姜 琦

（常州市中醫(yī)醫(yī)院，江蘇常州213003）

醫(yī)療設(shè)備開關(guān)電源應(yīng)用與維修技術(shù)

姜 琦

（常州市中醫(yī)醫(yī)院，江蘇常州213003）

隨著醫(yī)學(xué)電子技術(shù)的高度發(fā)展，醫(yī)療設(shè)備的種類也越來越多，任何醫(yī)療設(shè)備都離不開安全穩(wěn)定的電源，且大部分為開關(guān)電源。醫(yī)療設(shè)備開關(guān)電源一般可以分為AC/DC 和DC/DC 兩大類，一次電源AC/DC 變換器輸入為50/60 Hz，220 V 交流電，必須經(jīng)整流﹑功率校正﹑濾波，體積較大的濾波電解電容是不可少的，且交流輸入必須加上EMC 濾波及使用安全標(biāo)準(zhǔn)的器件。二次電源DC/DC 變換器用以進(jìn)行功率轉(zhuǎn)換，它是開關(guān)電源的核心部分，此外還有啟動(dòng)﹑過流與過壓保護(hù)﹑噪聲濾波等電路。輸出采樣電路檢測輸出電壓變化，并與基準(zhǔn)電壓比較，誤差電壓經(jīng)過放大及脈寬調(diào)制（PWM）電路，再經(jīng)過驅(qū)動(dòng)電路控制功率器件的占空比，從而達(dá)到調(diào)整輸出電壓大小的目的。

在日常醫(yī)療活動(dòng)過程中往往會(huì)遇到醫(yī)療設(shè)備因開關(guān)電源故障而無法使用，由于醫(yī)療設(shè)備的特殊性，設(shè)備電源互換性差，又沒有技術(shù)圖紙，給維修工作帶來極大的不便，近兩年，筆者在為臨床部門服務(wù)過程中積累了一定經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)介紹如下。

1 醫(yī)療設(shè)備開關(guān)電源的常見故障

1.1 開關(guān)電源不啟振，一般查看電源的輸入電路，開關(guān)﹑熔斷絲﹑交流抗干擾電路，開關(guān)頻率是否正確﹑保護(hù)電路是否封鎖﹑電壓反饋電路﹑電流反饋電路有沒問題，開關(guān)管是否擊穿等。在輸入電路合閘瞬間。由于電容器上的起始電壓為0，會(huì)形成很大的瞬間沖擊電流。

1.2 變壓器發(fā)熱或發(fā)出“嗞嗞嗞”聲，一般是開關(guān)頻率不對。

1.3 輸出電壓不穩(wěn)，有的設(shè)備指示燈一閃一閃的一般是副邊有微短路的；有電容漏電的等。

2 故障維修實(shí)例

2.1 功率器件及外圍電路故障

醫(yī)療設(shè)備開關(guān)電源和其他開關(guān)電源一樣，功率器件是必不可少的。其中用的較多的有功率二極管﹑可控硅（SCR）和功率場效應(yīng)管等。在維修過程中，功率器件是重點(diǎn)檢查對象，此類器件的損壞，會(huì)導(dǎo)致開機(jī)保護(hù)或燒熔斷絲。在維修中發(fā)現(xiàn)該類器件損壞時(shí)，除更換同參數(shù)器件外，還必須檢查外圍高壓電容及限流或電流檢測電阻。

例1:費(fèi)森尤斯4008B血透機(jī)高溫消洗時(shí)報(bào)警，開始懷疑傳感器故障，然后進(jìn)一步搜理排查，最后發(fā)現(xiàn)是電源板上有一對雙向可控硅柵極故障，信號加載無法導(dǎo)通更換后故障排除。

2.2 PWM IC及外圍電路故障

電源控制芯片與開關(guān)管組合在醫(yī)療設(shè)備開關(guān)電源中應(yīng)用很普遍，一個(gè)電源甚至還會(huì)多處用到。PWM 開關(guān)穩(wěn)壓或穩(wěn)流電源的基本工作原理就是在輸入電壓﹑內(nèi)部參數(shù)及外接負(fù)載變化的情況下，控制電路通過被控制信號與基準(zhǔn)信號的差值進(jìn)行閉環(huán)反饋，調(diào)節(jié)主電路開關(guān)器件的導(dǎo)通脈沖寬度，使得開關(guān)電源與輸出電壓或電流等被控制信號穩(wěn)定。

