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高功率密度內置電源

2022-01-06
來源:RECOM

全球領先的AC/DC和DC/DC轉換器制造商RECOM推出1.2kW AC/DC電源RACM1200-V。該轉換器是由RECOM 在奧地利開發并在歐洲生產制造的,已獲得所有醫療應用的相關認證。隨著運輸路線和供應鏈的日益縮短,RECOM正致力于可持續性的發展。

機器人是需要使用超過 1kW 電源的一個例子。機器人應用在工業上,但也越來越多地開始應用在醫療領域。當機器人協助外科醫生時,它必須準確且平穩無振動地移到所需位置,因此需要使用大扭矩步進電機驅動的剛性機械手臂。電機的功耗相對較高。基于衛生考慮風扇是禁止在手術室中使用的,因此電源必須采用底板冷卻。同時它們必須滿足更高的絕緣要求,例如 IEC/EN 或 ANSI/AAMI 60601-1(第 3 版),比工業用途的要求還要嚴苛。經過醫療認證的電源也可應用在工業上,但反之則不然。

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圖1:醫療協作機器人

如果電源是供電給直接接觸患者的設備,它們就必須具有雙重絕緣和兩倍爬電距離,以及必須符合所謂的 2xMOPP 絕緣保護措施。「安全的選擇是唯一的選擇」是RECOM對RACM1200-V的不變原則。RACM1200-V 通過了醫療所需的所有認證測試。

RACM1200-V 無需風扇即可在較寬的功率范圍內工作,超緊湊的設計樹立了新標竿。特殊的底板散熱可支持高達 1000W 的持續輸出。兩個額外輸出取代了很多應用所需要的輔助電源。例如,其中一個輸出可在 5V 至 12V 范圍內調節并為風扇供電。第二個輸出提供5V/1A,在電源待機時也可持續運作。

電源電壓和輸出電壓之間有 4kV(AC) 的高隔離強度,因此 RACM1200-V 幾乎可用在需要電源的所有地方。這些可以是充電器或 LED 照明,也可以是激光設備、分析設備、高頻設備、機器人或醫療床椅,以及與患者直接接觸的醫療設備。因此,上述設備的開發人員可以選擇使用已經滿足所需規格的電源模塊。

雖然通過完整 IEC 60601-1 認證的電源不能保證整個設備符合 IEC 60601-1,卻是必要的先決條件。這不但對最終產品的順利認證過程非常有幫助還能節省開發成本。

這些模塊是專為確保 2xMOPP(患者保護措施)而設計的。患者保護措施加上低漏電流保證符合醫療安全標準的要求。

信號輸出和 5V 輸出與電源電壓之間的隔離為1.5kVAC。

該系列備有內置 EMC 濾波器,具有足夠的 Class B電氣間隙以避免輻射和傳導干擾,并符合工業應用、信息技術產品和醫療設備相關的國際安全標準。

一個 1200W 的 AC/DC 轉換器足以滿足許多應用的需要,可以替代多個較小的轉換器。單個大功率 AC/DC 轉換器的運行功率高于多個較小轉換器的運行功率。盡管單個電源都盡可能保持較低的內部功耗,但多個電源的內部功耗仍會疊加起來。例如,如果一個設備機架裝了十二個獨立的 100W 電源,每個電源的內部功耗為 2W,總損耗加起來為 24W。相較之下,一個大型轉換器的損耗僅 2W。如果齒輪托盤連續運行,每年可節省約 200 kWh。RACM1200 的空載功耗為 0.75W(主輸出關閉,輔助輸出保持運作),滿足「80 Plus Platinum」和「Ecodesign Lot 6」的效率要求。

輸入電壓范圍為 85VAC 至 264VAC。RACM1200-V 提供 1000W 輸出功率,配備接觸式冷卻的金屬外殼,體積僅 102mm x 229mm x 40mm。輸出功率可達1200W并維持10秒以上。然而,若要 1200W 連續輸出就需要配備風扇并確保有2.5m/s的空氣流動。風扇可由用戶控制,為此提供了一個可控的輔助輸出以進行溫度管理。

RACM1200-V的重要數據

輸出功率:40°C環境溫度和230V輸入電壓的輸出功率為1000W;使用風扇或短峰值負載可達1200W。

包含連接器的尺寸(長x寬x高):228.0mm x 96.2mm x 40.0mm; 其他供應商產品的連接器會受到機械沖擊。

功率密度:

效率:95%,見圖2。

功率因數:見圖3。

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圖2:效率曲線

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圖3:功率因數

重量:1kg(標準)

輸入電壓:85V至264V

輸出電壓:

24V類型可通過DIP開關在100mV至28V的范圍內進行調節。

48V類型可通過DIP開關在200mV至56V的范圍內進行調節。

最大輸出電流:50A @ 24V、25A @ 48V。

主輸出和輔助電壓的保護功能:

-過載保護、自動復位

-過電流和短路保護、自動復位

-過熱保護、自動重啟

溫度范圍:-40°C至80°C,50°C開始降額;請詳見數據表

在40°C環境溫度下的使用壽命:88,000小時

最大輸出電壓紋波:輸出電壓的1%

輸出電壓容差:25%°C通常為1%,在更高的溫度下最多±2%

標準認證:IEC/EN 62368、UL/IEC/EN 60601

符合IEC/EN 61558-2-16、IEC61010-1以及IEC62477-1 OVC II最高2000m

通過鋁基板或強制氣流進行冷卻。

最高工作海拔:5000m(IEC/EN62368-1)、4000m(IEC/EN60601)

輔助輸出電壓:5V/1A、絕緣

待機功耗:<1W(EcoDesign)

LED工作狀態指示燈:易于使用并提供額外安全性

遠程開/關:TTL輸入

AC OK:集電極開路輸出

PSU良好:集電極開路輸出

PSU良好:集電極開路引腳、電源供應器正常運作、輸出電壓正常、溫度在允許的范圍內、無內部故障。提供額外的安全性、可靠性和電能質量。

最大患者漏電流:100μA NC(正常況狀)和500μA SFC(單一失效狀況)

醫療安全分類:2MOPP

精確控制的輸出電壓:電源配備了遠端補償功能消除線壓降的發生,并使用兩條附加感應線在相關點上測量和控制輸出電壓。這個解決方案消除了大電流(25A/50A)線路的電壓驟降,由2個TTL輸入(5V)激活。

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圖4:遠程感應主輸出電壓

RACM系列的其他型號:

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圖5:醫療應用的RACMxx系列電源(從左起):230W、550W和1200W。

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