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医疗器械EMC整改详情介绍

1、产品结构中有些产品前端是开关电源,带有保护接地;后端是弱电的功能电路,有时候PCB上也有自己的回路地,一般来说这些地之间能否连通?

有时候有些功能电路中有模拟电路和数字电路等复杂电路,如果地平面没有很好的处理,回路地中容易出现高频噪声引起相关的共模的干扰,前后端的地平面能量不太均等,一般不建议直接连接。

 弱电的功能电路的地阻抗较大,有较多成分的共模噪声,与开关电源大地接通易造成辐射和传导超标的双重问题。通常切断弱电或主板与机壳地的连接,对低频噪声有较好的改善。另外,电源接地建议多采用并联单点接地的方式,特别在电源有大小功率输出的线路中。

 接地的前提是需要知道电流路径和地阻抗的大小。

 如果两边的地确实要直接连接的话,因为需要考虑产品的结构,其安规耐压测试,应用部分的耐压是否能通过需要测试验证。

2、医疗器械中的内窥镜产品或者有成像功能带视频输出端口的,一般使用HDMI传输,其RE往往是会fail,一般考虑的解决措施是如何的?

关于HDMI传输的信号相关整改经验在行业内有过很多的分享。如果产品接口的接地和屏蔽设计得不合理,其时钟的倍频可能会超标得很夸张。通常来说,HDMI的信号路径上的阻抗匹配,适当的bead或者电阻是比较重要的;端口的接地设计,HDMI线材的匹配和屏蔽也是比较关键的。

 HDMI差分信号线分组平行走线,尽可能从IC到接口使用最短路径,直线走线,信号线对应层的参考地要完整连续,同层的包地线径要尽可能的粗和连续。测试外接的HDMI Cable或是内部的连接走线,都需要金属编制网环接包裹,在与接头的连接处一圈压合,并且用焊接连接。

 接口的屏蔽需要使用环包的全屏蔽而不是单细铝箔的搭接屏蔽。在信号路径中加共模电感可能是有效的,但可能会对图像质量有一定的影响。在PCB设计允许的情况下,尽可能不使用或者少使用共模电感。最后就是接地的考虑,机壳与HDMI的共地也需要会造成更大的共模干扰,需要加以识别和隔离。

3、带操作面板的产品,往往有控制电路,抗扰干能力比较弱,而医疗器械的EMC标准中的脉冲群和静电测试等级相对比较高,这种产品的ESD和EFT的解决思路一般是如何的?

现在智能化的医疗产品,往往是带有控制电路的,而医疗产品的EMC标准对ESD和EFT的要求又比较高。

 一般来说,EFT需要在电源端滤波,采购的成品开关电源往往滤除传导干扰,不能很好的滤除相对高频的脉冲干扰。脉冲群是共模干扰,在电源端考虑与针对脉冲群的额外滤波电路,或吸收脉冲的TVS等器件,并考虑就近接地。另外一个思路是,可以加隔离变压器或光耦做隔离处理。

 ESD需要找合理的放电路径,把敏感电路做一定的隔离。操作面板上的尽量使用密封的按键开关,金属部分做得比较靠近内部,让静电不容易放进去。如果由于体积因素,不能完全消除静电的放电路径,可以考虑在敏感电路外就近接地或增加静电二极管等防护器件。

4、对于产品已经到送检阶段,EMC测试失败,这时候PCB基本上不能再动了,允许在产品外围增加一些成本,这时候比较合理和可行的整改方式一般有哪些?

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