本文討論了供患者連接應用的兩種用于醫療設備內部電源系統的方法。與患者接觸的設備部件稱為“應用部件”。應用部件被定義為醫療設備的一部分，為了使整個設備能夠執行其功能，需要與患者直接接觸。這也適用于可能與患者接觸的部位。
根據患者接觸類型和醫療器械的類型或性質，應用部件需要符合60601-1系列標準。最新版本的60601-1是第三版，于2005年12月首次出版。本標準已在世界主要國家和地區采用，并發布為以下最新版本：
·IEC 60601-1:2005（第三版）+校正1:2006+校正2:2007+A1:2012
·歐洲：EN 60601-1:2006/A1:2013/A12:2014
·美國：ANSI/AAMI ES60601-1:A1:2012、C1:2009/（R）2012和A2:2010/（R）2012
·加拿大：CSA CAN/CSA-C22.2編號60601-1:14
每種分類對電擊防護有不同的要求。從最低到最嚴格的分類概述如下：
·B型（主體）。B型分類適用于一般不導電且可能接地的應用部件。
·BF型（浮體）。BF型分類適用于與患者電氣連接且必須漂浮并與地面分離的應用部件。該分類不包括與心臟直接接觸的應用部件。
·CF型（心臟漂浮）。CF型分類適用于適用于直接心臟連接的應用部件（與患者心臟的連接，包括靜脈）。這些部分必須漂浮并與地面分離。
BF型和CF型醫療設備的電源系統設計用于提供從二次輸出到接地的額外絕緣，通常在交流線路電壓下額定為1 x病人保護裝置（MOPP）。
基于250伏交流工作電壓的絕緣測試電壓。
MOP=保護手段
MOOP=運行保護方式
MOPP=患者保護手段
此外，這些電源系統必須限制接地漏電流、外殼漏電流，特別是下表中定義的患者漏電流。
NC=正常條件
SFC=單一故障條件
*美國病人護理設備最大接地和外殼漏電流為300μA
引用的數字是用于便攜式設備的。
接地漏電流=流過接地導體的電流
外殼漏電流=從外殼通過患者流向接地的電流
患者漏電流=從應用部件經由患者流向接地的電流
病人輔助電流=兩個應用部件之間的電流
在需要電氣連接的患者接觸設備中，電力系統設計師面臨的挑戰是確保系統在正常運行時將漏電流降至最低，并通過將患者與接地隔離在故障條件下進行保護。在這些系統中，電源系統是滿足這些重要要求的關鍵因素。
大多數符合醫療安規標準的電源不適合直接連接到患者。這是因為它們不具備從輸出到接地的所需絕緣，也不滿足患者漏電流的要求。雖然它們可能提供從輸入到輸出所需的2 x MOPP和從輸入到接地所需的1 x MOPP，但大多數這些產品采用從輸出到接地的操作絕緣，通常額定值約為500VAC/VDC。患者連接應用要求在電源電壓下至少進行基本絕緣，其中要求的測試電壓為1500VAC，必須遵守爬電距離和間隙距離。此外，從輸入到輸出的絕緣電容過高，允許從輸出到接地的漏電流過大。
對于低功率系統，一個簡單且低成本的解決方案是采用一個二次絕緣階段，以符合醫療安規的DC/DC轉換器的形式，在電源電壓下提供基本絕緣，最小的輸入至輸出電容（20–50 pF），將潛在的病人漏電流降低到一位數μA。該方案也可用于連接到不受控制的外部設備（如計算機或監視器）的系統輸入和輸出信號。
圖1：具有二次DC/DC絕緣的醫療電源系統。
從1W到20W的DC/DC轉換器是現成的，具有所需的輸入至輸出絕緣和極低的內部電容，專門為這些應用設計，并且價格具有競爭力。當與符合醫療標準的輸入電源一起使用時，它們可以將患者的漏電流降低到2μa的水平，適合在BF和CF應用中使用。如果DC/DC轉換器的電源來自調節AC/DC電源，則可以使用固定輸入、半調節輸出設備，使其成為非常經濟有效的解決方案。寬范圍輸入DC/DC產品，在寬的DC輸入和輸出負載范圍內提供嚴格控制的輸出，具有高達2 x MOPP絕緣和同等低的內部電容，也可隨時用于DC輸入或電池供電的便攜式設備。
圖2:XP Power的JHL和JHM系列
在高功率應用中，如外科設備或電機驅動裝置，不希望使用額外的絕緣級。這是因為具有高功率額定值的適當絕緣的DC/DC設備的可用性差，以及功率的雙重轉換效率低。在這些應用中，需要設計一個有必要的絕緣、間隔和病人漏電流的電源。
由于這些通常是BF而不是CF應用，因此患者漏電流要求不太高（100 uA而不是10 uA），并且有越來越多的標準產品可用于BF額定應用中的患者接觸。XP Power的新250W，BF額定，CMP250系列是一個很好的例子，符合隔離和漏電流的要求。它還具有對流冷卻（消除系統風扇噪音）和高達2倍峰值功率，且最長可達1分鐘的額外優點，適用于電動應用，如刮骨刀、手術工具和電動桌椅。
圖3:XP Power的CMP250
這種高絕緣和低漏電流的結合在AC/DC電源中提出了自己的設計挑戰。二次側的內部間距要求大大增加，必須在考慮系統集成的情況下實施。低排放和低漏電流的要求是沖突的，要求低噪聲拓撲結構，并注意在整個產品中最小化差分和共模噪聲。同時，需要將初級電路中的線路頻率波動降至最低，以減少相同輸入至輸出電容下的患者漏電流。
對患者連接醫療設備的要求對醫療設備電源系統設計者來說是一個挑戰。使用標準、經批準、評級適當的產品或通過EMC性能認證的產品組合（如上文所述），為終端設備提供最佳價值、最低風險和最快上市時間，簡化了終端醫療設備的安規和EMC合規性。