浅谈连体式牙科综合治疗机电磁兼容测试

彭新城 廖勇帆 冯丹茜 姚泽南 广东省医疗器械质量监督检验所 （广东 广州 510663）

内容提要： 文章阐述了连体式牙科综合治疗机的电磁兼容测试相关要求，依据日常检测情况总结测试模式选择和测试布置方法等。归纳了测试中容易出现的不符合项目，并总结了整改方法。

牙科椅主要供口腔手术及口腔疾病的检查和治疗用。随着时代的发展，齿科设备的需求量越来越大，这就促进了连体式牙科综合治疗机设备的研发、生产和使用。自YY 0505-2012标准强制实施以来，连体式牙科综合治疗机在接受电磁兼容测试过程中发现有较多不符合项。本文从研发和生产者的角度考虑应该尽量避免不合格的情况，而测试机构则应该抓住测试要点，准确得出测试结论。

1.测试模式

目前连体式牙科综合治疗机电磁兼容试验依据是YY 0505-2012《医用电气设备 第1-2部分：安全通用要求 并列标准：电磁兼容 要求和试验》。普通的连体式牙科综合治疗机通常有待机模式跟正常工作两种模式，其中如果将机器插上电源后电源开关打开则认为是待机模式；开机后将口腔灯、观片灯、漱口水加热功能开启并通过操作盘按键或者脚踏开关控制牙科椅升降、靠背动作等功能则认为是正常工作模式。在正常治疗过程中，患者通常是斜躺在牙椅上，医生调整好患者的位置后在治疗过程中一般不会去调整牙椅，这就使得该类产品的待机模式的抗扰度测试尤为重要，因为在待机模式下的抗扰度测试有可能导致牙椅的误动作，这种非预期所产生的误动作可能会对患者产生伤害，所以这是这类产品的最特别之处。

2.测试布置

2.1 发射试验布置

按照YY/T 0058-2015标准5.2.1要求牙椅的总承载量至少为135kg，依据GB 4824-2013标准要求发射试验应使受试设备在预期产生最大的发射电平的状态下工作，因此测试时需要将口腔灯、观片灯、漱口水加热器打开，牙科椅加上135kg负载后通过操作面板调整牙科椅上升下降等操作，让连体式牙科综合治疗机正常工作。在牙椅上是否加入承载对辐射发射试验影响较大，分析可知加上负载后的工作电流较大，瞬间产生的辐射也较大。见图1和图2。

图1. 不添加负载测试结果

图2. 添加135kg负载测试结果

2.2 抗扰度试验布置

对于抗扰度试验应该在设备最敏感的状态下进行，不增加负载可以使连体式牙科综合治疗机更加敏感，因为在135kg承载重量下受试设备即使受到干扰可能也会因为承载过大使误动作被承载重量所克服，造成试验结果的误判，因此抗扰度试验不应该添加承载重量。

3.常见不合格情况

常见不合格情况如下：①辐射发射超标。②传导发射超标。③静电放电项目试验失败，试验失败的主要现象是口腔灯或者观片灯熄灭、操作台无法控制牙科椅升降等动作。④电快速瞬变脉冲群试验项目失败。试验失败的主要现象是在正常工作状态下口腔灯或者观片灯熄灭、操作台无法控制牙科椅升降等动作，带有操作显示器的样品屏幕显示乱码；而待机模式则可能是牙科椅的误动作。⑤射频场感应的传导抗扰度试验项目失败。试验失败主要出现在带互联电缆的连体式牙科综合治疗机在做钳注入的时候，一般会导致待机状态下的误动作和正常工作状态下的工作不正常。⑥电压跌落试验项目失败。试验失败的现象通常都是口腔灯和观片灯在电压跌落瞬间照度急速下降。

4.不合格项目的整改应对措施

4.1 辐射不合格

连体式牙科综合治疗机有关电路部分主要包括主控板、观片灯、口腔灯、电机、加热器和电碰阀。加热器和电碰阀这些一般不会有问题，辐射出现不合格一般出现在主控板和电机。如果主控板有问题一般是先找到发射较差的晶振将其外壳就近接地或者在板子上加共模滤波（见图3），一般能有效抑制主控板辐射；如果是电机的问题，得看这些电机超过限值多不多，如果超过的不多就在限值线附近则在电机电源线上套上合适的磁环可降低辐射量，反之则需要更换电磁兼容性好的电机。

4.2 电源输入端没有滤波器

如果电源输入端没有滤波器可以增加一个滤波器，如果有滤波器则需要再次确认滤波器接地是否良好，如果接地良好则可重新选择一个抑制效果更好的滤波器，或者将单级铝箔改为双级滤波，都可以改善传导发射的试验结果。

4.3 静电场干扰

连体式牙科综合治疗机外露部分的金属最好做好接地处理，有些螺钉是金属也最好改为非金属，另外在敏感元器件增加TVS管吸收能量也是一种不错的方法；但是如果是因为敏感元器件是因为受到静电场干扰的话要注意做好敏感元器件的屏蔽工作，这些方式能改善静电承受能力。

4.4 电源箱试验不合格

通常连体式牙科综合治疗机有一个电源箱，如果试验不合格最简单的方式就是在里面添加一个脉冲群抑制器作滤波处理，但是当里面的布局不合理即电源端与信号端靠得太近时就要改变内部的排线布局，使得电源线与信号线尽量隔离开来，都能有效抑制电快速瞬变脉冲群的干扰。

4.5 电源端测试不合格

射频场感应的传导抗扰度试验时，若是电源端测试不合格，可以在电源端增加滤波器，但是由于大部分滤波器的抑制频率只能到30MHz，因此还可能需要将滤波器进行改造，增加其工模干扰抑制能力；如果是互连电缆测试不合格，则可以再互连电缆上增加磁环，并绕10～15圈，形成工模扼流圈，抑制干扰信号影响敏感元器件。

4.6 电压跌落

早期的连体式牙科综合治疗机口腔灯都是卤素灯，卤素灯功率较高，但是配电用的是变压器而不是开关电源，因此早期的连体式牙科综合治疗机在电压跌落40%和70%时，由于变压器是线性的，变压器输入端与输出端成正比，所以卤素灯也跟着暗了下来，也就是照度下降。整改方式一是将变压器改为开关电源，但是会大大增加产品的投入成本；整改方式二是将口腔灯改为LED灯，并且在LED灯与观片灯的工作电路上增加储能电容（见图4），为在电压跌落瞬间给口腔灯、管片灯及时补充电量，维持正常工作。目前大多数产品都以第二种方式整改电压跌落。

图3. 主控板增加共模滤波实例

图4. 口腔灯电路增加储能电容实例

5.小结

本文总结了连体式牙科综合治疗机的EMC测试方法与常见的不合格项目，并依据自己的经验总结了一些整改方法，但是不同的连体式牙科综合治疗机的内部设计和电路不同，因此整改需要具体问题具体分析。