450W医疗电源：性能特点与设计要点

在医疗设备的设计中，电源的稳定性和安全性至关重要。今天要给大家介绍一款450W的医疗电源，它具备多种出色的特性，能满足医疗设备的严格要求。

文件下载：LFMWLT450-1000.pdf

一、产品特点

这款电源尺寸为4 x 6.5 x 1.61英寸，小巧紧凑。它获得了EN60601第3版认证，符合严格的医疗安全标准。具备双保险丝保护、电流共享选项、多种外壳和风扇配置，还有峰值功率能力。同时，它满足Class B EMI和医疗（BF）安全认证，以及标准IEC60601 - 1 - 2 : 2014（第4版）。大家可以思考一下，这些特点对于医疗设备的实际应用有哪些具体的优势呢？

二、电气规格

1. 输入参数

• 输入电压范围为90 - 264 VAC/120 - 390 VDC，具有通用性，能适应不同的电源环境。
• 输入频率在47 - 63 Hz之间。
• 不同输入电压下的输入电流不同，120 VAC时最大为4.5 A，230 VAC时最大为2.3 A。
• 输入采用双保险丝保护，在火线和零线中使用T8A/250 V的保险丝。
• 无负载功率在120 VAC时为0.4，230 VAC时为0.8。
• 浪涌电流在120 VAC时最大为40 A，230 VAC时最大为75 A。
• 泄漏电流方面，接地泄漏电流为270 µA，触摸泄漏电流在120 VAC / 63 Hz时为45 µA。

2. 输出参数

• 输出功率范围在155至450 W之间，部分型号有短时间的峰值功率，如24 V、30 V型号可达475 W，48 V型号可达500 W（最大5秒）。
• 线路调节率为+/-0.5%，负载调节率为+/-3%。
• 瞬态响应在负载从50%到100%变化时小于10%，恢复时间小于5 ms。
• 上升时间小于100 ms。
• 设定点公差为+/-1%，输出可调节范围为+/-3%。
• 具备过流保护（120 - 150%，打嗝式）、过压保护（114%，锁存式）和过温保护等功能。

3. 其他参数

• 开关频率方面，电流共享谐振转换器可变，典型值为90 kHz，范围在35 - 250 kHz；PFC转换器可变，典型值为45 - 160 kHz。
• 工作温度范围为-0至+70°C，存储温度范围为-40至+85°C。
• 相对湿度可达95% Rh，无冷凝。
• 工作海拔为10,000 ft，非工作海拔为40,000 ft。
• 平均无故障工作时间（MTBF）为1.28m小时，符合Telcordia - SR332 - issue 3标准。
• 输入到输出的隔离电压为2MOPP 5940 VDC，输入到地为1MOPP 2121 VDC。
• 不同型号和冷却方式下的功率输出不同，如对流冷却时，24 V、30 V、48 V型号为300 W，12 V、15 V型号为250 W，5 V型号为155 W；420 LFM强制风冷时，24 V、30 V、48 V型号可达450 W，12 V、15 V型号可达450 W，5 V型号可达275 W。

在实际设计中，我们需要根据具体的应用场景来选择合适的输入输出参数，大家觉得在选择时应该重点关注哪些参数呢？

三、型号与输出电流

文档中列出了多种型号，不同型号对应不同的输出电压和电流。例如LFMWLT450 - 1000 - I型号输出5V，电流为55.0 A；LFMWLT450 - 1002型号输出15V，电流为30.0 A等。大家可以根据实际需求选择合适的型号。

四、连接器

1. 输入连接器

• AC输入连接器（J1）采用Tyco: 1 - 1123724 - 3，匹配的为1 - 1123722 - 5。
• 接地（J5）采用Molex: 19705 - 4301，匹配的为190030001。

