제품과 기술에 관한 대부분의 논의와 마찬가지로, 먼저 몇 가지 배경 지식부터 살펴볼 필요가 있습니다. 이 경우, “전원 공급 장치”라는 용어를 사용할 때 우리가 의미하는 것은 무엇일까요? 전원 공급 장치란 가장 단순한 의미에서 부하에 전력을 공급하는 장치를 말합니다. 배터리, 발전기, 또는 AC 콘센트에 꽂는 장치일 수 있습니다.

그러나 좀 더 정확히 말하면, 소비자용 및 산업용 전원 공급 장치는 일반적으로 벽면 콘센트에서 AC 전력을 받아 이를 DC로 변환하고, 전압을 부하가 필요로 하는 값으로 변경한 다음, 최종적으로 해당 부하에 전압을 공급하는 장치를 의미합니다. 이 정의 안에는 DC-DC 컨버터, DC-AC 인버터, 리니어 전원 공급 장치, 스위칭 전원 공급 장치 등 다양한 형태의 전원 공급 장치가 포함됩니다.

하지만 오늘 다룰 주제는 의료용 전원 공급 장치이며, 이들이 일반 전원 공급 장치와 정말 다른지에 대한 질문입니다. 이 질문에 대한 답은 단호히 그렇다는 것입니다. 두 유형 모두 전력을 공급하지만, 의료용 전원 공급 장치는 품질과 성능에 대해 훨씬 더 높은 요구 사항을 충족해야 합니다.

의료용 전원 공급 장치의 차이를 만드는 요인은 무엇인가요?

짐작하셨겠지만, 사람의 질병을 진단하거나 치료하는 데 사용되는 모든 장치나 시스템은 환자를 보호할 수 있는 수준의 품질과 성능을 제공해야 합니다. 이는 합리적일 뿐만 아니라 FDA의 규정이기도 합니다. 의료 산업의 많은 제품과 시스템에는 전자 부품이 포함되어 있어 전원 공급 장치가 필요합니다.

의료용 전원 공급 장치는 의료 및 수술 기기, 영상 장비, 치과 및 피부과 장비, 기타 의료 기기 등의 제품에 사용되거나 해당 제품 내에서 사용되도록 특별히 조정된 전력 출력을 제공하도록 설계되었습니다. 이 범주의 전원 공급 장치는 국제전기기술위원회(IEC)의 60601 안전 표준에 따라 제조되어야 합니다.

IEC60601: 의료 기기를 위한 제품 안전 표준 은 환자를 모니터링, 진단, 치료하기 위한 전문 의료용 전기 장비에 요구되는 최소한의 안전 및 성능 자격을 명시한 일련의 기술 표준입니다. 이 표준은 미국, 유럽, 캐나다에서 인정받고 있습니다.

환자는 일반적으로 어떤 형태로든 의료 장비에 연결되어 있기 때문에, 이 표준의 주된 관심사는 환자를 치명적일 수 있는 전압으로부터 격리하는 것입니다. 또한 장비를 조작하는 임상 직원의 보호 문제도 다룹니다. 이 표준은 전원 공급 장치에 대한 MOOP 및 MOPP 인증을 규정하고 있습니다. MOOP(운영자 보호 수단)는 환자 외의 사람에 대한 감전 위험 감소를 다룹니다. MOPP(환자 보호 수단)는 환자에 대한 감전 위험 감소를 다룹니다.

IEC60601 표준의 일부는 전원 공급 장치에 사용해야 하는 전기 절연의 종류, 필요한 안전 장벽의 양, 그리고 전원 공급 장치가 견뎌야 하는 최소 절연 전압도 다룹니다. 절연 전압이란 높은 전압이 인가되었을 때 절연체가 전류의 흐름을 최소화할 수 있는 능력을 말합니다.    

IEC60601 표준의 최신 버전은 의료용 전원 공급 장치가 노출되거나 발생시킬 수 있는 전자기 간섭(EMI)으로 인한 전자기 적합성(EMC) 문제를 다루며, 이는 기기 오작동 및 그로 인한 환자 위험으로 이어질 수 있습니다. 또한 추가 표준인 IEC61000은 의료용 전원 공급 장치의 전력 서지 및 전압 강하와 RF 간섭으로부터의 보호를 다룹니다.  

조정된 전력이란 무엇인가요?

전원 공급 장치로부터 나오는 조정된 전력이란 출력에서 발생하는 모든 전압 변동이 평활화된다는 것을 의미합니다. 의료용 전원 공급 장치는 엄격한 전력 제한 내에서 작동해야 하는 X-Ray, MRI, CT 스캐너와 같은 민감한 장비에 안정적인 전압과 전류를 공급하는 정전압 전원 공급 장치입니다. 전원 공급 장치에 내장된 전압 조정기 회로는 부하가 소비하는 전류량과 관계없이 전압 안정성을 유지합니다.  

의료용 전원 공급 장치는 또한 전원 공급 장치가 켜질 때 발생할 수 있는 전압 변동인 리플도 관리합니다. 특정 의료 기기에서는 아주 적은 양의 리플도 문제가 될 수 있습니다. 리플은 기기 내에 평활 커패시터를 추가함으로써 전원 공급 장치에서 제어됩니다. 

의료용 전원 공급 장치 – 특징 요약

이처럼 의료용 전원 공급 장치는 기본적으로 일반 전원 공급 장치와 마찬가지로 전력을 공급하지만, 의료 기기를 구체적으로 다루는 업계 표준 및 규정을 충족하거나 이를 뛰어넘는 특정 추가 기능과 이점도 갖추고 있습니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.

• 원활한 전기 출력을 위한 전압 및 전류 조정
• 민감한 장비를 보호하기 위한 리플 감소
• 환자와 직원을 보호하기 위한 뛰어난 입력/출력 절연
• 다양한 업계 안전 표준의 엄격한 준수
• 강화된 전기 절연 전략
• 외부 전기 기기로부터의 간섭(EMI/RFI)에 대한 저항성
• 병원 환경을 위한 강화된 내열 및 내습 성능

요약

의료용 전원 공급 장치의 가장 중요한 특징은 사용되는 장비의 환자와 조작자 모두에게 여러 겹의 보호를 제공한다는 점입니다. 또한 이러한 장치는 정교한 전자 부품을 갖춘 많은 의료 기기와 시스템에 필요한 일관되고 안정적인 전력도 제공합니다.

일반 제품과 마찬가지로 의료용 전원 공급 장치도 다양한 패키지 및 장착 방식으로 제공됩니다. 최종 용도에 따라 특정 또는 가변 출력 정격으로 제공되며, 가정용 의료 기기부터 수술실에서 사용되는 기기에 이르기까지 다양한 응용 분야에 맞는 서로 다른 안전 기능을 갖추고 있습니다. 필요에 맞는 올바른 의료용 전원 공급 장치를 찾는 데 도움이 필요하시면 이메일(TechSupport@onlinecomponents.com)로 OnlineComponents.com의 기술 전문가에게 문의하실 수 있습니다.

전원 공급 장치에 대해 이제 막 배우기 시작하셨거나 기본 지식을 복습하고 싶으시다면, 저희의 파트너인 CircuitBread.com을 확인해 보세요. 그들의 웹사이트에서는 전력 전자공학은 물론 전압 및 전류원에 관한 튜토리얼과 동영상을 제공합니다. 의료용 전원 공급 장치와 비의료용 전원 공급 장치에 대한 그들의 견해는 여기에서 확인하실 수 있습니다: 의료용 전원 공급 장치와 비의료용 전원 공급 장치 사이에 차이가 있나요?