基于醫(yī)療電子產(chǎn)品的電源系統(tǒng)電磁兼容優(yōu)化設(shè)計(jì)
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【摘要】:當(dāng)前,高速發(fā)展的電子與信息技術(shù)正加速醫(yī)療設(shè)備電子化的進(jìn)程。近年來(lái),我國(guó)一方面面臨著舊式醫(yī)療設(shè)備的更新?lián)Q代,另一方面也不斷研發(fā)出新型功能的醫(yī)療電子產(chǎn)品。這些電子化的醫(yī)療設(shè)備在改善人們生活質(zhì)量和提高人們健康水平的同時(shí)也帶來(lái)了許多電磁兼容(Electromagnetic Compatibility, EMC)問(wèn)題。通常醫(yī)療電子產(chǎn)品的EMC問(wèn)題主要來(lái)源于兩個(gè)方面。其一是產(chǎn)品中使用了大量高速數(shù)字芯片,這些芯片的特點(diǎn)是工作頻率高且觸發(fā)電平低,這不僅導(dǎo)致其對(duì)外電磁發(fā)射增強(qiáng)而且也提高了自身的敏感度。其二是部分產(chǎn)品在設(shè)計(jì)中為了減少能耗而采用了開(kāi)關(guān)電源,但開(kāi)關(guān)電源在工作時(shí)會(huì)引入更多電磁干擾(Electromagnetic Interference,EMI)問(wèn)題。以上兩方面問(wèn)題都急待運(yùn)用EMC工程技術(shù)進(jìn)行解決。矛盾的是,許多工程師在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中對(duì)EMC問(wèn)題考慮得十分欠缺,從而導(dǎo)致產(chǎn)品的電磁發(fā)射和抗擾度均不能滿(mǎn)足當(dāng)前行業(yè)EMC標(biāo)準(zhǔn)的要求,進(jìn)而影響產(chǎn)品的銷(xiāo)售。眾所周知,電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)產(chǎn)品的整體EMC性能有重要的影響。故本文將主要討論醫(yī)療電子產(chǎn)品中電源系統(tǒng)如何進(jìn)行EMC優(yōu)化設(shè)計(jì),從而在降低產(chǎn)品電磁發(fā)射同時(shí)提高其抗干擾能力,并將重點(diǎn)研究產(chǎn)品輻射噪聲診斷與抑制的實(shí)用技術(shù)。具體研究?jī)?nèi)容如下:(1)電源系統(tǒng)入口端EMC設(shè)計(jì)。本文將分別介紹線(xiàn)性電源和開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)入口端如何進(jìn)行EMC優(yōu)化設(shè)計(jì),從而降低直流電源系統(tǒng)中的紋波并抑制電源線(xiàn)引起輻射發(fā)射(Radiation Emission, RE) 。(2)PCB板電源系統(tǒng)EMC設(shè)計(jì)。鑒于高速數(shù)字芯片在工作時(shí)對(duì)系統(tǒng)供電質(zhì)量要求較高,同時(shí)芯片高速開(kāi)斷也會(huì)在其電源引腳產(chǎn)生同步開(kāi)關(guān)噪聲。因而設(shè)計(jì)良好的電源去耦電路將有助于降低高速芯片的輻射EMI噪聲。(3)電源系統(tǒng)抗擾度設(shè)計(jì)。結(jié)合當(dāng)前醫(yī)療設(shè)備行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)產(chǎn)品電源系統(tǒng)抗擾度的具體要求,有針對(duì)性地對(duì)其進(jìn)行EMC優(yōu)化設(shè)計(jì),從而提升產(chǎn)品的抗干擾性能。(4)通過(guò)四個(gè)醫(yī)療電子產(chǎn)品的實(shí)際整改案例闡述如何將EMC技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品的整改中并對(duì)產(chǎn)品的EMC設(shè)計(jì)給予一定的建議。通過(guò)本文對(duì)醫(yī)療電子產(chǎn)品電源系統(tǒng)的EMC優(yōu)化設(shè)計(jì),不僅能將產(chǎn)品RE問(wèn)題在設(shè)計(jì)階段控制在合理的水平,而且也有助于提高產(chǎn)品的抗干擾能力,從整體上提升產(chǎn)品的性能,增強(qiáng)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
【學(xué)位授予單位】:南京師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類(lèi)號(hào)】:TN03;TH772.2
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,本文編號(hào):1165905
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