行業(yè)內有關(guān)專(zhuān)家曾對醫療設備電磁兼容總結了10個(gè)常見(jiàn)的電磁干擾問(wèn)題，小編在這里分享給大家，希望能對相關(guān)的從業(yè)者有所幫助。

設備的接線(xiàn)電阻過(guò)高問(wèn)題(發(fā)生概率*高)

         一臺設備的電磁發(fā)射問(wèn)題、自兼容問(wèn)題及抗干擾性問(wèn)題，其根源都與設備的接地阻抗過(guò)高有關(guān)，通常這不是指普通的低頻接地問(wèn)題，也不是指接地場(chǎng)所問(wèn)題，而是由于局部(如電路板或電纜)的接地阻抗過(guò)高而引起的。高阻抗的接地路徑常常會(huì )導致電纜屏蔽失效并產(chǎn)共模電流。

          在高頻下導線(xiàn)和編織線(xiàn)大都呈現高阻抗性，因此設計人員應當避免應用導線(xiàn)或編織接地。根據經(jīng)驗，每英寸長(cháng)導線(xiàn)的感抗為20nH。因此，在100MHz時(shí)，1英寸導線(xiàn)的感抗可以達到12Ω。所以，在射頻情況下，應對任何長(cháng)度導線(xiàn)的采用持慎重態(tài)度，采用接地片是一個(gè)很好的辦法，接地片的長(cháng)寬比至少要達到5:1。也就是說(shuō)，對于一個(gè)5英寸長(cháng)的接地片而言，其寬度至少應為1英寸。

電纜線(xiàn)的屏蔽不足問(wèn)題

        當設備遇到電磁發(fā)射或射頻抗干擾問(wèn)題時(shí)，一般都會(huì )涉及電纜問(wèn)題，電纜的接地阻抗起到很大作用。

       “單點(diǎn)接地”的原則適用于低頻，但對射頻沒(méi)有多大效果。但是，由于電纜不能終止于患者的終端，因此屏蔽就不能兩端接地。此外，當設備不能有效接地甚至需要維持絕緣時(shí)，采取濾波有時(shí)比屏蔽更有效。

        在低頻下，電纜的屏蔽層可以一端接地，但如果電纜的長(cháng)度超過(guò)波長(cháng)的1/20，電纜屏蔽層就需要兩點(diǎn)或多點(diǎn)接地。特別指出，當電纜長(cháng)度是波長(cháng)的1/4時(shí)，情況*糟。許多市售的電纜屏蔽層都是編織制品，這對解決射頻的電磁兼容性不利。此外，電纜的屏蔽層也很容易遭到破壞。例如，有些電纜屏蔽物是由聚酯薄膜制成的，不很結實(shí)，有時(shí)即使遭受輕微觸碰，也會(huì )造成屏蔽物的破裂，降低了屏蔽效果，而這種破裂很難用肉眼發(fā)現。

開(kāi)關(guān)電源的發(fā)射問(wèn)題

         開(kāi)關(guān)電源或AC/DC轉換器的電磁發(fā)射問(wèn)題由來(lái)已久，在醫療設備的電源體積和質(zhì)量不成問(wèn)題的場(chǎng)合中，可以考慮采用傳統的線(xiàn)性穩壓電源。對于電源部分，體積與質(zhì)量成為質(zhì)量性能的關(guān)鍵因素，因此，如何選用具有優(yōu)良電磁兼容性能的開(kāi)關(guān)電源便成為該醫療設備設計中的重要環(huán)節。

元器件的分布參數問(wèn)題

           在醫用設備中，所選用的元器件本身的缺陷也會(huì )限制其性能的發(fā)揮。所有的電容器都存在寄生的串聯(lián)電感，兩者構成了一個(gè)串聯(lián)諧振電路;而所有的線(xiàn)繞電感器都存在繞組匝間和層間的分布電容，兩者構成了一個(gè)并聯(lián)諧振電路。電路設計人員要充分了解這些元器件的實(shí)際性能，無(wú)論濾波器還是退耦元件，都具有在諧振狀態(tài)下工作的可能性，這將導線(xiàn)線(xiàn)路與線(xiàn)路之間的串擾問(wèn)題，不但能對線(xiàn)路造成損壞，還能導致信號傳輸情況變得非常糟糕。

電源線(xiàn)濾波器的采用問(wèn)題

          由于醫療設備的電磁發(fā)射不局限于其內部選用的開(kāi)關(guān)電源，因此，電源進(jìn)線(xiàn)部分的線(xiàn)路濾波器也成為抑制高頻干擾的一個(gè)重要環(huán)節。在一般的電源線(xiàn)濾波器中，都有兩個(gè)共模干擾的抑制電容(Y電容)，它可以使設備的共模電流得到控制，但在醫療設備的電源線(xiàn)濾波器中不宜用此類(lèi)小電容，因為它會(huì )導致設備的泄漏電流過(guò)大。醫療設備對電源線(xiàn)濾波器的這一選擇原則使設計人員失去了一個(gè)抑制共模電流的有效手段，剩下來(lái)的**可用手段就是加大電源線(xiàn)濾波器中串聯(lián)電感的阻抗。

         要想設計一個(gè)優(yōu)良的電源線(xiàn)濾波器，濾波器的線(xiàn)路設計僅僅是很小的一部分，濾波器內部元器件的選型、濾波器內部布局和結構及濾波器內部元件的分布參數，才是決定電源線(xiàn)濾波器性能真正的關(guān)鍵因素。

液晶顯示器的電磁發(fā)射問(wèn)題

         液晶顯示器通常由電路板上專(zhuān)門(mén)引出的一根排線(xiàn)所驅動(dòng)，由于液晶顯示器的高阻抗特點(diǎn)，使送到液晶顯示器的信號電流不可能完全返回到這根電纜中，其中的一小部分會(huì )形成電磁輻射進(jìn)入周?chē)碾姶怒h(huán)境。

