摘要：本文通過分析電磁干擾的主要類型以及其在醫用電氣設備中的危害，著重討論將電源濾波器應用于醫用電氣設備中，以解決醫用電氣設備的電磁干擾現象。
關鍵詞：醫用電氣設備；電源濾波器；電磁干擾

0 引言
生物醫學工程在現代化醫院中所起的作用越來越重要。醫療設備的更新換代日新月異，高精尖的醫療設備更是決定著醫療服務水平，醫療儀器設備種類、規模和先進程度成為現代化醫院的一個重要標志。然而現代科學技術也悄然將電磁污染的陰影籠罩在醫院上空。在醫院門診室、手術室和病房中，一臺有強電磁輻射的醫用電氣設備產生的電磁干擾會破壞或降低其他醫用電氣設備的工作性能；并通過對人體組織器官的物理化學作用產生有害的生理效應，對人體組織器官造成傷害，危及人類的身體健康。因此世界上許多國家都開始關注醫用電氣設備的電磁輻射問題，并制定了相應的標準和文件，提出了對醫用電氣設備的輻射和抗干擾的強制性要求。歐盟醫療器械指令93／42／EEC-Medi-cal Device Directive中明確規定--需要做CE認證出口到歐共體各成員國的醫用電氣設備必須通過IEC 60601-1-2標準中規定的電磁兼容性測試。我國醫藥行業標準YY0505-2005對醫用電氣設備的電磁兼容也做了相應的要求，并于2007年開始正式執行。因此，各醫療電氣設備生產企業對電磁干擾的關注日益加強。

1 電磁干擾的類型
電磁兼容指的是一個產品和其它產品共存于特定的電磁環境中，而不會引起其它產品或者自身性能下降或損壞的能力，它主要包括輻射性和抗擾性兩個領域。電磁干擾主要有兩種類型：
1．1 輻射干擾
輻射干擾是指設備產生的電磁波通過空間傳播，并對其他設備電路產生無用電壓／電流的一種干擾方式。當兩臺設備間的距離與波長相比較長時，干擾以電磁波的形式傳播。例如，在醫生使用手機時，旁邊的醫用設備電腦顯示器圖像會出現抖動，這是因為手機工作時發出的信號通過空間以電磁場的形式傳輸到顯示器內部。
1．2 傳導干擾
傳導干擾是指一臺設備產生的電壓／電流變化通過電源線、信號線傳導并影響其他設備的一種干擾方式。當設備與導線的長度比波長短時，傳導干擾主要是通過電源線、控制線、信號線傳輸的共模干擾和差模干擾，還有不同設備使用公共電源或公共地線所產生的共阻抗干擾。現代化的醫院里，由于診斷病情和手術的需要，門診室和手術室里往往不再是單一的醫療設備，而是多臺設備集中放置，這就不可避免地使多臺醫用電氣設備共用一個電源。電源線本來一般只是輸送50Hz交流電，但是由于連接設備的電磁干擾，使電源線上的電流很不純凈。傳導干擾很容易通過電源線進入醫療設備中，使得設備出錯甚至損壞，從而影響診斷結果的正確性。如果這樣的傳導干擾出現在手術過程中，嚴重時會危害到患者的生命安全。因此，在醫用電氣設備中抑制電源線的傳導干擾非常重要。通常，我們采用的主要且有效的方法就是在被干擾設備的電源線上安裝電源濾波器。

2 電源濾波器在醫用設備中的具體應用
醫用手術顯微鏡需出口歐盟，根據IEC 60601-1-2標準規定，對其進行電磁兼容性測試。發現該產品交流電源端口的傳導干擾測試結果如圖1所示。由圖可見，該產品電源端口的傳導干擾沒有通過Class B限值的要求。經分析討論，決定在產品電源輸入端加裝電源濾波器。


2. 1 電源濾波器的選擇
濾波器是一種二端口網絡，具有選擇頻率的特性，它可以讓某些頻率順利通過，而對其他頻率則加以阻攔。電源濾波器屬于抑制干擾濾波器，從頻率選擇的角度來說，也屬于低通濾波器，它能夠毫無衰減地把直流電源和交流電源的功率輸送到設備上去，同時又能使高頻干擾信號大大地衰減，以保護設備免受損壞。在選擇具體型號時，要想在抑制的電磁干擾信號頻率范圍內實現最大可能的失配，使需要抑制的電磁干擾信號受到最大可能的衰減，就必須根據濾波器兩端將要連接的電源阻抗和負載阻抗來選擇電源濾波器的網絡結構和參數，才能取得滿意的抑制干擾的效果。經過選擇，我們選擇內部是無源低通網絡的電源濾波器(TYCO公司生產的 6EHG1-2型號)。將該濾波器一端接入干擾源，負載端接被干擾設備，可以抑制電源線上存在的共模EMI信號，使其受到衰減，并控制到很低的電平上。