20W单输出医疗级开关电源PM - 20系列：设计与性能剖析

在医疗电子设备的设计中，电源的性能与可靠性至关重要。今天我们要深入探讨的是一款20W单输出医疗级开关电源——PM - 20系列，它在众多电源产品中脱颖而出，凭借其出色的特性和稳定的性能，成为医疗设备供电的理想选择。

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产品特性亮点

输入与安全特性

• 宽范围输入：支持通用AC输入，涵盖全范围电压，能适应不同地区的电网电压，提高了产品的通用性和适用性。
• 低漏电流：漏电流低于300μA，这对于医疗设备来说是极为关键的，有效保障了患者和操作人员的安全。
• 多重保护机制：具备短路、过载和过压保护功能，当出现异常情况时，能及时保护电源和连接的设备，避免损坏。
• 医疗安全认证：通过了多项医疗安全标准认证，如ANSI/AAMI ES60601 - 1、TUV EN60601 - 1、IEC60601 - 1等，满足医疗设备对安全性的严格要求。

设计优势

• 超小型尺寸与轻量化：采用超小型设计，重量轻，便于集成到各种医疗设备中，不占用过多空间。
• 自然对流散热：通过自由空气对流进行冷却，无需额外的散热风扇，降低了噪音和维护成本，同时提高了系统的可靠性。
• 低空载功耗：空载功耗低于0.75W，符合节能环保的要求，减少了能源浪费。
• 高可靠性：经过100%满负载老化测试，固定开关频率为90KHz，确保了电源的稳定运行和长寿命。

规格参数详解

输出参数

型号	输出电压（V）	额定电流（A）	电流范围（A）	额定功率（W）	纹波与噪声（max.）	电压公差	线性调整率	负载调整率
PM - 20 - 3.3	3.3	4.5	0 ~ 4.5	14.85	80mVp - p	±3.0%	±1.0%	±1.5%
PM - 20 - 5	5	4.4	0 ~ 4.4	22	80mVp - p	±2.0%	±1.0%	±1.5%
PM - 20 - 12	12	1.8	0 ~ 1.8	21.6	150mVp - p	±2.0%	±0.5%	±1.0%
PM - 20 - 15	15	1.4	0 ~ 1.4	21	150mVp - p	±2.0%	±0.5%	±1.0%
PM - 20 - 24	24	0.92	0 ~ 0.92	22.08	240mVp - p	±2.0%	±0.5%	±0.5%

从这些参数可以看出，不同型号的电源在输出电压、电流和功率上有所差异，以满足不同医疗设备的需求。同时，纹波与噪声、电压公差等指标也都控制在合理范围内，保证了电源输出的稳定性和纯净度。

输入参数

• 频率范围：47 ~ 440Hz，能够适应不同频率的电网环境。
• 效率：典型效率在71% - 84%之间，较高的效率意味着更少的能量损耗和更低的发热。
• 交流电流：在115VAC和230VAC输入时，交流电流分别为0.6A和0.4A。
• 浪涌电流：冷启动时，115VAC输入下浪涌电流为30A，230VAC输入下为65A。

保护与环境参数

• 过载与过压保护：过载保护在超过105%额定输出功率时启动，采用打嗝模式，故障排除后自动恢复；过压保护通过关断输出电压，利用齐纳二极管进行钳位。
• 工作环境：工作温度范围为 - 20°C至 + 60°C，工作湿度为20% - 90% RH（非冷凝），存储温度为 - 40°C至 + 85°C，湿度为10% - 95% RH。温度系数为±0.03%/°C（0 ~ 50°C），能够适应不同的环境条件。
• 振动要求：能承受10 ~ 500Hz、2G的振动，每个轴持续60分钟，确保在运输和使用过程中不会因振动而损坏。

安全与EMC参数

• 安全标准：符合ANSI/AAMI ES60601 - 1、TUV EN60601 - 1、IEC60601 - 1、EAC TP TC 004等安全标准。
• 隔离等级：初级 - 次级为2xMOPP，初级 - 地为1xMOPP，次级 - 地为1xMOPP，提供了良好的电气隔离。
• 耐压：输入 - 输出为4KVAC，输入 - 地为2KVAC，输出 - 地为1.5KVAC。
• 隔离电阻：输入 - 输出、输入 - 地、输出 - 地的隔离电阻为100MΩ / 500VDC / 25°C / 70% RH。
• EMC发射与抗扰度：符合EN55011（CISPR11）、EN55032（CISPR32）Class B、EN61000 - 3 - 2、 - 3、EAC TP TC 020等标准，具有良好的电磁兼容性。

机械规格与应用注意事项

机械规格

电源的尺寸为94 56 22.7mm（L W H），重量为0.18Kg，每90个产品包装在一起，总重17.2Kg，体积为0.97CUFT。这种紧凑的设计和合理的包装方式，方便了产品的运输和安装。

应用注意事项

在使用这款电源时，需要注意以下几点：

• 所有未特别提及的参数均在230VAC输入、额定负载和25°C环境温度下测量。
• 纹波与噪声的测量是在20MHz带宽下，使用12°双绞线并端接0.1μF和47μF并联电容进行的。
• 电压公差包括设置公差、线性调整率和负载调整率。
• 该电源作为组件安装到最终设备中，所有EMC测试是将单元安装在360mm * 360mm、厚度为1mm的金属板上进行的，最终设备仍需重新确认是否符合EMC指令。
• 触摸电流是从初级输入到直流输出进行测量的。
• 对于海拔高于2000m（6500ft）的情况，无风扇模式下环境温度降额为3.5°C / 1000m，有风扇模式下为5°C / 1000m。

总结

PM - 20系列20W单输出医疗级开关电源以其出色的特性、丰富的保护功能和严格的安全认证，为医疗设备提供了可靠的供电解决方案。在设计医疗设备时，选择这样一款高性能的电源，能够有效提高设备的稳定性和安全性。大家在实际应用中，是否遇到过电源相关的问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。