PWM 的開關(guān)頻率一般固定，控制取樣信號可以構(gòu)成單環(huán)﹑雙環(huán)或多環(huán)反饋系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓﹑穩(wěn)流及恒定功率的目的。同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)一些附帶的過流保護(hù)﹑抗偏磁及均流等功能。

在維修開關(guān)電源時(shí)，當(dāng)整流濾波電路﹑開關(guān)管正常情況下，通常要檢測PWM IC 及外周電路是否正常，這樣會(huì)達(dá)到事半功倍的效果。PWM IC 基本上都存在IC 供電﹑基準(zhǔn)電壓﹑驅(qū)動(dòng)脈沖﹑電流檢測及取樣調(diào)整電路等。PWM IC供電一般是主電源經(jīng)一電阻降壓所得，通常稱為啟動(dòng)電阻，若該電阻開路或變大，提供給IC 供電低將導(dǎo)致電源不啟動(dòng)。

當(dāng)供電正常時(shí)，重點(diǎn)檢查基準(zhǔn)電壓及驅(qū)動(dòng)脈沖是否正常，然后監(jiān)測電流傳感端電壓是否正常，接著要仔細(xì)檢測傳感支路。判斷PWM IC 自身故障的方法一般是通過測量引腳間阻抗或給供電端輸入標(biāo)稱電壓，觀察基準(zhǔn)電壓是否準(zhǔn)確。

例2:金寶血透機(jī)+5 V，+24 V 電源板無輸出。該機(jī)器開關(guān)電源初級PWM IC 芯片為UC3845，保險(xiǎn)和主要功率器件完好，計(jì)劃先檢查PWM IC 芯片供電﹑基準(zhǔn)電壓和電流檢測端引腳電壓，發(fā)現(xiàn)+300 V 正常，7 腳無電壓輸入。原因是100K 啟動(dòng)電阻開路。更換后，PWM IC 供電正常，6 腳輸出脈沖波形穩(wěn)定，+5 V，+24 V 輸出電壓正確。

2.3 其他電源部件故障

在維修當(dāng)中，往往會(huì)遇到一些并非電子器件完全損壞所致的故障。如電容容量變小﹑線路板部分隱蔽性接觸不良﹑電源灰塵過多或散熱不良導(dǎo)致電源不穩(wěn)定及部分風(fēng)扇控制電路故障致電源停振等。由于這類問題通過傳統(tǒng)檢測方法有些困難，因此，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和分析采取替換方式排除。在維修醫(yī)療設(shè)備電源時(shí)，首先要對灰塵進(jìn)行處理，可用吸塵器和大功率冷風(fēng)機(jī)清除，在處理過程中要減少人體靜電和防止線路板電容器對人體放電。對有大量風(fēng)扇的電源一定要檢查風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，特別是那些帶轉(zhuǎn)速控制或速度檢測的風(fēng)扇，不確定時(shí)可采取替換法解決。

總之，醫(yī)療設(shè)備種類繁多，大功率﹑大電流的開關(guān)電源在醫(yī)療設(shè)備中應(yīng)用相當(dāng)廣泛。開關(guān)電源故障占醫(yī)療設(shè)備故障的60%以上。因此，掌握開關(guān)電源的維修是每個(gè)臨床醫(yī)學(xué)工程人員的基本要求，也是難點(diǎn)。開關(guān)電源電路有易有難，功率有大有小，輸出電壓多種多樣。只要抓住其核心的東西，即充分熟悉開關(guān)電源的基本結(jié)構(gòu)以及PFC及PWM模塊的特性，它們工作的基本條件，按照上述步驟和方法，多動(dòng)手進(jìn)行開關(guān)電源的維修，就能迅速地排除開關(guān)電源故障，達(dá)到事半功倍的效果。

TH772

C

1002-2376（2015）12-0060-01

2015-09-16