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XXIII MEDICAL 20 - SETTEMBRE 2020 POWER SUPPLY I fusibili per la fase e il neutro Gli alimentatori per applicazioni medicali hanno requi- siti particolari per quanto concerne i fusibili in ingresso. Poiché esiste un’elevata probabilità che le connessioni di fase e neutro possano essere invertite, nel caso ciò av- venisse un solo fusibile potrebbe risultare inefficace nel caso tipico in cui la linea neutra è a massa. In presenza di una corrente di guasto (fault current) a massa, per la disconnessione è necessario ricorrere a un fusibile o a un interruttore dell’alimentazione a monte. Ciò potreb- be anche provocare l’interruzione dell’alimentazione destinata ad altre apparecchiature di vitale importanza presenti, ad esempio, in una sala operatoria, situazione questa assolutamente da evitare. La presenza di fusibili sia sulla fase sia sul neutro assi- cura che l’ingresso da rete possa venire sempre discon- nesso con un corto circuito verso massa. A questo pun- to rimane da affrontar il problema legato al fatto che una linea interna verso il corto del neutro potrebbe far aprire solamente il fusibile del neutro: in una situazione come questa il dispositivo, pur non essendo in funzio- ne, resta collegato a una tensione pericolosa. Per con- trastare questo fenomeno, il fusibile del neutro è spesso scelto in modo che la corrente nominale del fusibile del neutro risulti più elevata rispetto a quella del fusibile della fase, che quindi si aprirà per primo. Gli standard medicali specificano anche la capacità di interruzione di un fusibile, ovvero il valore della corrente di guasto che può essere disconnessa in modo sicuro senza dan- neggiare l’alloggiamento del fusibile o causare un arco continuo. Un esempio applicativo: un letto da ospedale alimentato In un ambiente ospedaliero i letti spesso prevedono di- spositivi elettronici di rilevamento per il monitoraggio dei segni vitali, oltre a motori e azionamenti per la re- golazione della posizione (Fig. 3). In un’applicazione di questo tipo, le apparecchiature elettriche, anche se posizionate sotto il materasso, sono considerate ubica- te nell’ambiente in cui è presente il paziente. Il letto è considerato un dispositivo medicale di Classe I (in con- trapposizione alla Classe I elettrica) ed è richiesta una protezione di 2 MOPP contro tensioni pericolose. Un alimentatore per un azionamento di un letto mobile non può essere cablato all’alimentazione in AC, quindi deve rispettare i limiti di 500 μA relativi alla corrente di perdita per consentire una disconnessione accidentale dei terminali di massa. I motori solitamente richiedono una potenza di alcune centinaia di Watt per funzionare ma poiché la sovracor- rente (surge) in fase di avviamento può avere un valore doppio rispetto alla corrente richiesta per il funziona- mento che comunque l’alimentatore dovrebbe garan- tire senza bisogno di alcun intervento. L’alimentatore inoltre dovrebbe essere piccolo e leggero, mentre il raf- freddamento mediante ventole non è consigliato a cau- sa della rumorosità prodotta dal loro funzionamento. Un esempio di prodotto conforme alle specifiche cui si è accennato nel corso dell’articolo è PQU650, un ali- mentatore realizzato da Murata che soddisfa i requisiti previsti da ANSI/AAMI ES 60601-1 per l’isolamento di 2 MOPP tra ingresso e uscita (a un’altezza fino a 5.000 metri) e di 1 MOPP tra ingresso e massa (Fig. 4). Di dimensioni compatte (6 x 4”) questo alimentatore è in grado di erogare una potenza nominale di 450 W a 50 °C (300 W a 70 °C) nel caso di raffreddamento per convezione (convection cooling) e di 650 W nel caso di raffreddamento ad aria forzata. Per gli azionamenti è disponibile una potenza di 800 W in fase di avviamento (start-up), mentre la corrente di dispersione verso mas- sa in condizioni normali è di 400 A (max.), permetten- done così l’uso in apparecchiature con connessioni al paziente di tipo “B”. Tra le altre caratteristiche di rilievo da segnalare un’ef- ficienza superiore al 95%, l’ampio intervallo di regola- zione dell’uscita (pari a +/-15%) e la certificazione IEC 62368-1, per l’utilizzo in applicazioni industriali, IT e sistemi audio/video. È anche disponibile una versione che, grazie a caratteristiche quali isolamento di 1500 VAC tra ingresso e uscita e tensione di uscita di 54 V, è ideale come generatore di potenza in applicazioni PoE. Il mod. PQU650 è solamente uno dei numerosi alimen- tatori approvati per l’impiego in campo medicale pro- posti da Murata , azienda impegnata ad ampliare la pro- pria offerta e che rappresenta un punto di riferimento per quanto riguarda gli alimentatori a elevata densità di potenza, disponibili in versioni sia standard sia custom. Bibliografia [1] https://www.fortunebusinessinsights.com/industry- reports/medical-devices-market-100085 Fig. 4 – L’alimentatore PQU650 certificato per uso medicale di Murata