Zálohovaný napájecí zdroj pro lékařský přístroj s managementem po I2C

Abstract

Cílem této diplomové práce je návrh a realizace napájecího zdroje pro lékařský přístroj, zálohovaný pomocí baterie LI-ION. Součástí tohoto zdroje je management komunikující po I2C sběrnici. Elektrické parametry kladené na medicínské napájecí zdroje definuje norma EN 61000-3-2. V případě napájecích zdrojů pro medicínská zařízení je výrazný důraz kladen na zvýšenou elektrickou pevnost. Tyto zdroje musí v případě výpadku síťového napájení dodávat po dobu 2 hodin energii do připojených elektronických zařízení na výstupu. Proto oproti jiným elektrickým zdrojům je volena kombinace primárního a sekundárního okruhu napájení. Primární tvoří napájecí síťový adaptér, jenž dodá-vá potřebný výkon do zátěže a dobíjí záložní baterii. Sekundární je tvořen baterií, která slouží jako záložní zdroj výkonu při výpadku primárního okruhu. U těchto zdrojů jsou kladeny požadavky na minimální hmotnost, rozměry, velkou celkovou účinnost a to i při nabíjení baterie. V této diplomové práci byl navržen a vyvinut napájecí zdroj pro medicínský přístroj, zálohovaný pomocí baterie LI-ION s managementem komunikujícím po I2C sběrnici. Výsledné hodnoty navrženého zdroje jsou 5 V/ 3 A, 12 V/ 1,5 A a -12V/ 0,1 A. Management tohoto zdroje podává informace o tom, zda zdroj je na-pájen z baterie nebo ze sítě, okamžitý stav nabití baterie, teplota baterie. Komunikace probíhá s vnějším řidícím prvkem po sběrnici I2C s rychlostí 100 kb/s.Object my master’s thesis is the design a Medical device uninterruptible power supply with managment system utilizing I2C bus. Norm EN 61000-3-2 define electric parameters for medical device power supply. In case of power supply for medial equipment is expressive accent on increased electric strength. This power supply have usually primary and secondary power circuit. Primary power circuit form line accumulator, which supplies needed output to the load and recharge reserve battery. Secondary is formed battery-pack, which serve as back-up power supply at drop-out prime circle. They have a minimum weight, small proportions, large overall effectivity also charging battery-pack and monitoring battery-pack charging condition. Result whole those master’s thesis is design Medical device uninterruptible power supply with managment system utilizing I2C bus and realization board layout. Resulting characteristics designed supply unit are: Output voltages are 5V/ 3 A , 12V/ 1,5 A and -12V/ 0,1 A. Managment support information about: Line adapter/ battery pack switch, battery-pack charging condition and actuall tempera-ture battery-pack.