Tehomuuntimien valmistajana tunnettu RECOM on esitellyt 1,2 kilowatin teholähteen RACM1200-V. Teollisuuskohteiden lisäksi tällä AC/DC-muuntimella on kaikki tarvittavat hyväksynnät lääketieteellisiin sovelluksiin. RECOM kehitti RACM1200-V-teholähdemoduulin Itävallassa ja valmistaa sitä Euroopassa, mikä edistää kestävää kehitystä, kun kuljetusreitit ja toimitusketjut lyhenevät.

Hyvä esimerkki yli kilowatin teholähteitä tarvitsevista kohteista on robotti. Niitä käytetään laajasti teollisuudessa, mutta yhä enemmän myös lääketieteen sovelluksissa. Avustaessaan kirurgia robotin on kyettävä siirtymään täsmälleen haluttuun asentoon ilman tärinää. Sen vuoksi roboteissa käytetään jäykkiä varsia, joita liikutetaan suureen vääntömomenttiin yltävillä askelmoottoreilla. Moottorien tehonkulutus on tästä syystä hyvin suuri.

Jo pelkästään hygieniasyistä tuulettimet ovat kiellettyjä leikkaussaleissa, joten teho-lähdeyksikkö on jäähdytettävä pohjalevyn kautta. Lisäksi sen on täytettävä teollisuuskäyttöä tiukemmat eristysvaatimukset: IEC/EN tai ANSI/AAMI 60601-1 (3. versio). Lääketieteelliseen käyttöön sertifioitua teholähdettä voidaan käyttää teollisissa sovelluksissa – mutta ei päinvastoin.

Jos teholähde syöttää käyttötehoa laitteelle, jota käytetään suoraan potilaiden hoitoon, siinä on oltava kaksoiseristys ja kaksinkertaiset eristevälit. Sen on täytettävä ns. 2xMOPP-eristys-vaatimukset. ”Turvallinen vaihtoehto on ainoa vaihtoehto” on periaate, jota RECOM on soveltanut myös RACM1200-V:n suunnittelussa. Teholähde on valmiiksi käynyt läpi kaikki lääketieteelliseen käyttöön tarvittavat hyväksyntätestit.

RACM1200-V toimii laajalla tehoalueella ilman tuuletinta ja asettaa pienikokoisena yksikkönä tämän sovellusalueen teholähteille uuden mittatikun. Erikois-rakenteinen pohjalevy hoitaa lämmön poisjohtamisen aina 1000 watin jatkuvaan tehoon asti. Laitteen kaksi lisälähtöä korvaavat ylimääräisten teholähteiden tarpeen monissa sovelluksissa. Toinen lähtö on säädettävissä välillä 5-12 V ja se voi hoitaa esimerkiksi erillisen tuulettimen tehonsyötön. Toinen lähtö pystyy syöttämään 5V/1A ja toimii myös teholähteen valmiustilassa.

Verkkojännitteen ja lähtöjännitteiden välinen korkea 4 kV (AC) eristyskyky sallii teholähteen käyttämisen miltei kaikissa sovelluskohteissa, joissa teholähteitä yleensä tarvitaan. Tavanomaisia kohteita voivat olla esimerkiksi laturit ja ledivalojärjestelmät, mutta tehoa voidaan syöttää myös laserlaitteille, analyysilaitteille, suurtaajuuslaitteille ja roboteille.

Erityisen vaativia käyttökohteita ovat sairaalalaitteet, kuten potilassängyt ja -tuolit, aina potilaaseen suoraan liitettäviin lääkintälaitteisiin asti. Tämän alueen laitteiden kehittäjillä on näin käytettävissään teholähde, joka täyttää jo valmiiksi kaikki laitteille asetetut vaatimukset.

Vaikka IEC 60601-1 -sertifioitu teholähde ei vielä takaa kyseisen standardin täyttämistä koko laitteen osalta, se on kuitenkin perusedellytys. Tämä on erittäin hyödyllistä lopputuotteen sujuvan sertifiointiprosessin kannalta ja säästää kehityskustannuksia.

Muuntimet on suunniteltu varmistamaan potilaiden turvaa-miseen vaadittu 2xMOPP -eristys (Means of Patient Protection). Nämä potilassuojauksen toimen-piteet yhdessä alhaisten vuoto-virtojen kanssa takaavat, että turvastandardit voidaan täyttää.

Signaalilähtöjen ja 5 voltin lähdön eristyskestoisuus verkkojännitteeseen nähden on 1,5 kV (AC). Teholähteissä on sisäänrakennettu EMC-suodatus, joka takaa riittävän (Class B) vaimennuksen säteileville ja johtuville häiriöille. Laitesarja täyttää teollisuussovellusten, tietotekniikkatuotteiden ja lääkinnällisten laitteiden kansainväliset suojausnormit.

Yksi 1200 watin AC/DC-muunnin riittää useisiin sovelluksiin ja voi korvata edullisesti monta pienempää muunninta. Yhden suuritehoisen AC/DC-muuntimen antama käyttöteho on suurempi kuin useiden pienempien muuntimien yhdessä. Jokaisella teholähteellä on sisäinen tehonkulutus, joka halutaan pitää mahdollisimman pienenä.

Jos räkissä on esimerkiksi kaksitoista 100 watin teholähdettä, joista kullakin on kahden watin sisäinen kulutus, kokonaishäviöt ovat yhteensä 24 W. Siihen verrattuna yhdellä isolla muuntimella on vain 2 watin tehohäviö. Jos laitteisto on jatkuvassa käytössä, energiaa voidaan säästää 200 kWh vuodessa.

RACM1200:n tehonkulutus ilman kuormaa on 0,75 W. Se täyttää hyötysuhteen osalta 80 Plus Platinum -sertifikaatin ja Ecodesign Lot 6 -direktiivin vaatimukset.

Tulojännitealue on 85-264 VAC. Pieneen metallikoteloon (102 x 229 x 40 mm) pakattu teholähde antaa 1000 watin jatkuvan lähtötehon pelkällä kontaktijäähdytyksellä. 10 sekunnin ajan lähtöteho voi olla jopa 1200 W.

Täyteen 1200 watin jatkuvaan tehoon tarvitaan kuitenkin tuuletin, joka puhaltaa ilmaa kotelon läpi 2,5 metrin sekuntinopeudella. Tuuletin on käyttäjän ohjattavissa. Tätä tarkoitusta varten mukana on säädettävä lisälähtö, joka mahdollistaa lämmönhallinnan säätämisen.

RECOM Powerin Michael Schrutkan kirjoittama artikkeli on ilmestynyt uudessa ETNdigi-lehdessä. Sitä pääset lukemaan tästä.