【導讀】世界衛生組織報告指出，老年人口在全球人口中的占比近 22%。人口老齡化的快速增長(cháng)和慢性病發(fā)病率的增加進(jìn)一步推動(dòng)了對醫療電子設備的需求，從而也加速了醫療電源市場(chǎng)的整體增長(cháng)。市場(chǎng)調查數據顯示，2021 年全球醫療電源市場(chǎng)價(jià)值 13.9 億美元，預計到 2029 年將達到 24.7 億美元，在 2022-2029 年的預測期內復合年增長(cháng)率為 7.4%。

（資料來(lái)源：Data Bridge Market Research）

而作為涉及生命安全的產(chǎn)品，醫療設備具有顯著(zhù)高于消費電子等其他應用領(lǐng)域的特殊要求，從而決定了內部的電子元件必須具有嚴格的質(zhì)量或設計方法，以確保整個(gè)系統符合醫療標準。在功能方面上，內部的電子裝置主要支持電源（如成像機、診斷儀或分析儀）、電機驅動(dòng)（如呼吸機、牙科或外科工具）；在運動(dòng)控制應用方面上，患者的生命和健康應受到謹慎且精確的控制，從而避免任何危險的故障或傷害。

具有單極或雙極運行模式的BLDC主要由12V或24V等低壓驅動(dòng)裝置工作，常常以組合排列的方式共同工作。更精密的應用設備使用步進(jìn)電機或微型步進(jìn)電機來(lái)精確控制軸角度。在這種類(lèi)型的機器中，幾個(gè)單獨的驅動(dòng)器需要低紋波和無(wú)噪聲電源，這些電源通常跟隨在一個(gè)先升壓預整流然后再降壓轉換以達到電機驅動(dòng)要求的隔離型DC-DC輸入端，并根據預調節先升壓后降壓達到特定的電機需求。

01 生命體征測量用電源

根據IEC 60601-1或ISO 80601-2等醫療標準，多參數患者監護儀的數字數據信號鏈和電源線(xiàn)均應采用隔離配置。通常情況下，無(wú)論系統是由電源脫機輸入還是電池供電，一次接地和二次接地（或數字接地到模擬接地）之間的5KV隔離電壓應符合要求，以防止接地回路電流或漏電流流經(jīng)患者身體。電源也應該是高效的，以避免產(chǎn)生任何明顯的散熱；同時(shí)也應該按照醫院環(huán)境或ISO4871(規定了<29dBA的聲級)的一般要求保持無(wú)噪聲。最后，電源電流紋波應嚴格限制在盡可能低的范圍內，同時(shí)也因此LC濾波器始終謹慎地放置在二次側，以便為敏感的模數轉換器（ADC）提供更純凈的直流電源，從而精確地測量患者的生命體征。

02 直流預調節（升壓階段）

為達到5KV隔離電壓或更高的隔離度，用于BLDC控制的醫療電源單元首先必須更進(jìn)一步實(shí)現隔離DC-DC轉換，這種轉換通常采用具有良好的EMI和效率標記的反激拓撲來(lái)完成。盡管如此，通常需要直流預調節來(lái)更好地控制輸出紋波和噪聲，以及為下游不同降壓?jiǎn)卧峁┩ㄓ酶邏簩к墶?/p>

03 BLDC驅動(dòng)器（降壓階段）

為實(shí)現盡可能低的紋波，這些降壓轉換器需要更高的電感值，通常在22~68