Módulo de potência DC-DC isolado: seguro para uso médico?

A matemática da vida ou morte do isolamento médico

O isolamento de nível médico exige:

• 2 × médias de proteção do paciente (2MOOP) a 4000VAC/10s

• Corrente de vazamento do paciente <10μA

• Distâncias de fluência ≥8mm (por IEC 60601-1 ed.3.1)

Módulos principais como o RMD-30 da Recom (32 × 20,5 × 10,2mm) alcançam isso via:

• Transformadores de arame isolados com triplo com encapsulamento híbrido de poliimida-sílica

• Barreiras de isolamento reforçadas de 6kV usando polímeros cheios de cerâmica

• Layouts de PCB do anel de guarda eliminando o rastreamento de superfície

Salvaguardas diminuindo: nano-isolação de engenharia

A. inovações materiais

• Os núcleos Ferroxcube 3F45 reduzem o tamanho do transformador em 40% vs. ferrita

• ALN (nitreto de alumínio) substratos com 170 W/Mk Condutividade Térmica

• Pearlene HT® Coating conforme (<0,1% de absorção de umidade)

B. Avanços de topologia

• Flyback ativo do grampo (por exemplo, série Cus400m da TDK) reduz o tamanho de 60% vs. LLC ressonante

• Isoladores monolíticos (Silicon Labs Si86xx) Substitua os optocupers em 1,5 mm²²

C. Protocolo de teste

• Testes Hipot de Produção 100%

• Descarga parcial <3pc a 1,5 × tensão de trabalho

Aplicações críticas onde o isolamento salva vidas

• Ventiladores: MEJ1S0505SC (16,5 × 10,5 × 8mm) garante <5μA vazamento em sensores de oxigênio

• Robôs cirúrgicos: o LBR MED de Kuka usa os módulos Vi Chip® da VICOR (22 × 17 × 7mm) com isolamento de 5kVDC para sistemas de feedback de força

• Monitores implantáveis: o Freestyle Libre 3 de Abbott emprega RP-1224 da Recom (11,6 × 6,1 × 4mm) alcançando o isolamento de 4000VAC em 0,3cm³

A próxima fronteira: proteção mais inteligente

• Isolamento de auto-monitoramento: a AMC3330 da TI integra a detecção de falhas (ISO 13849 PL E)

• Isolamento de GaN: EPC23102 da Conversion Efficiend Power Ativa 5kv/ns cmti em 3 × 5mm

• Barreiras impressas em 3D: tintas dielétricas de nano-dimensão, criando camadas de isolamento de 0,1 mm

Lista de verificação de seleção para projetos médicos

1. Certificação: EN 60601-1 3ª ed + ANSI/AAMI ES60601-1

2. Classificação MOOP: Verifique o mínimo de proteção 2 ×

3. Classificação BF/CF: Classificação de flutuação do corpo (BF) ou flutuação cardíaca (CF)

4. Desempenho EMC: Deve passar IEC 61000-4-8 (imunidade 20a/m)

Quando a segurança do paciente está no balanço, apenas os módulos de potência isolados rigorosamente projetados dc-dc oferecem proteção não-nomeada.

Solicite Dossier de conformidade médica: sales@ferrtx.com