Netzteile für Medizintechnik

Medizinische Geräte werden in Krankenhäusern, Arztpraxen oder in der häuslichen Pflege in unmittelbarer Nähe des Patienten oder im direkten Kontakt eingesetzt. Bei der Spezifikation eines Netzteils für ein weltweit eingesetztes medizinisches Gerät liegt somit der Fokus auf der Beachtung der international geltenden Vorschriften für den definierten Einsatzbereich. Zudem sind Medizingerätehersteller gut beraten auch zukünftige Änderungen der internationalen Richtlinien bereits bei aktuellen Geräteentwicklungen zu beachten (z.B. IEC 60601-1-2 in der 4. Ausgabe), um die zukünftige Wettbewerbsfähigkeit sicherzustellen.

Anforderung

Die IEC 60601-1 in der derzeit 3. Ausgabe regelt die medizinische Zulassung des verwendeten Netzteils. Bei der Spezifikation des Netzteils sind v.a. folgende Parameter relevant:

  • Geringerer Leckstrom (Berührungsstrom)
  • Schutz vor Stromschlag
  • Anforderungen an Elektromagnetische Verträglichkeit
  • Thermische Umgebung
  • Umgebungsbedingungen

Im Wesentlichen fordert die IEC 60601-1 (3. Ausgabe) einen geringen Leckstrom vom Netz zur Schutzerdung, eine bessere Trennung primärer zu sekundärer Spannung sowie einen ungestörten Weiterbetrieb auch bei stark abweichenden Eingangszuständen wie beispielsweise Transienten oder Über-/ Unterspannungen. Bei medizinischen Geräten mit direktem Patientenkontakt muss zusätzlich eine weitere Isolationsbarriere zur Netzspannung gewährleistet werden. Ein korrekt ausgelegtes medizinisches Netzteil entspricht hinsichtlich EMV bezogener Vorschriften der IEC60601-1-2. Zusätzlich muss es folgende Kriterien innerhalb der definierten Richtlinien erfüllen: Elektrostatische Entladungen mit mind. 3 kV gemäß IEC61000-4-2, HF-Immunität bis 3 V/m gemäß IEV61000-4-3, elektrische Transienten bis 1 kV gemäß IEC61000-4-4EFT, Netzüberspannungen auf 1 kV und 2 kV gemäß IEC61000-4-5, harmonische Oberschwingungen gemäß IEC6100-3-2 und Netz-Flicker gemäß IEC61000-3-3. Leistungsgebundene als auch abgestrahlte Emissionen des Netzteils werden in Europa in der EN55011 Klasse A und B spezifiziert, wobei die beiden Kategorien die vorgesehenen Einsatzgebiete der Produkte spezifizieren: Geräte der Klasse A kommen in Krankenhäusern oder in der Krankenpflege zum Einsatz, Geräte der Klasse B in der häuslichen Krankenpflege. Die meisten Medizingeräte erfordern eine natürlich Konvektion, da Lüfter mit Bakterien behafteten Staub verwirbeln, die Lüfter selbst blockieren können oder einen unakzeptablen Geräuschpegel verursachen. Natürliche Konvektion erhöht zudem die MTBF des Gerätes. Findet das medizinische Gerät bei speziellen Umgebungsbedingungen Einsatz, müssen weitere Kriterien beachtet werden. Beispiele sind die Entflammbarkeit bei der Anwesenheit von Sauerstoff oder die Auswirkungen eines mechanischen Schocks bei Geräten, die beispielsweise in Notarztwägen oder Rettungshubschraubern Einsatz finden. Bei der Produktneuentwicklung sollten bereits heute zukünftige Änderungen der Richtlinien berücksichtigt werden, insbesondere die vierte Ausgabe der IEC 60601-1-2. Erhöhte Anforderungen an die Netzteile sind vor allem für Ausfallszenarien der Netzeingangsspannung, Immunität gegen elektrostatische Entladungen und die Störfestigkeit gegen elektrische und magnetische Felder zu erwarten.

Das bieten wir

  • DC-DC Wandler mit geringen Leckströmen und hohen Isolationsspannungen, mit medizinischen Zulassungen, verfügbar in DIP, SIP, SMD bzw. SMT Bauform
  • AC-DC Schaltnetzteile 10 bis 1340 W mit Zulassungen, hohen Wirkungsgraden, Weitbereichseingang, in open frame oder Gehäuse Bauform, mit und ohne Lüfter
  • Stecker- und Tischnetzteile von 10 bis 220 W mit Weitbereichseingang, medizinischen Zulassungen, im hermetisch dicht geschlossenen IPxx Gehäusen mit wechselbaren oder festen Steckern und Buchsen

Der Vorteil

  • Fachkompetenz in Normen und Vorschriften
  • Jahrzehntelange Erfahrung im Design-In von Netzteilen für medizinische Geräte
  • Schnelle Bereitstellung von Muster-Netzteilen für Tests im eigenen Entwicklungslabor

Downloads

Für die Zukunft gerüstet? Elektronik-Information 1/2015 [pdf]

Beste Zutaten für eine optimale Power-Versorgung. Anforderungen an Stromversorgungen für Medizingeräte, E&E 07/2015 [pdf]