传感技术中的DC/DC电源模块在医用传感器电路中的应用

一、引言 　　目前，随着现代医疗器械的不断发展，特别是直接与人体相连接的电子仪器，除了对仪器本身性能的要求越来越高之外，对人体安全方面的考虑也越来越倍受关注，例如生命监护仪、母婴监护仪、婴儿保温仪等等一些与人体紧密接触的仪器，也就是说病人在使用仪器时不能因为使用的仪器而对人体造成有触电或其他方面的危险。 　　二、心电检测电路的应用 　　以下以普通型的心电检测电路为例做一简单介绍，如图1： 　　        　　图1是INA115在心电检测电路中的实用电路。放大器的正负输入通过心电传感器分别接到人体的左臂（LA）与右臂（RA）上，与运放N和电阻R1-R4组成的驱动网络接到人体的右 在医用传感器电路中，DC/DC电源模块扮演着至关重要的角色。随着现代医疗器械技术的快速发展，尤其是那些直接与人体相连的设备，不仅需要具备高性能，更需确保对人体的安全性。例如，生命监护仪、母婴监护仪和婴儿保温仪等设备，它们在使用过程中必须避免对患者造成任何电击或其他潜在危害。 心电检测电路是一个典型的应用实例，它用于监测和记录心脏的电生理活动。在图1所示的电路中，INA115是一个高性能运算放大器，用于放大由心电传感器捕捉到的微弱生物信号。心电传感器连接到人体的左臂、右臂和右腿，形成一个"浮地"系统，以减少干扰。由于生物信号微弱且存在极化电位，所以前置放大器的增益通常设置在10到100之间，仅作为初步放大。为了确保安全，后续的放大电路通常采用隔离放大器，同时电源需要由隔离电源模块提供，以实现电源和信号的完全隔离。 在选择DC/DC电源模块时，需要特别关注安全性和隔离性能。例如，金升阳公司的6000VDC隔离G系列或H系列产品，它们具有高隔离电压（6000VDC）和低隔离电容（≤10pF），能够显著提高系统的安全性。这些模块用于为INA115等前端放大器供电，确保与人体接触的部分与输入电源线之间实现真正的隔离。 在实际应用中，选用DC/DC电源模块需要注意以下几点： 1. 外接电容C2和C3应使用低内阻的钽电容，建议值为0.47uF，以防止启动时因电容过大导致过流损坏模块。 2. 模块应工作在10%额定功率以上，以确保稳定输出，如果负载较小，可以通过添加假负载提高系统的可靠性。 3. 对于噪声敏感的场合，可以在电源模块的输出端添加无源LC滤波器或RC滤波器来降低纹波噪声，但滤波器的设计要考虑其谐振频率和电流承载能力，以免影响直流效率。 DC/DC电源模块在医用传感器电路中起到关键作用，它不仅提供了稳定的电源，还确保了人体安全和设备性能。在医疗电子行业中，选择合适的DC/DC电源模块至关重要，因为它直接影响到设备的可靠性和患者的安全。因此，工程师在设计和选择电源模块时，应充分考虑其电气特性、隔离性能和安全标准，以满足医疗设备的严格要求。