Netzteil für die Medizinelektronik Flexibilität einmal anders

In der Medizinelektronik sind die technischen Anforderungen breit gestreut, die Stückzahlen in der Regel jedoch geringer als im Industriemarkt. Optionale Ausgangsmodule bieten hier eine wirtschaftliche Lösung.

Die Bandbreite an Anforderungen für Medizinstromversorgungen reicht vom Einspannungsnetzteil bis zum Mehrfachausgang oder zum unterbrechungsfreien Betrieb (USV). Ein typisches Netzteil mit Mehrfachausgängen im mittleren Leistungsbereich zwischen 200 W und 400 W nutzt oftmals das Prinzip der ungeregelten Nebenausgänge. Hier basiert die Regelung auf einem Hauptausgang, der mittels Rückführung auf die Primärseite geregelt wird. Die Nebenstrecken sind beispielsweise über gemeinsame Drosseln mit dem Hauptausgang verbunden, was zu einer Lastregelung von ±5% bis ±7% führt.

Ein typischer Vertreter dieser Art sind Computernetzteile mit der Hauptspannung 5 V und den Nebenspannungen 3,3 V, 12 V und -12 V. Eine kostengünstige Änderung an den Ausgangsspannungen ist nur schwer zu realisieren, da die Zulassungen erneuert werden müssen, was zu nicht unerheblichen Initialkosten führt. Eine andere Topologie stützt sich auf das Prinzip der Modulbauweise. Hier beinhaltet das Netzteil eine Eingangsstufe mit Filter und Leistungsfaktorkorrektur (PFC). Die PFC speist galvanisch getrennte DC/DCWandler.

Der Vorteil dieses Prinzips ist eine relativ hohe Flexibilität in Bezug auf die Ausgangsspannungen, jedoch zu Lasten von Preis und  Baugröße. Magic Power Technology geht einen anderen Weg. Als Basis werden Einzelspannungsnetzteile für 300 W beziehungsweise 360 W mit 12 V, 24 V, 36 V oder 48V als Ausgangsspannung bei einem maximalen Wirkungsgrad von über 93% eingesetzt. Dieser hohe Wirkungsgrad resultiert unter anderem aus einer aktiven Ausgangsgleichrichtung, bei der gesteuerte MOSFETs die Dioden ersetzen.

Mit diesen Netzteilen können auch Anwendungen mit »applied Parts BF« versorgt werden. Neben der »3rd Edition«-Zulassung hat das Netzteil auch die Konformität zur EMV-Norm EN 60601-1-2 erfolgreich unter Beweis gestellt. An dieses Basisnetzteil lassen sich nun verschiedene Module anschließen, zum Beispiel ein Multispannungs- oder DCUSV-Modul. Falls trotzdem eine Modifikation notwendig sein sollte, ist diese einfacher durchzuführen, da der Anschluss nur auf der Sekundärseite der Netzteile geschieht und dadurch keine Änderungen an den Zulassungen notwendig werden. Mit dem Modul »900-RD30« lassen sich Basisnetzteile parallelschalten, unter der Prämisse einer gleichmäßigen Lastaufteilung für Redundanz- und Parallelmode. Hiermit kann die Serie eine Leistung von bis zu 600 W im lüfterlosen Betrieb zur Verfügung stellen. Mit den Modulen »900-M30G« lassen sich zusätzliche Ausgangsspannungen anbieten. Neben der Flexibilität ist ein weiterer Vorteil, dass alle Ausgänge voll geregelt sind. Für USV-Anwendungen stehen die Module »A073« beziehungsweise »A075« bereit.