Es ist erstaunlich, wie der technische Fortschritt die Medizin mit Analyse- und Bildgebungs-Tools oder Technologien für minimalinvasive Eingriffe revolutioniert hat. Und der Trend geht weiter: Immer mehr Roboter werden für chirurgische Eingriffe eingesetzt, die Auflösung der Bilder wird höher, und chirurgische HF-Instrumente können die Energie für einen perfekten Schneid- oder Versiegelungsprozess präzise steuern.
Dieser Kunde arbeitete an der dritten Generation seines chirurgischen HF-Instruments und wollte nicht nur die Leistung auf 800W erhöhen, sondern auch zusätzliche Funktionen für den Chirurgen hinzufügen, ohne die bestehende Größe des Instruments zu verändern. Die alte Stromversorgungslösung konnte nur bis zu 700W liefern, und der eingebaute Lüfter schaltete sich ein, sobald mehr als 50W abgerufen wurden. Das Betriebsgeräusch spielt bei
medizinischen Anwendungen eine wichtige Rolle. Die Beseitigung dieser Geräuschquelle war ein weiterer wichtiger Punkt im Lastenheft für das Neudesign, der sich als große Herausforderung erwies.
Der Kunde wandte sich an RECOM. RECOM wiederum besaß eine der weltweit kleinsten
AC/DC-Stromversorgungen mit bis zu 1.000W (konduktionsgekühlt) – und das brachte den Durchbruch. RECOMs Lösung benötigte deutlich weniger Platz als die frühere Stromversorgung. Dadurch wurde Platz für die zusätzlichen Schaltungen geschaffen, die für verbesserte und neue Funktionsmerkmale benötigt wurden.
Diese Stromversorgung erzeugte aufgrund ihres sehr hohen Wirkungsgrades nicht nur weniger Wärmeverluste, sondern bot auch eine Konduktionskühlung für das Chassis des medizinischen Instruments. Das Wärmemanagement wurde wesentlich vereinfacht, und es wurde kein lauter Lüfter benötigt, so dass das Instrument geräuschlos arbeitet – ein sehr wichtiger Faktor während chirurgischer Eingriffe. Dank dieser Vorteile konnte der Kunde im vorhandenen Gehäuse zusätzlichen Platz für all die hochentwickelten und neuen Funktionen gewinnen, die er dem Gerät mit dem Neudesign hinzufügen wollte.
Der größte Teil des Stroms wird vom HF-Generator verbraucht, und andere im System benötigte Spannungen wie 24V, 12V und 5V werden von diesem 48V-Bus durch kleine DC/DC-Wandler von RECOM generiert. Ein großer Vorteil dieser verteilten Stromversorgungsarchitektur sind die niedrigen Ströme auf dem Bus. Es werden nur dünne Drähte oder kleine Leiterbahnen auf PCBs und kleinere Verbinder benötigt. Wenn beispielsweise eine 5V/6A-Last von dem 48V-Bus mit einem lokalen DC/DCWandler versorgt wird, sinkt der Strom auf dem 48V-Bus auf weniger als 700mA. Ein zusätzlicher Vorteil ist, dass diese PoL-Wandler im gesamten System nahe der Last eingesetzt werden können. Das erlaubt nicht nur eine optimale Nutzung des verfügbaren Platzes, sondern trägt auch dazu bei, die Wärme über das System zu verteilen und Wärmekonzentrationspunkte zu vermeiden.
Die in dieser Anwendung verwendete Hauptstromversorgung besitzt medizinische Zulassungen und ein komplettiertes Risikobewertungsdokument, wodurch die Kosten für die endgültige medizinische Zulassung des Instruments gesenkt werden konnten. Die im Instrument verwendeten Schaltregler versorgen nur die internen Schaltkreise ohne direkten Patienten- oder Bedienerkontakt, so dass kompakte Teile in Industriequalität verwendet werden konnten, was die Gesamtkosten senkte. Dem Feedback des Marktes war zu entnehmen, dass neben den neuen Funktionen der lüfterlose und damit geräuschlose Betrieb als einer der größten Wettbewerbsvorteile angesehen wurde.
