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教你解决医疗设备中的EMC问题

2015-08-12 00:07
冷血の爱
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  今年,突然“窜出”的医疗设备EMC测试,令很多医疗设备厂商与EMC整改工程师措手不及,甚至是病急乱投医。作为一名混战于EMC领域的资深 EMC工程师,化二至今经历了近二十个医疗产品的EMC整改,为了更好的服务广大医疗设备生产商,化二在此分享一点自己的经验,怎样解决医疗设备的EMC 问题,这些经验主要是化二的观点。

  做好医疗设备的EMC设计,一定要求系统的概念,把控几个关键点,主要如下:

  1、选好开关电源

  医疗设备的EMC出问题,60%是开关电源质量不过关而引起,客户在送检之前,一定要选用高品质的开关电源模块,国内的开关电源模块参差不齐,很多宣称过了3C认证的产品,在医疗设备中使用时,也会出问题,尤其是Class B级的RE、CE测试。

  从经验看,日本的“TDK-Lamada”、台湾的“全汉”、国产的“联想”等电源适配器或开关电源,尚未出现过RE、CE问题,即使是正品的“铭纬”开关电源,也可能有RE问题(尚未发现CE问题)。

  国 内不少开关电源、电源适配器,宣称他们的产品过了3C认证,没有EMC风险(尤其是RE、CE问题)。但是这类开关电源在3C认证时,一般是接电阻负载测 试,一旦接上“真实的负载”,就会暴露出EMC问题。而且国内电源模块的价格战严重,电源供应商也许在大规模生产时,为节省成本,就省EMC器件。

  因此,化二建议,送检样品,一定要选好的开关电源,这是医疗设备能否通过EMC的关键因素之一。

  2、选好隔离变压器、电源滤波器

  大型医疗设备,一般会有隔离变压器、医疗滤波器。它们对EMC测试中的浪涌、EFT、CE有非常好地隔离与滤波作用,能够提高设备的抗干扰性能。选择隔离变压器、电源滤波器,也要选择好品牌的。

  化二建议选用“迈瑞”、“珠海和佳”医疗产品供应商的隔离变压器与电源滤波器。有经验的EMC工程师,一眼就能看出隔离变压器的EMC性能,譬如隔离变压器的结构,是否有利于减小初/次级线圈的寄生电容(对高频的EFT、CE、RE影响很大)?隔离变压器是否带屏蔽层?

  好的电源滤波器,即使开关电源的EMC性能不好,也至少能让设备通过CE、EFT实验,加上隔离变压器,对浪涌的隔离作用,产品的多项EMC测试,能够轻易的过关。

  另外,知名的电源滤波器厂商,一般会有很多资深的EMC工程师与设备,他们的经验丰富,对于CE、EFT、Surge等常规的EMC问题,几乎是一招致命,手到病除。譬如常州多极、中石伟业、泰派斯特、力征实业、常州坚力等。

  3、做好屏蔽,通过RE

  大型医疗设备,一般是塑料外壳,对产品内部产生的辐射骚扰,是没有抑制作用的。因此,化二建议客户,在塑料外壳上,喷好“导电油漆”。导电油漆对电磁骚扰有很大的衰减,从化二的经验看,可能高达20~30db,最差劲的也可以达到15db以下。

  4、做好板级的EMC设计,才是根本

  作为资深的EMC工程师都知道板级的EMC设计、元器件或模块的选型,才是EMC的根本,也是最有效、最低成本的EMC方法。

  PCB设计,主要注意抑制信号线环路,选好DC/DC开关电源模块、I/O口的走线、晶振的走线。

  如果PCB设计良好,即使是裸板,也能够通过ESD、RE、Surge、EFT测试,而且不好增加什么成本,如果搭配合适的开关电源,那过EMC是没有悬念的。

  5、沉着应战

  如果是医疗设备遇到了EMC问题,客户千万别慌了神,很多时候,对于模块供应商来说,都是小问题,主要解决办法如下:

  (1)电源端口的EMC问题,找供应商解决

  电源端口输入的电源干扰与骚扰,如EFT、Surge、CE问题,直接找开关电源供应商、电源滤波器供应商解决,他们最熟悉自己的产品,知道是那里出问题了,更重要的是,可以免费或低费用、迅速的解决问题。

  此时,如果客户坚持自己意见继续折腾,费用与时间消耗过大;找所谓的EMC专家整改,他们往往是检测工程师出身,几乎不懂电源或硬件,就会一点频谱分析仪,能够在外围上做点手脚(譬如屏蔽、加滤波器等),而且整改费用过高,这对于客户来说是不划算的。

  在找EMC专家整改时,一定要辨清他们是否懂硬件,因为硬件或电源才是EMC的基础。

  (2)注意态度,找实验室或网络推荐EMC整改方案

  实验室检测人员,尤其是年纪比较大的,他们见多识广,老马识途,如果客户很谦卑,他们会教客户一些整改的方法的。

  即 使是驰骋EMC沙场、比较自负的“化二为一”,也不得不赞叹与佩服:曾经一个大功率的电机的RE101(低频磁场的骚扰),3个多月,化二与客户尝试了不 少方案,已将我们折腾得精疲力尽,甚至于有放弃的念头,后来被一位实验室的网友提供的点子给搞活了,就是买了一根专业的电源线。

  当然,一些医疗设备的EMC,譬如ESD、EFT、RE、RS、CS,可能是比较棘手。

  可以找资深的EMC工程师协助定位与处理。

  市场上,目前了是鱼龙混杂,质量很难分辨,怎样才能找到自已合适的EMC工程师来解决自已产品的EMC问题呢?

  找EMC行家,不要EMC“专”家

  行家,就是在某个EMC领域研究很深入的工程师,往往是某个领域或产品“专”、“深”的硬件工程师,譬如有资深开关电源工程师,他对开关电源的EMC问题是了如指掌,能够使用最简单、最低成本、最迅速的方法,解决开关电源的EMC问题。

  所谓EMC专家,由于自身的局限性(譬如专家是检测工程师出身,他不了解产品或硬件),不可能解决EMC领域的所有问题。包括化二本人,尽管做了近8年的硬件与EMC设计,但是对检测标准与实验方法也是不熟悉的。

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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