间：2010年06月01日
所属类别:电源管理I 电源管理I 技术方案
关键字:AC-DC电源，医疗设备，金升阳医疗设备产业是关系到人类生命健康的新兴产业，近十余年来，在世界发达国家一直保持着很高的市场年增长率，因而被誉为朝阳产业。
随着医疗水平的提高，越来越多先进的医疗设备广泛运用在了各种医疗场合。
电源作为医疗设备的重要组成部分，它相对于其他种类的电源产品有更为严苛的要求。
本文重点介绍医疗用电源的特殊要求以及金升阳公司高品质医疗用AC-DC产品的技术特性。
医疗电源的特殊要求
目前，医疗设备大多采用开关电源。
随着电子技术的发展，开关电源不仅体积大大缩小，重量减轻，而且能耗大幅降低，并提高了可靠性。
使用交流供电的医疗诊断、测量和治疗设备，可能会由于不合适的接地和电绝缘产生漏电流，而使患者以及医疗人员暴露在电击、烧伤、内脏器官损伤和心律不齐等潜在危险之中。
鉴于医疗设备的特殊使用环境，医疗用电源产品在安全性和可靠性方面有着更为严苛的要求。
例如，必须满足IEC60601-1安规的绝缘和漏电流要求，或其相关标准，诸如：EN60601-1、UL60601-1和CSA22.2第601.1 M90标准。
表1总结了IEC 60601-1医疗设备的安规要求。
表1 IEC60601-1安全标准要求
另一方面，医疗设备的电磁辐射和电磁辐射防护是医用电源的一个重要参数标准，涉及到电涌和瞬变电流强度、静电放电(ESD)电平，以及射频干扰(RFI)防护能力。
许多医疗应用都涉及RF治疗仪或无创电子手术器械，因此电源必须能抵御干扰，不受影响。
合格的医用电源应符合与EMC相关技术要求相配合的EN60601-1-2标准。
不仅如此，医用电源还必须满足IEC61000-4-2(静电防护能力，要求达到3kV)、IEC61000-4-3 (射频辐射防护能力，要求达到3V/m)、IEC61000-4-4 EFT(电压瞬变承受能力，要求达到1kV)、IEC61000-4-5(市电涌流承受能力，要求达到1kV和2kV)、IEC61000-3-2 (市电线路谐波要求)、IEC61000-3-3(电力线闪变要求)，以及EN55011(A类产品或B产品辐射限制)等要求。
此外，涉及到特定应用场合还有一些特殊要求，例如，系统可能要在急救车上使用，可能会出现电压冲击情况，这种电源至少应符合IEC 68-2-29标准；有些设备是便携设备，可能在直升机上使用，因而会出现随机性振动，此种电源应符合MIL-STD-810E标准。
金升阳LD系列产品特性
金升阳公司致力于医疗用ACDC电源的开发，目前拥有LD05,LD10系列产品，产品的原理框图如图1所示。
产品在设计过程中始终以高的可靠性为目标，在设计中的每一个环节都体现了这一点。
图1 LD系列产品原理框图
首先，产品控制芯片的可靠性对产品可靠性起着至关重要的作用。
我们的产品选用安森美半导体公司的PWM控制芯片，由于芯片功能十分强大，只需要外接少数元件就能构成完整的开关电源，因此大大简化了产品的设计，从某种意义上讲也大大提高了产品的可靠性。
另外，芯片的待机功耗很低，能够提供符合美国能源之星和欧洲蓝天使标准的解决方案，空载状态下同时能达到国际能源机构（IEA）最新建议的要求。
芯片的短路保护功能还能通过持续监视反馈线的状况，检测到出现短路的情况，并立即减小输出功率，从而对整个电源及后级电路实现保护。
一旦短路情况消失，控制器便恢复正常工作。
这一功能也极大提高了产品在异常条件下的可靠性。
其次，在模块电源的热设计方面我们也做了很多有益的研究。
MTBF是电源可靠性的计量指标,而影响MTBF的最重要因素是部件的温度。
因此要提高电源的可靠性，如何保持较低温度至关重要。
模拟的方法有助于把一些抽象变得比较直观，因此我们引进了电热模型。
所谓电热模拟就是用导热电回路来模拟电子器件的散热回路，用电参数模拟热量的传递。
具体地讲，即用电路中的电流来模拟热路中的热量（计算中，常用半导体器件的耗散功率PD来代替热量Q），用电流的流动来表示热流的传递。
电压U相当于器件温度到环境温度之温差△T，电阻R相当于热阻Rth。
当然，除了模拟的热能传递，在设计及验证过程中，大量的高低温可靠性试验也用来验证、完善产品的热设计。
第三，对产品EMC特性的严格要求,保障自身及系统可靠工作。
人们对电子产品的EMC越来越关注，世界各国和组织对电子产品的相关限制也做出了相应规定。
比较典型的标准包括：美国联邦通信委员会(FCC) 规则及条例第15部分；国际电工委员会中TC77的IEC61000部分；国际无线电干扰特别委员会(CISPR)的CISPR22（信息技术设备）；欧盟的EN55022（信息技术设备）；中国的GB92 54-1998（信息技术设备）是从CISPR的CISPR22转换而来的。
通常，形成电磁干扰的条件有三个：向外发送电磁干扰的源（噪声源）、传递电磁干扰的途径（噪声耦合和辐射）、承受电磁干扰的客体（受扰设备）。
因此，抑制电源产品的电磁干扰也要从这三个方面着手。
采用以下几个手段来解决产品的EMC问题：1. EMI滤波器的选择选用；2. 输入与输出滤波网络设计的优化；3. 缓冲电路的应用；4. 尽量缩小高频环路面积；5. 优化地线设计；6. 屏蔽的应用。
除了在设计中保证的高可靠性，LD系列模块电源产品还具有以下特点：
体积小、功率密度高。
金升阳的LD系列电源体积很小，其中：LD05系列电源的输出额定功率为5 W，全球通用电压输入，体积为50.08*25.4*15.16mm。
LD10系列电源的输出额定功率为10W，全球通用电压输入，体积为53*28*19mm，如图2所示。
这类小体积电源，为小型医疗设备节省了大量的元器件空间，因而为设备的小型化提供了可能。
图2 LD10系列产品外形尺寸
安全性能好。
该系产品严格按医疗电源的要求设计。
在安规设计上，输入和输出之间的距离均达到8 mm以上，输入和输出之间耐压达到4000VAC/1min。
输入对输出的漏电流也很小，其中LD05系列内部无安规电容设计，使得漏电流几乎为零；LD10系列也仅为100μA以下。
LD05、LD10系列电源已通过EN60601医疗认证(证书号分别是：E/CE2995090218023、E/CE3180090723209)和UL609 50的安全认证（证书号分别是：E235235-A17-UL-1和E235235-A18-UL-1）。
EMC性能好。
产品通过了中国第五电子研究所赛宝实验室的全面EMC测试并取得证书。
详见表2。
表2 产品EMC测试标准及结果
完善的应用指南。
为使客户更好地使用产品，LD系列产品都提供详尽的典型应用电路，如图3所示（具体参数可参加产品技术手册）。
客户可以根据自身的使用需求来选择合适的应用电路。
图3 典型应用电路
广州金升阳科技有限公司供稿。
