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医疗电动椅电子电路电磁兼容解决方案(二)

日期:2026-01-28 20:02
浏览次数:10
摘要:四. 电路设计EMC的解决方案 硬件电路设计策略 接地设计 采用合理的接地方式,如单点接地、多点接地或混合接地。对于医疗电动椅的电子电路,功率较大的驱动电路部分可采用单点接地,减少接地回路中的干扰电流;而信号处理电路部分,由于对信号精度要求高,可采用多点接地,降低接地电阻,提高抗干扰能力,确保设备在复杂电磁环境下稳定运行 屏蔽技术 使用金属屏蔽罩对易受干扰或产生干扰的电路模块进行屏蔽。例如,将电动椅的电机用金属屏蔽罩包裹,阻止电机运行时产生的电磁辐射向...
四. 电路设计EMC的解决方案
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硬件电路设计策略

接地设计

       采用合理的接地方式,如单点接地、多点接地或混合接地。对于医疗电动椅的电子电路,功率较大的驱动电路部分可采用单点接地,减少接地回路中的干扰电流;而信号处理电路部分,由于对信号精度要求高,可采用多点接地,降低接地电阻,提高抗干扰能力,确保设备在复杂电磁环境下稳定运行


屏蔽技术

      使用金属屏蔽罩对易受干扰或产生干扰的电路模块进行屏蔽。例如,将电动椅的电机用金属屏蔽罩包裹,阻止电机运行时产生的电磁辐射向外扩散,避免对其他电路造成干扰;同时,对敏感的信号传输线路采用屏蔽线,防止外界电磁干扰信号耦合到传输线路中,保证信号传输的准确性


滤波电路设计

       在电源输入输出端以及信号传输线路上设置滤波电路。在电源输入端加入低通滤波器,滤除电源线上的高频干扰信号,保证为设备提供纯净的直流电源;在信号传输线路上,根据信号频率特性设计合适的滤波器,如带通滤波器,让有用信号顺利通过,阻挡其他频段的干扰信号,提高电路的抗干扰性能



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AC电源接口EMC及可靠性设计

AC 电源接口:用于连接外部220V交流输入


型号

器件类型

使用位置

作用

封装

2R600L

GDT

电源接口

浪涌,防雷(户外产品,关注续流问题)

2RXXXL

14D561K/14D511K

MOV

电源接口

浪涌,防雷

14D

CMZ/CML

EMI 共模抑制器

电源接口

共模抑制

SMD



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12V/24V车载电源接口EMC及可靠性设计

DC 电源接口:用于连接外部 12V/24V车载电源输入, 支持离线使用(如患者移动时)


型号

器件类型

使用位置

作用

封装

2R600L

GDT

电源接口

浪涌,防雷(户外产品,关注续流问题)

2RXXXL

14D561K/14D511K

MOV

电源接口

浪涌,防雷

14D

CMZ/CML

EMI 共模抑制器

电源接口

共模抑制

SMD

SMBJ24CA/SMBJ33CA

TVS

电源接口

浪涌,抛负载

SMB



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GPIO/ UART/ I2C接口EMC及热插拔可靠性设计

GPIO 接口(通用输入输出):用于连接传感器、执行器等外设,支持自定义编程控制


型号

器件类型

使用位置

作用

封装

ESD5V0D3B

ESD

GPIO接口

浪涌、静电

SOD323

PBZ1608A102Z0T

磁珠

GPIO接口

消除高频干扰

1608



图片
SPI接口EMC及热插拔可靠性设计

SPI 接口:高速串行通信接口,用于连接存储芯片、显示屏等






型号

器件类型

使用位置

作用

封装

ESD0524P

ESD

SPI接口

浪涌、静电

DFN2510




图片
JST接口EMC及热插拔可靠性设计

JST 接口:用于连接传感器等设备的专用接口






型号

器件类型

使用位置

作用

封装

ESD5V0D3B

ESD

I2C接口

浪涌、静电

SOD323




图片
排针接口EMC及热插拔可靠性设计

排针接口:用于插接线缆或扩展板,实现功能拓展


型号

器件类型

使用位置

作用

封装

ESDSR05

ESD

USB接口

浪涌、静电

SOT143



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MCU驱动BLDC电机模块

MCU接口: MCU 控制 BLDC(无刷直流电机)通常涉及多种类型的接口,常见的有 PWM 输出接口、霍尔传感器输入接口等; 

引脚定义:MCU会输出 6 路 PWM 信号,用于控制三相桥的上下桥臂;另外会有 3 路输入接口接入霍尔传感器信号,以获取电机转子的位置信息,实现正确的换向


型号

器件类型

使用位置

作用

封装

ESDULC3V3D8B

ESD

MCU接口

浪涌、静电

SOD882

ESD5V0D3B

ESD

MCU接口

浪涌、静电

SOD323



图片
RS485接口EMC及热插拔可靠性设计

RS485 接口: RS-485 是一种串行通信标准,可以支持多个设备通过同一条串行总线进行通信;且适用于中长距离通信,具有较好的抗干扰能力和数据传输稳定性






型号

器件类型

使用位置

作用

封装

P0080SCL

TSS

RS485接口

浪涌、静电

SMB

PBZ1608A102Z0T

磁珠

RS485接口

消除高频干扰

1608



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以太网接口EMC及热插拔可靠性设计

以太网接口:支持有线网络连接,为机器提供稳定的网络连接,支持远程控制和数据交互。通过以太网,机器可实时上传工作数据至云端,接受远程指令,实现智能化远程操作;其传输速率可达1000Mbps甚至更高,满足机器对高速、稳定数据传输的需求


型号

器件类型

使用位置

作用

封装

3R090L

GDT

以太网接口

浪涌

3RXXXL

ESDLC3V3D3B

ESD

以太网接口

浪涌、静电

SOD323



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软件算法优化辅助


抗干扰编程

在软件编程中,加入抗干扰算法

   例如:采用数字滤波算法对采集到的传感器信号进行处理,去除信号中的噪声干扰,提高信号的可靠性;在控制指令的发送和接收过程中,采用校验和、CRC(循环冗余校验)等方式,确保数据传输的准确性,避免因电磁干扰导致数据错误,进而保证电动椅的控制精度和**性


故障诊断与自恢复

   开发故障诊断程序,实时监测电动椅电子电路的工作状态

当检测到因电磁干扰等原因导致的异常情况时,能够快速定位故障点,并采取相应的自恢复措施,如重新初始化电路、调整控制参数等,使设备尽快恢复正常工作,减少因故障对使用者造成的不便和危险


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