Unidades de fuente de alimentación y la norma IEC 60601-1: un nuevo conjunto de control de potencia de COSEL

¿Qué es IEC 60601-1 y cómo se relaciona con las unidades de suministro de energía médica?

Las unidades de suministro de energía (o PSU) están sujetas a una regulación mucho más estricta en el campo médico que casi cualquier otra. Aquí hay una breve explicación de los estándares aplicables y una mirada a la nueva unidad de suministro de energía médica de COSEL que califica bajo ellos.

EN / IEC 60601-1

El equipo médico está extremadamente altamente regulado, por una buena razón. Uno de los estándares más destacados es IEC 60601-1, introducido por primera vez en 1977 por la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC).

La serie de estándares cubre la seguridad y el rendimiento para equipos eléctricos en aplicaciones médicas y se requieren antes de que un dispositivo pueda comercializarse, especialmente en los mercados de los EE. UU., Donde cumplir con el estándar es un requisito según la FDA.

¿Qué significa MOPP?

La tercera edición del estándar IE 60601-1 fue publicada en 2005, que hizo una nueva distinción entre la exposición de un dispositivo a un "operador" frente a un paciente. MOPP significa Medios de Protección al Paciente. Es un inicialismo común en el espacio de dispositivos médicos y se compara con MOOP, Medios de protección del operador.

Muchas de las unidades de suministro de energía disponibles para aplicaciones médicas son 2xMOPP, que es otra forma de clasificación de MOPP que literalmente duplica los requisitos de aislamiento, fuga y aislamiento para la fuente de alimentación.

1x y 2x clasificaciones MOOP y MOPP por requerimiento. Imagen de CUI

De acuerdo con la norma, la fuga y el espacio libre se definen de la siguiente manera:

• Fuga es el camino más corto entre dos partes conductoras medido a lo largo de la superficie del aislamiento.
• Despeje Es la distancia más corta a través del aire entre dos partes conductoras.

Como se ilustra en la imagen de abajo, 1x MOPP / MOOP y 2x MOPP / MOOP aislamientos son diferentes en un circuito.

Aislamiento 1x vs. 2x MOPP / MOOP. Imagen de Meanwell a través de Mouser

Comprensiblemente, el MOPP denota un nivel más alto de protección al estar expuesto a un paciente.

PCA300F y PCA1000F de COSEL

El PCA300F de 300W y el PCA1000F de 1000W son los miembros más nuevos de la serie PCA de Cosel. Las unidades se pueden monitorear y controlar a través de una interfaz incorporada de UART extendido (receptor asíncrono universal – transmisor). El control analógico de la tensión / corriente de salida es posible sin un diseño de circuito adicional. Se planea una versión de PMBus para Q4-2019.

Imagen cortesía de cosel.

Los dispositivos funcionan con entradas de 85 a 264 VCA, así como de 88 a 370 VCC. Hay unidades separadas disponibles con salidas de 5, 12, 15, 24, 32 o 48 VCC. La limitación de corriente de arranque, la protección contra sobrecorriente, la protección térmica y la alarma de estado de salida son todas características estándar.

Ya sea en modo de voltaje constante o corriente constante, todos los voltajes de salida son ajustables hasta volts de casi cero. También se proporciona una tensión auxiliar aislada a 0,1 amperios, independiente de la salida principal.

Los miembros de la serie PCA se pueden conectar en serie o en paralelo para obtener potencia adicional, y en modo redundante paralelo N + 1 para mejorar la confiabilidad y disponibilidad del sistema.

Interfaces analógicas y digitales

La interfaz analógica incluye ajuste de corriente (ITRM), ajuste de voltaje (VTRM), control remoto ON / OFF, detección de voltaje, alarmas LED y monitoreo de corriente. La interfaz digital UART admite 83 comandos para monitoreo y control.

Diagrama de bloques para el PCA300F. Imagen de cosel.

Las unidades pueden almacenar datos operativos dentro de la memoria interna local.

Alrededor de la industria

Hay muchos proveedores de suministros de energía de grado médico.

TRACO Medical Power Supplies también ofrece PSU que cuentan con la certificación IEC / EN / ES 60601-1. Las salidas de potencia disponibles incluyen 5 vatios a 9 vatios y hasta un rango de 300 vatios a 499 vatios.

Recom ofrece una amplia gama de suministros de energía médica que se adhieren en gran medida a los mismos estándares de protección. Las salidas van hasta los 150 vatios. También ofrecen una selección de convertidores de CC a CC de grado médico. En su página web, ofrecen un tutorial conciso que explica los entresijos de los suministros de energía médica y los estándares que los rigen.