【醫療電源】防水需求的挑戰與應對

隨著醫療產品家用化的快速普及，醫療產品的應用環境也變得越來越複雜，比如呼吸器，濕化儀等，逐漸進入居民家庭。在其本身應用在空氣濕度相對較高的狀況下，可能偶爾還會發生不經意被水濺到、淋到等狀況。而對於為醫療設備供電的電源產品，除了要為設備提供電能供應之外，還需具備一定的防水能力，才能保證使用者及內部電氣設備的安全。故做為醫療電源產品的一個重要可靠性指標-IPX2 的防水性能就開始被關注。

參考國際電子電機委員會 IEC 60529 相關定義，防護等級以 IPXX 的格式表示，IP 是 Ingress Protection 的縮寫，IPXX 是針對電氣設備外殼對異物侵入的防護能力的定義。 IP 等級中的 XX 為兩位元阿拉伯數字，第一位表示對固體的防護等級，第二位元表示對液體的防護等級。固體防護等級（防塵等級）有 7 個等級，用 0-6 表示；液體防護等級（防水等級）有 10 個等級，用 0-9 表示，詳見下表：

數字	第一位數字-防塵	第二位元數字-防水
0	沒有防護	沒有防護
1	防護50mm直徑和更大的固體外來體探測器，球體直徑為50mm，不應完全進入	垂直落下的水滴不應引起損害 滴水量為 1.0±0.5mm/min 持續時間：10 min
2	防護12.5mm直徑和更大的固體外來體探 測器，球體直徑為12.5mm，不應完全進入	產品傾斜至15度時，垂直滴水不會對產品造成損壞 滴水量為 3.0±0.5 mm/min 持續時間：4 x 2.5 min（共10 min）
3	防護2.5mm直徑和更大的固體外來體探測 器，球體直徑為2.5mm，不應完全進入	防淋水，當外殼的垂直面在60度範圍內淋水， 所噴灑的水侵入無有害影響。
4	防護1.0mm直徑和更大的固體外來體探 測器，球體直徑為1.0mm，不應完全進入	防濺水，向外殼各方向濺水無有害影響。
5	防護灰塵 不可能完全阻止灰塵進入，但灰 塵進入的數量不會對設備造成傷害	防噴水，向外殼各方向噴水無有害影響。 （持續至少3分鐘的低壓噴水）
6	灰塵封閉 櫃體內在20毫巴的低壓時不應 進入灰塵	防強烈噴水，向外殼各方向強烈噴水無有害影響。 （防持續至少3分鐘的大量噴水）
7	NA	防短時浸水影響，浸入規定壓力的水中經規定時間後，外殼進水量不致達有害程度。
8	NA	防持續浸水影響，按生產廠和用戶雙方同意的條件（應比特徵數位7時嚴酷）持續潛水後，外殼進水量不致達有害程度。
9	NA	防高溫高壓噴水的影響。向外殼各方向噴高溫/高壓水無有害影響。
IP等級舉例說明： IPX2 表示不考慮防塵等級，滿足2等級的防水等級 IP2X 表示不考慮防水等級，滿足2等級的防塵等級 IP21 標示滿足2等級的防塵等級，滿足1等級的防水等級。

眾所周知，防水對於電氣產品結構設計及製造來講，是具有一定挑戰的。對於電源產品，從設計及製造端考量，防水的關鍵在於電源外觀件組合位置的密封性及製造品質的穩定性。
以下圖電源外觀件組裝狀況分析，以下四個位置最為關鍵：

為確保上述位置的密封性，APD 亞源設計及製造通過運用 DFSS 的科學設計指導及 DOE 的科學試驗方法，經過深入研究及驗證，設計開發出可靠的產品結構及品質穩定的製造方法，基於完善的品質管控體系，從而保證了整體產品的防水性能，在此過程中，APD 亞源也獲得了不同結構的專利設計認可。

 

No.	位置	防水設計難點	APD 亞源防水設計方案
1	LED燈孔位置	1. LED面板塑性變形; 2. LED與CASE之間配合間隙過大/過小;	1. 特殊的LED結構（APD 亞源專利）； 2. 利用DFSS工具找到最佳化設計方案； 3. 完善的設計規範作為指導。
2	Case美工縫結合面	1. 超聲結構容積率不足; 2. 防水面不在同一水平面; 3. 防水面為不連續結構. 4. 需考量超音波壓合美工縫公差；	1. 超音線結構的特殊設計； 2. 科學計算容積率範圍，定義合理的公差，確保結合緊密的同時，不會有溢膠的問題。 3. 利用DOE工具找到關鍵因數，對關鍵因數進行管控，確保量產一致性。
3	AC插座位置	1. AC插座尺寸公差； 2. 需考量超音波壓合美工縫公差。	1. 特殊的機構設計，確保密封效果； 2. 利用DOE工具找到關鍵因數，對關鍵因數進行管控，確保量產一致性。
4	輸出線材SR位置	1. SR與CASE之間的配合間隙; 2. SR壓合溢膠； 3. 需考量超音波壓合美工縫公差。	1. 特殊的結構設計，兼顧結合緊密性與溢膠的問題 2. 合理的參數管控，兼顧材料彈性及線材搖擺性能。

 

需要特別注意的是，若產品密封做得太好，內部水汽或氣體不容易釋放，也會產生類似如電源鼓包等一系列問題，對此，APD 亞源以多年的經驗和醫療電源解決方案，在確保產品在符合防水設計要求的同時，可有效避免因此產生的其他負面影響，為您提供最可靠的防水設計醫療電源。