Zoals bij de meeste van onze besprekingen over producten en technologie, moeten we beginnen met wat achtergrondinformatie. In dit geval, wat bedoelen we wanneer we de term “voeding” gebruiken? Een voeding is, in de eenvoudigste zin, een apparaat dat elektrisch vermogen levert aan een belasting. Dit kan een batterij zijn, een generator, of iets dat in een wisselstroomstopcontact wordt gestoken.

Wat meer ter zake doet echter, is dat een voeding in de consumenten- en industriële betekenis meestal een apparaat is dat wisselstroom van een stopcontact opneemt, deze omzet naar gelijkstroom, de spanning aanpast naar de hoeveelheid die de belasting nodig heeft, en ten slotte spanning levert aan die belasting.  Binnen die definitie bestaan er veel variaties van voedingen, waaronder DC-naar-DC-omvormers, DC-naar-AC-omvormers (inverters), lineaire voedingen, schakelende voedingen, enz.

Maar ons onderwerp van vandaag zijn medische voedingen, en - zijn deze eigenlijk anders dan gewone voedingen? Het antwoord op die vraag is een nadrukkelijk ja.  Beide typen leveren elektrisch vermogen, maar medische voedingen moeten voldoen aan veel hogere eisen op het gebied van kwaliteit en prestaties.

Wat veroorzaakt het verschil bij medische voedingen?

Zoals u wellicht al vermoedde, moet elk apparaat of systeem dat wordt gebruikt om ziekten bij mensen te diagnosticeren of te behandelen, een niveau van kwaliteit en prestaties bieden dat de patiënt beschermt. Dit is niet alleen logisch, het is ook een voorschrift van de FDA. Veel producten en systemen in de gezondheidszorg bevatten elektronica en hebben dus een voeding nodig.

Medische voedingen zijn ontworpen om een geconditioneerde elektrische uitgang te leveren, specifiek voor gebruik met of in producten zoals medische en chirurgische apparaten, beeldvormingsapparatuur, tandheelkundige en dermatologische apparatuur en andere zorgapparatuur. Voedingen in deze categorie moeten worden vervaardigd volgens de veiligheidsnorm IEC 60601 van de International Electrotechnical Commission (IEC).

IEC60601: Productveiligheidsnormen voor medische apparaten is een reeks technische normen die de minimale veiligheids- en prestatie-eisen vastleggen voor elektrische apparatuur voor professioneel medisch gebruik, bedoeld om een patiënt te monitoren, te diagnosticeren of te behandelen. De norm wordt erkend in de VS, Europa en Canada.

Omdat de patiënt doorgaans op een bepaalde manier is aangesloten op de medische apparatuur, is de belangrijkste zorg van de norm de isolatie van de patiënt van mogelijk levensgevaarlijke spanningen. De norm gaat ook in op de bescherming van het klinisch personeel dat de apparatuur bedient. De norm beschrijft de MOOP- en MOPP-certificeringen voor voedingen. MOOP (Means of Operator Protection) betreft het verminderde risico op elektrische schokken voor personen anders dan de patiënt. MOPP (Means of Patient Protection) betreft het verminderde risico op elektrische schokken voor de patiënt.

Delen van de IEC60601-norm behandelen ook het type elektrische isolatie dat in de voeding moet worden gebruikt, het aantal vereiste veiligheidsbarrières en de minimale isolatiespanning die de voeding moet kunnen weerstaan. Isolatiespanning is het vermogen van een isolator om de stroom van elektrische stroom te minimaliseren bij een hoge aangelegde spanning.    

De nieuwste versies van de IEC60601-norm behandelen kwesties op het gebied van elektromagnetische compatibiliteit (EMC) voor medische voedingen die kunnen worden blootgesteld aan, of elektromagnetische interferentie (EMI) kunnen genereren, wat kan leiden tot storingen in het apparaat en daardoor risico voor de patiënt. Daarnaast behandelt een extra norm, IEC61000, spanningspieken en spanningsdalingen in medische voedingen, samen met bescherming tegen RF-interferentie.  

Wat is geconditioneerd vermogen?

Geconditioneerd vermogen van een voeding betekent dat eventuele spanningsschommelingen in de uitgang worden afgevlakt. Medische voedingen zijn gereguleerde voedingen die een stabiele spanning en stroom leveren om gevoelige apparatuur zoals röntgen-, MRI- of CT-scanners van stroom te voorzien, die binnen strikte vermogensgrenzen moeten worden gebruikt. Een spanningsregelaarcircuit dat in de voeding is ingebouwd, houdt de spanning stabiel, ongeacht de hoeveelheid stroom die door de belasting wordt verbruikt.  

Medische voedingen beheersen ook rimpelspanning (ripple), de spanningsvariaties die kunnen optreden wanneer de voeding wordt ingeschakeld. Elke hoeveelheid rimpelspanning kan bij bepaalde medische apparaten een probleem vormen. Rimpelspanning wordt in voedingen onder controle gehouden door het toevoegen van afvlakcondensatoren in het apparaat. 

Medische voedingen – een overzicht van de kenmerken

Zoals we kunnen zien, leveren medische voedingen in principe vermogen zoals elke gewone voeding, maar ze bevatten ook specifieke extra kenmerken en voordelen die voldoen aan of verder gaan dan de door de industrie geaccepteerde normen en regelgeving die specifiek gelden voor medische apparaten, waaronder:

• Spannings- en stroomregeling voor een gelijkmatige elektrische uitgang
• Vermindering van rimpelspanning om gevoelige apparatuur te beschermen
• Aanzienlijke ingangs-/uitgangsisolatie om patiënten en personeel te beschermen
• Strikte naleving van verschillende veiligheidsnormen van de sector
• Verbeterde strategieën voor elektrische isolatie
• Weerstand tegen interferentie (EMI/RFI) van externe elektrische apparaten
• Verbeterde thermische en vochtbestendigheid voor ziekenhuisomstandigheden

Samenvatting

Het belangrijkste kenmerk van een medische voeding is dat deze meerdere beschermingslagen biedt voor zowel de patiënt als de gebruiker van de apparatuur. Daarnaast leveren deze apparaten ook het consistente en betrouwbare vermogen dat vereist is voor veel medische apparaten en systemen met geavanceerde elektronica.

Net als bij gewone versies zijn medische voedingen beschikbaar in verschillende behuizingen en montagestijlen. Afhankelijk van het beoogde gebruik zijn ze ook leverbaar met specifieke of variabele uitgangswaarden, en met verschillende veiligheidsfuncties die passen bij toepassingen variërend van medische apparaten voor thuisgebruik tot apparaten die in een operatiekamer worden gebruikt. Als u hulp nodig heeft bij het kiezen van de juiste medische voeding voor uw behoeften, kunt u contact opnemen met de technische specialisten van OnlineComponents.com via e-mail op: TechSupport@onlinecomponents.com

Als u nog aan het leren bent over voedingen, of als u uw basiskennis wilt opfrissen, kunt u een kijkje nemen bij onze vrienden van CircuitBread.com. Zij bieden op hun website tutorials en video's over zowel vermogenselektronica als spannings- en stroombronnen. U kunt hier hun visie op medische versus niet-medische voedingen bekijken: Is er een verschil tussen medische en niet-medische voedingen?