用先進的負載點穩壓器改善醫療成像質量

　　另一個需要考慮的因素是：選定電子組件的供貨時間能延續多久? 經歷了 CE、UL、IEC 和 FDA 等機構漫長的監管審批程序并獲得認證之后，每種醫療電子設備都應能長期制造 - 達 15 年以上。這一時間長度比消費類產品的周期長得多，而消費類產品市場是很多電源管理半導體廠商的主要市場。僅由于組件淘汰而對產品重新進行鑒定，對于工程資源和公司收益都是一個沉重的負擔。

　　解決方案：先進的 DC/DC 開關穩壓器

　　為了幫助設計工程師應對醫療應用中的電子噪聲、熱量和尺寸挑戰，凌力爾特提供了超過 50 種不同的微型模塊 (µModule®) 電源產品，為客戶提供了廣泛選擇。這些產品每一種都是高效率、全面集成的 DC/DC 開關電源管理解決方案，采用緊湊的表面貼裝封裝 (圖 1)。這些開關模式穩壓器經過仔細設計，在負輸出電壓和正輸出電壓電路配置中，以低輸出紋波工作，如圖 2 和 3 所示。微型模塊電源產品的一個子類是通過了 EN55022 Class B 認證的微型模塊穩壓器，是克服醫療應用中發現 EMI 挑戰之理想解決方案。這類開關穩壓器經過 TUV 等獨立實驗室的認證，以在輸出電流高達 8A 時，滿足行業標準 EN55022 Class B (相當于 CISPR11 / EN55011 Group 1 – Class B) 對輻射 EMI 的要求。用各自的標準演示電路板進行測試所得的結果已公開在線提供。部分測試情況如圖 4 所示。選擇一個兼容和全面集成的降壓型解決方案，例如微型模塊穩壓器，可在滿足這類要求時，節省設計時間，并降低與常見開關穩壓器或控制器相關的風險。

　　與高輸出紋波和輻射 EMI 有關的風險不應該低估。這兩種因素都影響產品第一次就能正常發揮作用以及滿足嚴格的政府法規的能力。至于這兩種因素對 X 射線平板工作的影響，產品設計如果良好地控制了輸出紋波和 EMI 輻射，那么產品就能提供高信噪比，從而能提供高質量、高分辨率的圖像，第一次就能獲得正確的圖像以避免治療延遲以及不必要地重復暴露于輻射之中，還能提供可靠的無線通信，并加速 EMI 兼容性測試。出于這些原因，凌力爾特做了很多工作，以確保這些設備通過 TUV 等獨立測試實驗室的認證，并公開在線提供測試結果。在克服噪聲和 EMI 問題以后，合適的電源管理解決方案就需要解決效率、可靠性和散熱問題了。

　　微型模塊電源產品是效率非常高的開關穩壓器，采用由導熱塑料構成的表面貼裝 LGA 或 BGA 封裝，封裝頂部是平坦的。一整塊平坦的封裝頂部覆蓋整個電源管理解決方案，有利于采取散熱措施，以最大限度地減少醫療設備外部任何一點的溫度上升 (圖 5) 。正如之前提到的那樣，保持較低的工作溫度可提高對患者的安全性、信噪比以及設備的工作壽命。最大的微型模塊電源產品的尺寸為 15mm x 15mm x 5mm，最小的則為 6.25mm x 6.25mm x 2.3mm，因此采用微型模塊電源產品有助于為實現更重要的功能釋放空間，例如增大電池尺寸以在兩次充電之間工作更長時間。

　　微型模塊穩壓器經過了廣泛的器件級和電路板級測試，以確保可靠工作。迄今為止，該產品系列已經累計經過了逾 2350 萬個器件-小時的電源周期和 300 萬次器件-小時加速壽命測試，從未發生故障。全套設計、應用和制造指導原則確保這些微型模塊的性能滿足產品預期，這進一步為可靠性提供了支持。有一份完整的報告，列出了已進行過的所有可靠性測試以及測試結果。在長生產壽命以支持醫療設備方面，凌力爾特一直堅定不移地貫徹執行產品的“不停產政策”，µModule 電源產品將繼續秉承這一政策，因而可支持具有長生產期限的醫療設備。