电磁干扰对医疗仪器设备的影响与对策

缺点是对浪涌电压的响应速度低。

　　3.2.2 金属氧化物压敏电阻

　　压敏电阻的主要参数是标称电压和通流容量。在使用时，压敏电阻的电压选择要考虑被保护线路可能有的波动电压，一般取1.2～1.4倍。如果是交流电路，还要注意电压的有效值与峰值间的关系。例如220V时其压敏电阻的标称电压应是220×1.4×1.4＝430V。通流容量应根据所需保护的具体场合进行合理的选择。使用时除了安装引线不宜过长，还不宜在高频场合使用。前者因压敏电阻对瞬变干扰吸收时的高速性能（us）级，引线越长感应电压越大，后者因压敏电阻的固有电容（数千～数百PF）。

　　3.2.3 硅瞬变电压吸收二极管（TVS管）

　　TVS管又叫瞬态电压抑制电路。当瞬态电压保护二极管受到反向瞬态高能量冲击时，以1×10－12s的速度，将其两极间的高阻抗变成低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值，有效地保护了电子线路的敏感元件。具体又分为单向和双向两种。主要参数是击穿电压、漏电流和电容。特点是响应时间快（亚us级）、浪涌吸收能力高、瞬态功率大、漏电流小、箝位电压易控制、没有损伤极限和体积小等。广泛应用于医疗仪器设备的静电，电感性负载切换时产生的瞬变电压，雷击产生的过电压保护。使用时TVS管的击穿电压要高于被保护电路工作电压的10％。

　　3.2.4 固体放电管

　　固体放电管的特点是响应速度快（10～20ns级），吸收电流大、动作电压稳定、使用寿命长。其工作原理是：当外界干扰低于触发电压时，放电管处于截止状态；当干扰电压超出触发电压时，放电管工作在负阻区。此时电流极大，使干扰能量转移。随着干扰的减少，通过放电管的电流回落，当干扰电流低于维持电流时，放电管从低阻区回到高阻区，完成～次放电过程。

　　3.3 电源线滤波器

　　电源线滤波器安装在电源与电子设备之间，主要起抑制电能传输中寄生的电磁干扰，提高设备工作可靠性的作用。常用的由无源集中参数（电感、电容、电阻）构成的单级线路。如图1所示。图中Cx为差模电容，起衰减差模干扰的作用。在220V交流电源中取为几十～几百nF，耐压250VAC。Cy为共模电容，起衰减共模干扰的作用。一般取1nf"4.7nf，耐压3"6KVDC。L1、L2为共模电感，其电感量与通过电流的大小有关，对共模电流有很好的滤波效果。典型值为几百nH～几mH。R起消除滤波器上可能出现的静电积累。滤波器对电磁干扰的抑制作用的好坏不仅与它的设计与实际工作条件有关，还与它的安装情况有关。因此，安装时一定要确保滤波器外壳与设备的金属外壳接触良好后，再与大地可靠接触，同时，还要考虑输入和输出线路之间不存在耦合，合理安排滤波器的引线安装位置。最好的办法是电源线不直接进入设备机箱，而是经过滤波之后再进入，利用机壳的自然屏蔽，把电源线干扰排除在设备之外。

　　提高滤波器性能的措施：一是使用带地线电感的滤波器。这样可以抑制地线上的干扰。二是采用多级滤波器。三是滤波器与吸收器件组合使用。四是使用新型软磁材料。五是加接有耗元件。

　　3.4 隔离变压器

　　隔离变压器的作用是实现电路的电气隔离，解决由地线环路带来的设备间的相互干扰。

　　3.4.1 普通隔离变压器

　　普通隔离变压器在初级与次级间不设屏蔽层，它是通过输入与输出间的电隔离，从而解决公共地的问题。优点是对共模干扰有一定的抑制作用，其大小可用初次级间的分布电容和设备对地分布电容的比值来估算。通常初次级间的分布电容为几百Pf，设备对地分布电容为几"几十nF，因此共模干扰的衰减值在10"20倍左右（20"30dB）。缺点是对共模干扰的抑制效果因绕组间的分布电容随频率升高而下降。

　　3.4.2 带屏蔽层的隔离变压器

　　在变压器初次级间增设屏蔽层，并将屏蔽层可靠接地，既可获得较好的抑制共模干扰，也可利用屏蔽层抑制差模干扰。具体做法是将变压器屏蔽层接至初级的中线端。例如对50HZ工频来说，由于初级与屏蔽层构成的容抗很高，仍可通过变压器效应传递到次级，而未被衰减。对频率较高的共模干扰，由于初级与屏蔽层间容抗变小，使这部分干扰经由分布电容及屏蔽层与初级中线端的连线直接返回电网，而进入次级回路。

　　3.4.3 超级隔离变压器

超级隔离变压器就是性能较完善的多重屏蔽隔离变压器。具体有双重屏蔽和三重屏蔽两种。特点是对共模和差模干扰都有较强的抑制能力。双重的是一个屏蔽层接变压器初级的中线，以降低差模干扰；另一层接大地，以抑制共模干扰。三重的靠近初级的屏蔽层接初级中线；中间的屏蔽层接变压器的外壳后再接大地；靠近次