醫(yī)用冷光源原理與維修實(shí)例

徐 杰　雍 帥　王 旭　梁科俊　劉 超

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醫(yī)用冷光源原理與維修實(shí)例

徐 杰①雍 帥①王 旭①梁科?、賱?超①

[關(guān)鍵詞]冷光源；散熱；典型故障

①武警四川總隊(duì)醫(yī)院醫(yī)學(xué)工程科 四川 樂(lè)山 614000

徐杰,男,(1987-),本科學(xué)歷，助理工程師。武警四川總隊(duì)醫(yī)院醫(yī)學(xué)工程科，從事醫(yī)療設(shè)備維修工作。

冷光源在各種腔鏡手術(shù)和檢查中是必不可少的設(shè)備，尤其是在手術(shù)室和耳鼻咽喉科、消化科，如果無(wú)冷光源，絕大部分手術(shù)和檢查治療無(wú)法進(jìn)行。冷光源屬于高電壓、大電流及高發(fā)熱類醫(yī)療設(shè)備，在使用過(guò)程中極易損壞。為此，以桐廬尖端冷光源為例介紹冷光源基本結(jié)構(gòu)，工作原理和典型故障以及維修體會(huì)經(jīng)歷，就醫(yī)用冷光源的維修問(wèn)題進(jìn)行探討。

1　醫(yī)用冷光源原理

醫(yī)用冷光源是利用氙氣燈，通過(guò)高壓轟擊后使燈內(nèi)的惰性氣體電離，主放電回路導(dǎo)通，此時(shí)通過(guò)一個(gè)較低的電壓使燈泡維持發(fā)亮。由于燈泡功率大、亮度高且體積小，因此產(chǎn)生大量的熱能，過(guò)高溫度的光源不能通過(guò)光路直接輸送至人體，一方面會(huì)灼傷人體組織黏膜和操作者；另一方面會(huì)損壞光路、腔鏡和攝像頭等部件，因此冷光源輸出光源之前，必須濾除熱能。故在非球面反光鏡的內(nèi)表面，采用真空鍍膜的辦法，鍍多層介質(zhì)膜(如用硫化鋅、氟化鎂交替多次真空鍍膜)，當(dāng)鍍膜到一定厚度時(shí)，投射到非球面反光鏡上光線中的紅外線就會(huì)被吸收，而不致聚焦傳導(dǎo)到光纖中去，即達(dá)到制造冷光的目的[1]。在反光杯罩背部安裝一個(gè)散熱風(fēng)扇，以防止反光杯溫度過(guò)高而引起炸裂。

2　醫(yī)用冷光源結(jié)構(gòu)

冷光源由主電源電路、點(diǎn)火電路、亮度調(diào)節(jié)電路、散熱系統(tǒng)以及調(diào)焦系統(tǒng)構(gòu)成。

(1)主電源電路：該部分是冷光源電路部分的核心，為其

他各個(gè)電路系統(tǒng)提供電源。電源接通后，通過(guò)開(kāi)關(guān)電源為各部輸送所需電壓。

(2)點(diǎn)火電路：點(diǎn)火電路與主輸出端口相連接，主電源電路接通瞬間輸出端口得通電，點(diǎn)火電路工作，產(chǎn)生23000 V以上的高壓轟擊燈泡內(nèi)的惰性氣體，使其電離，燈泡放電回路開(kāi)始工作，燈泡發(fā)出亮度穩(wěn)定的光后，點(diǎn)火系統(tǒng)停止工作[2]。

(3)亮度調(diào)節(jié)電路：該電路通過(guò)單片機(jī)控制一個(gè)在光源輸出口的遮光片動(dòng)作，也就是控制遮光片遮擋輸出口的位置來(lái)達(dá)到調(diào)節(jié)目的。現(xiàn)在很多進(jìn)口光源還通過(guò)電子控制輸出電流的大小來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)亮度。

(4)散熱系統(tǒng)：散熱系統(tǒng)包括散熱風(fēng)扇和反光杯罩。一方面為主電源電路中的大功率元件散熱，另一方面為反光杯罩吸收光源中的熱能，而風(fēng)扇直接為杯罩散熱[3]。

(5)調(diào)焦系統(tǒng)：調(diào)焦系統(tǒng)直接安裝在放置燈泡的裝置，通過(guò)調(diào)節(jié)上面的螺絲，微調(diào)燈泡位置，使反射光能夠全部通過(guò)輸出口。在國(guó)產(chǎn)的光源中，定位做得不夠好，燈泡安裝好正常發(fā)亮后，不能直接使用，還需要進(jìn)行調(diào)焦，否則輸出光亮度不夠，不能達(dá)到臨床要求。進(jìn)口光源中位置已經(jīng)固定，直接安裝好燈泡即可直接使用。

