耐压保护电路及医疗设备的制作方法

本申请属于电力电子，尤其涉及一种耐压保护电路及医疗设备。

背景技术：

1、现有的医疗设备中，不同类型的医疗设备需要满足不同规格的测试指标。根据设备防电击程度分类为b型、bf型和cf型。f型应用部分具有更高的保护要求(漏电流)；b型是适用于体表体腔但触体部分不绝缘的仪器；bf型代表适用于体表体腔但具有绝缘触体的仪器。bf型医疗设备需要满足4000v耐压要求，以避免操作人员因电网电压过大而产生电击事故。

2、医疗设备的工控机主板通常设置有网卡接口和外网接口。网卡可以插入网卡接口以与工控机主板连接，外网接口则用于与外部网络电缆连接。然而，插入网卡接口的网卡通常属于消费类产品或工业类产品，不具备耐高压的特性。因此，网卡以及外网接口无法满足医疗设备对于耐压指标的要求。

3、为了使得外网接口能够满足耐压指标要求，通常是在该外网接口与网卡接口之间设置多个以太网变压器，以在实现网络通信的同时满足耐压指标要求。但该解决方案需要设置多个以太网变压器，增加了医疗设备的制造成本，并影响到网络通信的传输速度。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种耐压保护电路及医疗设备，能够解决医疗设备的外网接口为满足耐压指标要求所需的额外成本较高的技术问题。

2、第一方面，本申请实施例提供一种耐压保护电路，用于实现外网接口与外部电源接口间的耐压保护，电路包括网卡接口、外网接口、工控机开关电源、隔离变压器、外壳接地保护和钳位电路。网卡接口用于连接网卡；外网接口用于连接外部网络电缆；工控机开关电源用于向所述工控机主板和网卡接口供电；隔离变压器设置于所述外部电源接口与所述开关电源之间；外壳接地保护用于连接所述外部电源接口的地线端，所述外壳接地保护连接所述网卡和所述开关电源的数字地；以及钳位电路连接所述外网接口与所述外壳接地保护，所述钳位电路用于将外网接口和外壳接地保护之间的电压钳位在一个明确的电压范围内。

3、在一些实施例中，所述钳位电路与所述网卡接口并联。

4、在一些实施例中，所述钳位电路包括瞬态抑制二极管，所述瞬态抑制二极管在预定高电压下导通以使所述外网接口与所述外壳接地保护连通。

5、在一些实施例中，所述钳位电路包括多个与所述外网接口的信号线一一对应的瞬态抑制二极管，所述瞬态抑制二极管的一端与所述外壳接地保护连接、另一端与所述信号线连接。

6、在一些实施例中，所述钳位电路还包括电容，所述电容设置于所述外壳接地保护与所述瞬态抑制二极管之间。

7、在一些实施例中，所述钳位电路还包括电阻，所述电阻与所述电容并联。

8、在一些实施例中，所述外壳接地保护包括数字地和保护地，所述钳位电路与所述保护地连接。

9、在一些实施例中，所述网卡接口和/或所述开关电源与所述数字地连接。

10、第二方面，本申请实施例提供一种医疗设备，医疗设备包括如上的工控机。

11、与现有技术相比，本申请实施例提供的耐压保护电路，通过在外网接口与保护地之间设置钳位电路，能够在输入的电压过高时，利用钳位电路对网卡接口两端的电压进行限压保护，使得网卡接口两端的压降保持在预定电压，避免输入电压过大时损坏网卡接口。通过设置钳位电路的预定电压，使得该预定电压低于网卡的耐压值，即可在电压过大时通过钳位电路导通使得网卡接口两端的电压始终低于其耐压值，在网卡插入网卡接口时能够保障网卡正常运行，避免高电压损坏网卡和网卡接口，实现外网接口与外部电源接口间的耐压保护。在耐压测试时还能够使得网卡接口通过bf型医疗设备的耐压指标测试，满足耐压指标要求。

12、附图说明

13、为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

14、图1是本申请一实施例提供的耐压保护电路的拓扑图；

15、图2是图1实施例中，在耐压测试时隔离变压器等效为电容时的电路的压降示意图；

16、图3是本申请又一实施例提供的钳位电路的电路结构示意图。

技术特征：

1.一种耐压保护电路，用于实现外网接口与外部电源接口间的耐压保护，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的耐压保护电路，其特征在于，所述钳位电路与所述网卡接口并联。

3.根据权利要求1所述的耐压保护电路，其特征在于，所述钳位电路包括瞬态抑制二极管，所述瞬态抑制二极管在预定高电压下导通以使所述外网接口与所述外壳接地保护连通。

4.根据权利要求3所述的耐压保护电路，其特征在于，所述钳位电路包括多个与所述外网接口的信号线一一对应的瞬态抑制二极管，所述瞬态抑制二极管的一端与所述外壳接地保护连接、另一端与所述信号线连接。

5.根据权利要求4所述的耐压保护电路，其特征在于，所述钳位电路还包括电容，所述电容设置于所述外壳接地保护与所述瞬态抑制二极管之间。

6.根据权利要求5所述的耐压保护电路，其特征在于，所述钳位电路还包括电阻，所述电阻与所述电容并联。

7.根据权利要求1所述的耐压保护电路，其特征在于，所述外壳接地保护包括数字地和保护地，所述钳位电路与所述保护地连接。

8.根据权利要求7所述的耐压保护电路，其特征在于，所述网卡接口和/或所述开关电源与所述数字地连接。

9.一种医疗设备，其特征在于，所述医疗设备包括权利要求9所述的工控机。

技术总结
本申请公开了一种耐压保护电路及医疗设备。电路包括网卡接口、外网接口、工控机开关电源、隔离变压器、外壳接地保护和钳位电路。网卡接口用于连接网卡；外网接口用于连接外部网络电缆，工控机通过该端口和外网通信；工控机开关电源用于向工控机主板及网卡供电；隔离变压器设置于外部电源接口与工控机开关电源之间；外壳接地保护连接工控机的外壳，连接工控机内部开关电源数字地，工控机网卡数字地；钳位电路连接外网接口与外壳接地保护，钳位电路用于保证外网接口电路和外壳接地保护之间处于一个安全的电压范围内，从而保护了网卡的芯片。本申请能够通过钳位电路将外网接口与外壳接地保护之间电压稳定在一个安全范围内。

技术研发人员：李书纲
受保护的技术使用者：北京和华瑞博医疗科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12