         為了抑制液晶顯示器的電磁發(fā)射問(wèn)題，首先需要利用盡可能短的回路將信號電流全部返回到驅動(dòng)電路板中，一個(gè)比較好的方法是通過(guò)在排線(xiàn)下面設置一個(gè)接地片，用以降低信號電流返回路徑中的阻抗。另外，作為液晶顯示器結構的一部分，在液晶顯示器的背面要設一個(gè)金屬外殼的4個(gè)角都要接地。

設備內部線(xiàn)路的相互藕合問(wèn)題

         在高頻狀態(tài)下，設備內部線(xiàn)路之間會(huì )有一個(gè)相互藕合的問(wèn)題，因此線(xiàn)路的布局不當，特別是對患者檢測信號輸入線(xiàn)路的布局不當，常常是導致醫療設備設計成敗的兩種截然不同的結果的直接原因。

         在處理設備的電磁兼容上出現的問(wèn)題時(shí)，常常會(huì )將電感器或鐵氧體磁芯置于線(xiàn)路的輸入與輸出之間，用以抑制設備內部和外部的射頻干擾，這樣一來(lái)就使朝向噪聲源這一端的電感器帶有相當大的高頻電壓。這種高頻電壓可通過(guò)電容性的耦合而作用到附近的金屬性物質(zhì)上，如接地層、電路板、散熱器等。因此，在采用這種處理干擾的抑制方案時(shí)要十分小心，要避免與一些敏感器件或敏感電路產(chǎn)生耦合。

         另外，在用鐵氧體磁芯吸收線(xiàn)路上的干擾時(shí)，將鐵芯體磁芯放在連接線(xiàn)路的外部要比把它布放在電路板的效果會(huì )明顯一些，這種方式可避免干擾在磁芯后面的連接線(xiàn)路與敏感線(xiàn)路的耦合問(wèn)題。

信號傳輸中的阻抗不連續問(wèn)題

         隨著(zhù)高速數字電路的廣泛應用，印制電路板中的電磁兼容問(wèn)題顯得越來(lái)越重要，而許多PCB問(wèn)題可歸納為信號傳輸過(guò)程中的阻抗不連續問(wèn)題。

         信號傳輸中的阻抗不連續問(wèn)題始終圍繞著(zhù)信號的流通回路，理想中是信號沿著(zhù)一條線(xiàn)路流出，然后迅速沿著(zhù)接地回線(xiàn)流回。然而根據物理學(xué)中*小能量的消耗定律，電流通常是沿著(zhù)*小能量路徑返回，這時(shí)信號的返回通路常常會(huì )出現阻抗不連續的情況，一旦這種情況發(fā)生，就會(huì )引起信號的反射，造成傳輸信號的畸變。另外，在傳輸線(xiàn)路的不連續處，還會(huì )導致輻射發(fā)射問(wèn)題。

信號及其返回通路問(wèn)題

          對于設備的布線(xiàn)，人們往往認為，即使多用一根接地返回線(xiàn)路也會(huì )是一種浪費。由于多數信號線(xiàn)與接地回路之間距離過(guò)遠，因此，一根接地回線(xiàn)要作為多跟信號線(xiàn)，甚至所有信號線(xiàn)的接地問(wèn)線(xiàn)，這時(shí)，這根接地回線(xiàn)至少存在兩個(gè)問(wèn)題：1)由于這根接地回線(xiàn)與大部分信號線(xiàn)之間的距離都較遠，信號線(xiàn)與接地回線(xiàn)之間構成的環(huán)天線(xiàn)較大，環(huán)天線(xiàn)對外的輻射發(fā)射及環(huán)天線(xiàn)對外界電荷干擾的接收問(wèn)題都不容忽視;2)這根信號線(xiàn)共用接地回線(xiàn)的公共阻抗問(wèn)題不容忽視，特別是在信號線(xiàn)上傳輸的信號速度較高，信號的邊沿比較陡時(shí)，公共阻抗的相互干擾問(wèn)題尤其嚴重。

          實(shí)用中傳輸線(xiàn)路究竟需要多少根接地返回線(xiàn)路才算適當，這要由數據的傳輸速率及傳輸線(xiàn)路的長(cháng)度來(lái)決定。對于信號一超過(guò)100MHz的高速傳輸，建議采用一根信號對一根接地的返回線(xiàn)路，而對于小于10MHz的低速傳輸，可以折中采用兩根(或多根)信號對一根接地的返回線(xiàn)路。

設備外殼的靜電放電問(wèn)題

         靜電放電是一個(gè)經(jīng)常發(fā)生而且讓人感到**的問(wèn)題。以塑料外殼的醫療設備為例，為了降低塑殼設備的電磁發(fā)射和提高塑殼設備的抗射頻干擾能力，設計人員會(huì )在塑料外殼上進(jìn)行導電噴涂。為了使導電噴涂的效果明顯，通常要求對塑殼結合部位的縫隙全部進(jìn)行噴涂，以求達到結合而生幾的傳導連續性，但是這種做法又造成了新的靜電放電接觸點(diǎn)。也就是說(shuō)，設計者在解決一個(gè)問(wèn)題的同時(shí)卻又引進(jìn)了一個(gè)新的、非常棘手的問(wèn)題。

         為了解決上述問(wèn)題，設計人員可以有三種選擇：1)重新設計線(xiàn)路及內部布局，盡量降低設備對導電噴涂的需要;2)重新對設備外殼進(jìn)行噴涂，盡量避免產(chǎn)生放電;3)特別仔細地使用遮蔽物，使可能產(chǎn)生放電的縫隙得到保護。