使用交流電網(wǎng)供電的醫(yī)療設(shè)備對供電系統(tǒng)的品質(zhì)有較高的要求,,特別是急救和手術(shù)設(shè)備,對供電品質(zhì)要求更高,。然而,,目前交流電網(wǎng)供電品質(zhì)還不盡如人意,對此,,人們開發(fā)了穩(wěn)壓,、凈化和UPS等三種交流電源來彌補公共電網(wǎng)的不足。
供電穩(wěn)定性存在不足
一是農(nóng)用電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定性差,。我國的交流電網(wǎng)單相系統(tǒng)應(yīng)該是220伏,、50赫茲正弦波,平衡的三相是380伏,、50赫茲弦波,。但是,,由于種種原因,這些參數(shù)都可能發(fā)生超出規(guī)定范圍的變化,,特別是國內(nèi)農(nóng)用電網(wǎng)的電壓波動比較大,,當(dāng)變化量達到一定程度時,就會對醫(yī)療設(shè)備的正常運行造成影響,。
二是公共電網(wǎng)引入的各種干擾,。由于交流電網(wǎng)是一個龐大的公共系統(tǒng),其中連接了無數(shù)不同類型的用電設(shè)備,,這些設(shè)備在使用過程中會產(chǎn)生各種各樣有害的干擾,,主要有瞬態(tài)脈沖干擾和射頻干擾等。
瞬態(tài)脈沖干擾是一種傳導(dǎo)型干擾,,這種短時,、幅值很高的電脈沖會對弱電設(shè)備(比如醫(yī)療儀器中的微電腦控制器等)產(chǎn)生致命的損害。
射頻干擾則是一種輻射傳導(dǎo)的干擾,。電網(wǎng)中的有些設(shè)備會產(chǎn)生頻率較高的強力電磁波,,這些電磁波會直接輻射到周圍的空間中,對其他設(shè)備造成干擾,。
三是突發(fā)性的停電事故,。災(zāi)害事故,例如地震,、惡劣的天氣,、水災(zāi)等,都可能造成交流電網(wǎng)突然中斷,。因此,,對于急救和手術(shù)設(shè)備必須配備應(yīng)急供電系統(tǒng),不間斷電源UPS就是這樣的設(shè)備,。
交流穩(wěn)壓電源分類及特點
目前,,市面上的交流穩(wěn)壓電源種類較多,早期的有伺服電機自動調(diào)壓式,、磁放大器電子式等,。近年來應(yīng)用較多的主要有變壓器補償式、開關(guān)逆變補償式等交流穩(wěn)壓電源,。
伺服電機自動調(diào)壓式交流穩(wěn)壓電源是把手動調(diào)壓的自耦變壓器改造為自動調(diào)壓,。其他類型穩(wěn)壓電源按工作原理劃分,可以歸為參數(shù)式和補償式兩大類,。磁放大器電子式以及交流凈化電源所用的參數(shù)諧振式都可歸為參數(shù)式,,參數(shù)式是利用LC元件的交流伏安特性為基礎(chǔ)實現(xiàn)穩(wěn)壓功能的。補償式則僅對輸出電壓的變化部分進行補償,,其中按調(diào)節(jié)方式的不同又分為伺服電機自耦變壓器調(diào)節(jié),、微機控制無觸點開關(guān)和開關(guān)逆變補償式等幾種(表列出了幾類交流穩(wěn)壓電源的主要技術(shù)指標(biāo)和優(yōu)缺點),。
如何選配交流穩(wěn)壓電源
質(zhì)量穩(wěn)定、安全可靠是首要的考慮,。所選產(chǎn)品應(yīng)通過國家產(chǎn)品安全認(rèn)證,,例如CCC安全認(rèn)證。進口產(chǎn)品則應(yīng)通過有關(guān)國家或國際標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證,,如德國的GS,、歐盟的CE和Key-Mark、美國的ANSI/UL和FCC,、日本的PS以及全球40余個國家通用的CB等,。
應(yīng)根據(jù)醫(yī)療設(shè)備說明書中對電源的要求,選配合適的交流穩(wěn)壓電源,。穩(wěn)壓電源各項技術(shù)指標(biāo)在滿足要求的基礎(chǔ)之上要留有余量,,輸出功率一般可按醫(yī)療設(shè)備額定功率的1.2倍~1.5倍配置。
一般來說,,補償式的穩(wěn)壓電源具有功率大,、效率高、穩(wěn)定性好,、失真小的優(yōu)點,,適合大功率醫(yī)療設(shè)備配用。對于反應(yīng)時間要求不高的大功率醫(yī)療設(shè)備,,配用補償式伺服電機自耦變壓器調(diào)節(jié)方式就可以,。對于反應(yīng)時間要求快的大功率醫(yī)療設(shè)備,則可配用開關(guān)逆變補償式或微機控制無觸點開關(guān)補償式,。一般中小功率醫(yī)療設(shè)備可配用磁放大器電子式的機型,,這種電源的突出特點是電壓穩(wěn)定度高。
選配交流凈化電源
交流凈化電源是專門為消除電網(wǎng)中的各種干擾而設(shè)計的一種交流電源設(shè)備,。雖然某些類型的交流穩(wěn)壓電源也具有抑制干擾的功能,,但是那些對干擾十分敏感的醫(yī)療儀器,就必須配置專門的交流凈化電源,,才能保證其正常工作。
交流凈化電源的主要類型是參數(shù)諧振式,,又稱正弦能量分配式,。這種電路結(jié)構(gòu)使系統(tǒng)對電網(wǎng)的干擾有很強的抑制作用。通過LC諧振參量的改變還可以使交流輸出電壓得到調(diào)整,,使系統(tǒng)具有很好的穩(wěn)壓功能,。因此,它是集穩(wěn)壓與抗干擾功能為一體的理想電源設(shè)備,。
表:幾類交流穩(wěn)壓電源的技術(shù)指標(biāo)和優(yōu)缺點
表中所列主要技術(shù)指標(biāo)的意義如下:
1.輸入電壓范圍:保證能夠滿足穩(wěn)壓電源各項額定技術(shù)指標(biāo)所限定的輸入電壓范圍,。
2.輸出電壓穩(wěn)定度:穩(wěn)壓電源在輸入電壓范圍內(nèi),,無論空載或滿載,輸出電壓變化的最大范圍,,以標(biāo)準(zhǔn)輸出電壓的百分比表示,。
3.反應(yīng)時間:輸入電壓或負(fù)載導(dǎo)致的輸出電壓從變化到穩(wěn)態(tài)所經(jīng)歷的時間。