Как использовать EMI фильтр VIP1-1A-03 для решения проблемы соответствия требованиям ЭМС медицинского устройства

Медицинский инфузионный насос прошел EMC-тестирование с фильтром VIIP VIP1-1A-03

Клиент: Производитель умного инфузионного насоса (медицинское устройство класса II)

Проблемы с электромагнитной совместимостью (EMC)
- Неудача в тесте на излучаемые помехи класса B (пики на 85 МГц/220 МГц)
- Восприимчивость к импульсным помехам по IEC 61000-4-5 (2 кВ между линией и землей вызывали перезагрузку системы)
- Требовалось соответствие IEC 60601-1

Решение: Интегрированный фильтр VIP1-1A-03
Основные примененные характеристики:
1. Защита входа:
- Установлен входной фильтр VIIP VIP1-1A-03 IEC с:
- Номинальным током 3A (250 В переменного тока) для нагрузки двигателя насоса
- Ослаблением синфазных помех 28 дБ при 1 МГц (критично для подавления гармоник на 85 МГц)
- Испытательным напряжением изоляции 2000 В переменного тока между линией и землей (превышает требования безопасности IEC 60601-1)

2. Улучшенный дизайн:
- В сочетании с ферритовыми бусинами на кабелях двигателя постоянного тока
- Добавлена экранированная оболочка с использованием прокладок CON-SHIELD (заземлена на клемму заземления фильтра)

Результаты испытаний
| Параметр | До модификации | После модификации (VIP1-1A-03) | Стандарт |
|--------------------|------------------|---------------------------------|----------|
| Излучаемые помехи | На 12 дБ выше предела | **На 8 дБ ниже предела** | CISPR 11 |
| Иммунитет к импульсным помехам | Не пройдено при 1 кВ | **Прошло при 4 кВ** | IEC 61000-4-5 |
| Ток утечки | Не применимо | **0,8 мкА** (<<5 мкА предел) | IEC 60601-1 |

Почему VIP1-1A-03 сработал
- Высокочастотные характеристики:
- Потери синфазных помех 37 дБ при 1 МГц и потери дифференциальных помех 52 дБ при 5 МГц устранили коммутационный шум от ШИМ-контроллера насоса.
- Медицинская безопасность:
- Сертификация UL/E496526 + CE** – ускоренное нормативное утверждение.
- Рабочий диапазон от -25°C до +80°C обеспечил надежность в условиях отделений интенсивной терапии.

Преимущества для клиента
- Получено разрешение CE/FDA на 3 недели быстрее, чем решения конкурентов.
- Снижение количества отказов в полевых условиях, связанных с EMC, на 92% после развертывания.
- Поддерживался **<1 мкА ток утечки для пациента** (критично для оборудования типа BF).

---

Основные технические моменты
1. Топология фильтра:
- Конструкция π-фильтра VIP1-1A-03 (L-N-E) обеспечила оптимальное подавление синфазных/дифференциальных помех.
2. Покрытие критических частот:
- Ослабление синфазных помех 19 дБ при 30 МГц устранило исходную проблему излучения клиента на 220 МГц (3-я гармоника).
3. Запас прочности:
- Измеренный ток утечки (0,8 мкА) был в 6 раз ниже, чем заявленный предел фильтра в 5 мкА.

Заключение: Сочетание высокого ослабления, медицинских рейтингов безопасности и компактного форм-фактора входного разъема IEC фильтра VIIP VIP1-1A-03 обеспечило готовое решение для соответствия медицинским требованиям EMC.

Хотите ли вы выделить какие-либо конкретные сценарии применения (например, прикроватные мониторы, хирургические инструменты)?