浅谈医用电气设备电磁干扰的测控技术(王新民)

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1、浅谈医用电气设备电磁干扰的测控技术王新民(淮北矿工总医院，安徽淮北235000)摘要：本文浅析医疗电气设备的电磁干扰途径，以及处理的相关技术措施。关键词：医用电气设备；传导与辐射；干扰1引言如今国内医疗器械行业虽然尚未强制执行电磁兼容认证，但是电磁兼容的影响问题越来越被人们重视。很多企业研发医疗产品都按照医用电气设备的电磁兼容标准（YY0505-2005）考虑电磁兼容的问题，并主动到相关检验机构对产品进行电磁兼容测试。产品在设计时，以尽可能的降低电磁干扰（传导和辐射干扰）。电磁兼容仍是一门比较陌生的技术，尤其在医疗器械行业，电磁兼容技

2、术的基础仍很薄弱。在测试过程中出现的问题，往往还找不到有效地解决方法。在此，就医疗器械的传到干扰和辐射干扰测试问题及其影响进行分析探讨。2干扰途径及其治理2.1传导干扰1）传播途径及测试方法。就传导干扰而言，一般是指电子设备从电源端口、信号端口向电网或信号网络传输的干扰。引起传导干扰的原因主要是电子设备的电源部分。如某医用电气设备A没有通过在其交流电源端口处进行传导干扰测试，在7.3MHz频率附近，平均值超出限值。根据测试经验可知，在1MHz频率以下出现的干扰主要是差模干扰，在1MHz～5MHz频段之间差模干扰和共模干扰都可能并存，而

3、在5MHz以上多为共模干扰。所以，根据此因初步判断该医疗设备的共模滤波电路可能存在问题，为此出现传到干扰。2）抑制干扰措施。在电磁兼容系统中，为抑制传导干扰，除了抑制干扰源之外，其最有效的方法就是在开关电源的输入电路中加装滤波器，目的是切断电磁干扰的传播途径。而电源滤波器不仅可以有效滤除设备对电网造成的干扰，它还可以阻断电网中的电磁干扰设备的传播途径，从而起到双向隔离的作用。但是，电源滤波器的安装则有一定的规则，如果安装不当，则可能起不到应有的滤波效果。43）电源滤波器安装控制及走线布置。电源滤波器的安装位置要靠近电源线的入口出处，且

4、电源滤波器的电源输入线尽量要短；其次是输入输出线尽量分开走线，若捆扎在一起，其高频干扰信号就会通过输入输出线直接发生耦合，而被旁路掉滤波器；再者，电源滤波器的外壳接地要良好，即与金属机箱要有良好的搭接。4）送检设备测试案例。某厂家同时送检两台设备A和B，其结构设计类似(A为台式设备，B为落地式设备)。当B设备在添加电源滤波器后，顺利通过了传导干扰测试。那么在测试A设备时，部分频点就发现超标。经调查了解，其实是在A设备的金属机箱内壳上涂了一层绝缘漆，从而导致了滤波器的外壳没有良好的接地；其次是滤波器的安装位置没有靠近电源线的入口处（怕滤

5、波器的安装会加大漏电流，以致于超过医用电气设备的要求，其实这也不是降低漏电流的最合理有效的方法）。电源线进入产品的屏蔽体后，传送到电源滤波器还会有一段较长的距离。来自PCB或开关电源中的高频信号会通过空间传输耦合(容性耦合和感性耦合)到这段线上，使得电源滤波器无法达到预期的效果。但是，担心滤波器的安装可能会导致漏电流的增加也有一定的道理。如果滤波器的所有端口与外壳之间是完全绝缘的，则漏电流的值主要取决于Y电容(火线和地线之间、零线和地线之间并接的电容，Y电容抑制共模干扰)的漏电流，即主要取决于Y电容的容量（当Y电容越大时，则漏电流也就

6、越大）。为妥善的解决滤波器与漏电流之间的矛盾，则应该选用市场上专为医用电气设备制造的低漏电流滤波器，这也是妥善解决该矛盾的有效方法。去除内壳的绝缘漆后，正确的安装医用电气设备专用的低漏电流滤波器，就顺利通过了传导干扰的测试。2.2辐射干扰1）辐射干扰的传播途径及测试方法。对于辐射干扰，它是4指受试设备通过空间传播的干扰辐射场强引起的辐射干扰。而引起辐射干扰的原因也很多，需要具体分析、分别对待。在上例医用电气设备A和B中测试，进行辐射干扰测试时，A设备顺利通过了辐射干扰的测试，而B设备就没有。发现在频点55MHz和100MHz左右超标。

7、将设备A和B进行对比:则B设备相对于A设备来说，它多了一个电子秤。因此初步判断，其超标的原因可能是电子秤的关系。当关闭电子秤时重新进行测试，结果超标频点消失了。对此，我们认定超标的问题就在电子秤上。2）辐射干扰的判定。屏蔽系统设备的辐射问题，一般与电源线、信号线和结构屏蔽泄漏三个方面都有关。由于超标频点在55MHz和100MHz左右，因此超标问题不大可能是由于结构屏蔽泄漏所产生的。因为根据经验公式也可知，一般情况下缝隙长度满足如下公式(1)的条件，则就不会产生严重的电磁波泄漏。τ＜λ/10～λ/100（1）其中:τ—缝隙长度，如果是圆

8、孔τ代表直径；λ—波长。根据公式(1)，要在上述频点产生结构屏蔽泄漏，则缝隙的尺寸一般应大于3cm为宜，而实际上电子秤并不存在3cm的缝隙。所以可将解决问题的思路定位在电源线和信号线上。而电子秤与主机相连的电缆共有两条: