Distancias de fuga y separación y corrientes de fuga
Figura 3: Diagrama que muestra la diferencia entre las distancias de fuga y separación
Las especificaciones IEC 60601 sobre los criterios de distancias de fuga y separación y corrientes de fuga requieren una atención especial a la hora de diseñar una fuente de alimentación de CA/CC para aplicaciones médicas.
La distancia medida entre dos elementos conductores a lo largo de una superficie se denomina distancia de fuga (creepage). La separación (clearance) es la distancia directa entre dos puntos medida a través del aire. Los parámetros de ambas distancias dependen del material utilizado, la tensión de trabajo y el grado de contaminación atmosférica.
Las distancias de fuga y separación sirven como una forma de aislamiento. Resulta prudente asumir las peores condiciones al realizar mediciones de prueba de alta tensión, incluyendo un alto grado de contaminación y la tensión de red CA universal máxima de 264 VAC.
Al calcular la tensión de trabajo desde una perspectiva de aislamiento, se refiere a la tensión máxima posible durante un período prolongado.
El estrés del campo de tensión se produce entre cualquier diferencia de potencial y, por lo general, afecta al aislamiento de entrada a salida, de entrada a toma de tierra y de salida a tierra. En el contexto médico, la conexión a tierra puede ser a través del paciente o del técnico.
Detalles a la hora del diseño inicial
Al elegir una fuente de alimentación, es fundamental verificar que se ajuste a sus necesidades en lo que se refiere a MOPP o MOOP.
La Figura 1 resalta las diferencias críticas entre MOPP y MOOP en términos de tensión de aislamiento y fuga. Una fuente de alimentación 1 x MOOP es menos exigente en distancias de aislamiento y tensiones de aislamiento de trabajo, por lo que su construcción probablemente será más barata.
Cuando sólo los profesionales entren en contacto con el equipo, 2x MOOP es suficiente y, si los pacientes pudieran estar en contacto, incluso accidentalmente, se debe aplicar 2x MOPP.
La Figura 4 ilustra las distancias de fuga y separación mínimas para MOOP/MOPP. Un MOPP de dos exige 8 mm de fuga, 5 mm de separación y 4.000 VAC de aislamiento entre los terminales de entrada y salida de la fuente de alimentación.
Como se mencionaba anteriormente, la corriente de fuga es otro factor crucial. Se debe tener en cuenta que la corriente de fuga máxima permitida es de 0,3 mA, una décima parte del requisito de la norma IEC 60950/IEC 62368.
Vulnerabilidad a EMI
Por primera vez, la cuarta edición de IEC 60601 anunciaba la introducción de la inferencia electromagnética en el estándar.
Ante el aumento de las conexiones inalámbricas, el potencial de interferencia para cualquier tipo de dispositivo inalámbrico que opere en las inmediaciones del equipo médico ha crecido significativamente.
Teléfonos móviles, tecnología de consumo wearable, RFID y otros productos con tecnología inalámbrica podrían introducir niveles inaceptables de interferencias que perturben el funcionamiento seguro del equipo médico.
En la propia norma, la inmunidad electromagnética se clasifica de acuerdo a tres entornos de uso diferentes: centros de atención médica profesional, asistencia sanitaria domiciliaria y entornos especiales.
En este último caso, se podrían incluir, por ejemplo, los equipos de resonancia magnética (MRI) de alta potencia utilizados con fines diagnósticos.
Conclusión
Al abordar los requisitos de las fuentes de alimentación médicas, la referencia seleccionada debe cumplir el estándar IEC 60601. Además, el tipo de aplicación determinará si tiene que superar los requisitos de los medios de protección del operador (MOOP) o los más estrictos medios de protección del paciente (MOPP).
Por esto, la ficha técnica del producto debe indicar cómo la fuente de alimentación cumple las especificaciones IEC 60601.
El amplio catálogo de AVNET Abacus ofrece modelos de los fabricantes de fuentes de alimentación más prestigiosos del mercado, diseñados y producidos según los estándares de seguridad médica para múltiples aplicaciones y entornos:
- Imagen médica: escáneres de ultrasonido, MRI, CT, PET y rayos X.
- Dispositivos quirúrgicos: robótica, electrocirugía y cirugía con láser.
- Dispositivos médicos: terapia, monitorización y transporte de pacientes, camas, ventiladores, respiradores purificadores de aire motorizados, máquinas de anestesia, bombas de aspiración y succión, autoclaves, esterilizadores, analizadores de química sanguínea, centrífugas y otros muchos más.
- Equipos de clínicas dentales: sistemas de higiene bucodental, sistemas CAD/CAM y radiografía digital.
- Bienestar y belleza: depilación por láser, fototerapia con luz ultravioleta (UV), terapia con láser y ultrasonido.
Si desea conocer la línea de productos de los socios de AVNET Abacus, por favor, visite el apartado de soluciones de alimentación para el sector sanitario en su web. O si prefiere compartir los requisitos de un proyecto específico, como fuentes de alimentación médicas, con uno de los ingenieros de aplicaciones de campo (FAE) en su propio idioma, póngase en contacto con sus expertos.