2. 输出连接器

• DC输出连接器（J2）为6 - 32英寸Screw Pan HD，设计可接受Ring Tongue Terminal AMP : 8 - 31886 - 1，单根16 AWG（最大）电线可压接。需要注意的是，对于电流不超过11A，建议使用单根16 AWG的Ring Tongue Terminal；对于更大电流，需使用多根电线和舌形端子。
• 信号连接器（J3）采用Molex: 22 - 23 - 2101，匹配的为22 - 01 - 2107，引脚为08 - 50 - 0113。

合理选择连接器对于电源的稳定运行至关重要，大家在实际设计中有没有遇到过连接器选择不当的问题呢？

五、EMC与安全

1. EMC性能

• 传导发射符合EN 55011 - B、CISPR22 - B、FCC PART15 - B标准。
• 辐射发射符合EN 55011 B标准。
• 输入电流谐波符合EN 61000 - 3 - 2的Class D标准。
• 电压波动和闪烁符合EN 61000 - 3 - 3标准。
• 静电放电抗扰度符合EN 61000 - 4 - 2的Level 4，Criterion A标准。
• 辐射场抗扰度符合EN 61000 - 4 - 3的Level 3，Criterion A标准。
• 电快速瞬变抗扰度符合EN 61000 - 4 - 4的Level 3，Criterion A标准。
• 浪涌抗扰度符合EN 61000 - 4 - 5的Level 3，Criterion A标准。
• 传导抗扰度符合EN 61000 - 4 - 6的Level 3，Criterion A标准。
• 磁场抗扰度符合EN 61000 - 4 - 8的Level 4，Criterion A标准。
• 电压暂降、中断符合EN 61000 - 4 - 11的Criterion A & B标准。

2. 安全认证

该电源有CE标志，符合LVD指令，通过了Nemko、UL、C - UL等认证，符合EN60601 - 1、IEC 60601 - 1（ed.3）、ANSI / AAMI ES 60601 - 1、CSA C22.2 No. 60601 - 1等标准。

六、功率降额曲线

不同输出电压的功率降额曲线不同。例如，对于12V、15V输出，对流负载在40°C以下为250W，40°C以上以1.67%/°C的速率降额；强制风冷负载在40°C以下为450W，40°C以上以1.67%/°C的速率降额。对于24V、30V、48V输出，对流负载在50°C以下为300W，50°C以上以2.5%/°C的速率降额；强制风冷负载在50°C以下为450W，50°C以上以2.5%/°C的速率降额。在设计时，我们要根据实际的工作温度和负载情况，合理考虑功率降额，大家在设计中是如何处理功率降额问题的呢？

七、电流共享安装与设置

1. 安装要点

在系统中安装和设置并联电源时，所有电源必须使用单一的远程感测点，且电源之间的远程感测电压必须调整到2%以内，以确保电源在3%的捕获窗口内。如果电源初始未调整到捕获窗口内，将无法实现电流共享。

2. 设置步骤

• 连接负载电缆到每个电源的输出端。
• 以双绞线方式将远程感测线连接到负载，所有并联电源必须使用共同的远程感测点。
• 连接所有电源J3连接器上的“电流共享”引脚。
• 将每个电源的远程感测电压调整到额定输出电压的1%以内，或重新调整到所需的设定点（在其他并联电源关闭的情况下进行调整）。
• 通过霍尔效应直流电流探头监测每个电源的输出电流，验证电源之间的电流共享情况，电源应能在总负载电流的10%以内实现电流共享。
• 电流共享电路的捕获窗口电压为额定输出电压的+/-3%，如果某个电源的输出远程感测电压调整到3%窗口之外，电源将无法实现电流共享。

总之，这款450W医疗电源在电气性能、安全认证和功能特性等方面都有出色的表现。电子工程师在设计医疗设备电源时，可以根据实际需求合理选择和使用这款电源，同时要注意上述提到的各个要点，以确保电源的稳定运行和医疗设备的安全可靠。大家在使用类似电源时，还有哪些经验或问题可以分享呢？