用先进的负载点稳压器改善医疗成像质量

　　另一个需要考虑的因素是：选定电子组件的供货时间能延续多久? 经历了 CE、UL、IEC 和 FDA 等机构漫长的监管审批程序并获得认证之后，每种医疗电子设备都应能长期制造 - 达 15 年以上。这一时间长度比消费类产品的周期长得多，而消费类产品市场是很多电源管理半导体厂商的主要市场。仅由于组件淘汰而对产品重新进行鉴定，对于工程资源和公司收益都是一个沉重的负担。

解决方案：先进的 DC/DC 开关稳压器

　　为了帮助设计工程师应对医疗应用中的电子噪声、热量和尺寸挑战，凌力尔特提供了超过 50 种不同的微型模块 (µModule®) 电源产品，为客户提供了广泛选择。这些产品每一种都是高效率、全面集成的 DC/DC 开关电源管理解决方案，采用紧凑的表面贴装封装 (图 1)。这些开关模式稳压器经过仔细设计，在负输出电压和正输出电压电路配置中，以低输出纹波工作，如图 2 和 3 所示。微型模块电源产品的一个子类是通过了 EN55022 Class B 认证的微型模块稳压器，是克服医疗应用中发现 EMI 挑战之理想解决方案。这类开关稳压器经过 TUV 等独立实验室的认证，以在输出电流高达 8A 时，满足行业标准 EN55022 Class B (相当于 CISPR11 / EN55011 Group 1 – Class B) 对辐射 EMI 的要求。用各自的标准演示电路板进行测试所得的结果已公开在线提供。部分测试情况如图 4 所示。选择一个兼容和全面集成的降压型解决方案，例如微型模块稳压器，可在满足这类要求时，节省设计时间，并降低与常见开关稳压器或控制器相关的风险。

　　与高输出纹波和辐射 EMI 有关的风险不应该低估。这两种因素都影响产品第一次就能正常发挥作用以及满足严格的政府法规的能力。至于这两种因素对 X 射线平板工作的影响，产品设计如果良好地控制了输出纹波和 EMI 辐射，那么产品就能提供高信噪比，从而能提供高质量、高分辨率的图像，第一次就能获得正确的图像以避免治疗延迟以及不必要地重复暴露于辐射之中，还能提供可靠的无线通信，并加速 EMI 兼容性测试。出于这些原因，凌力尔特做了很多工作，以确保这些设备通过 TUV 等独立测试实验室的认证，并公开在线提供测试结果。在克服噪声和 EMI 问题以后，合适的电源管理解决方案就需要解决效率、可靠性和散热问题了。

　　微型模块电源产品是效率非常高的开关稳压器，采用由导热塑料构成的表面贴装 LGA 或 BGA 封装，封装顶部是平坦的。一整块平坦的封装顶部覆盖整个电源管理解决方案，有利于采取散热措施，以最大限度地减少医疗设备外部任何一点的温度上升 (图 5) 。正如之前提到的那样，保持较低的工作温度可提高对患者的安全性、信噪比以及设备的工作寿命。最大的微型模块电源产品的尺寸为 15mm x 15mm x 5mm，最小的则为 6.25mm x 6.25mm x 2.3mm，因此采用微型模块电源产品有助于为实现更重要的功能释放空间，例如增大电池尺寸以在两次充电之间工作更长时间。

　　微型模块稳压器经过了广泛的器件级和电路板级测试，以确保可靠工作。迄今为止，该产品系列已经累计经过了逾 2350 万个器件-小时的电源周期和 300 万次器件-小时加速寿命测试，从未发生故障。全套设计、应用和制造指导原则确保这些微型模块的性能满足产品预期，这进一步为可靠性提供了支持。有一份完整的报告，列出了已进行过的所有可靠性测试以及测试结果。在长生产寿命以支持医疗设备方面，凌力尔特一直坚定不移地贯彻执行产品的“不停产政策”，µModule 电源产品将继续秉承这一政策，因而可支持具有长生产期限的医疗设备。