3　典型故障維修實(shí)例

3.1故障案例一

(1)故障現(xiàn)象。一臺(tái)GL-250光源在使用過(guò)程中炸泡。

(2)故障分析處理。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)了解到，該光源使用頻繁，且上一次更換燈泡是一年之前。拆開(kāi)檢查后，電路板無(wú)明顯損壞，不安裝燈泡通電檢查主放電回路，一直聽(tīng)到“啪啪啪”的放電聲音，該聲音是點(diǎn)火電路一直在工作和主放電回路正常。于是估計(jì)問(wèn)題出現(xiàn)在燈泡上，檢查破碎的燈泡，發(fā)現(xiàn)一端有燒黑的痕跡，判斷是燈泡長(zhǎng)期使用后老化，導(dǎo)致有少量氣體進(jìn)入燈泡內(nèi)部所致。用一只舊燈泡安裝好開(kāi)機(jī)測(cè)試，燈泡點(diǎn)亮，開(kāi)機(jī)連續(xù)測(cè)試2 h未發(fā)現(xiàn)異常。

3.2故障案例二

(1)故障現(xiàn)象。桐廬尖端GL-350E冷光源開(kāi)機(jī)后有指示，無(wú)反應(yīng)。

(2)故障分析處理。開(kāi)機(jī)后各指示燈亮，無(wú)點(diǎn)火電路動(dòng)作聲音。故障點(diǎn)很可能發(fā)生在點(diǎn)火電路和主電源電路。拆機(jī)檢查，點(diǎn)火電路各元件無(wú)明顯故障，各焊點(diǎn)也無(wú)虛焊現(xiàn)象。通電檢查輸出，主電路回路無(wú)輸出，故障在主電路回路。通電用手輕輕搖動(dòng)輸出端250 V/2200 UF電解電容，發(fā)現(xiàn)點(diǎn)火電路動(dòng)作了一下，燈泡閃動(dòng)一下。判斷是因?yàn)榇箅娙蓍L(zhǎng)期放電導(dǎo)致焊點(diǎn)出現(xiàn)虛焊所致。斷電小心取出電路板，可以明顯看出該電容引腳已經(jīng)松動(dòng)，將電容取下，做放電處理如果不放電，在安裝回去時(shí)接線的瞬間會(huì)打火，容易引發(fā)觸電事故。放電完成后重新安裝并焊接牢固，同時(shí)把其他大功率、高電壓及大電流元件引腳也加錫焊接。完成后正確安裝好開(kāi)機(jī)測(cè)試，故障消除。

3.3故障案例三

(1)故障現(xiàn)象。桐廬尖端GL-350E冷光源，開(kāi)機(jī)后燈泡閃爍，主電源電路發(fā)出比較明顯的電流聲和“嚓嚓”聲。

(2)故障分析處理。燈泡閃爍，推斷是燈泡壽命已到，換上新燈泡后故障不消除，去掉負(fù)載，空載開(kāi)機(jī)運(yùn)行，電路板上異常聲音未消除。取下電路板2個(gè)開(kāi)關(guān)管和快恢復(fù)二極管單獨(dú)測(cè)量，正常，測(cè)量大電容充放電情況，正常。重新安裝好后更換SG3525芯片開(kāi)機(jī)測(cè)試，故障不消除，但是異常聲音指向了高壓部分。為了避免引起二次損害，將開(kāi)關(guān)管IRFP460A，恢復(fù)二極管MUR3040PT以及輸出端的充電電容250 V/2200 UF、SG3525芯片同時(shí)換掉后開(kāi)機(jī)，故障消除。推測(cè)是由于大功率元件處于損壞邊緣，測(cè)量值雖然正常，但是已經(jīng)不能正常工作。因此會(huì)產(chǎn)生“嚓嚓”聲音，且不能點(diǎn)亮光源燈泡。

4　小結(jié)

通過(guò)以上3例醫(yī)用冷光源典型故障的分析處理發(fā)現(xiàn)，對(duì)于醫(yī)用冷光源，尤其是國(guó)產(chǎn)冷光源，應(yīng)注意：①注意燈泡的使用時(shí)間、及時(shí)更換燈泡，部分國(guó)產(chǎn)冷光源無(wú)記時(shí)電路，使用壽命達(dá)到后未提示，有些質(zhì)量不過(guò)關(guān)燈泡達(dá)到規(guī)定使用時(shí)間后繼續(xù)使用，導(dǎo)致炸泡，因此最好將更換燈泡的時(shí)間記下，根據(jù)使用情況確定下次更換燈泡時(shí)間，提前更換；②冷光源主電路板通過(guò)的電流電壓均比較高，長(zhǎng)時(shí)間的使用會(huì)引起焊點(diǎn)虛焊，大功率元件老化和損壞，因此在主電路出現(xiàn)故障時(shí)，如果能確定是哪個(gè)具體的元件出現(xiàn)故障最好，在不能確定的情況下，最好全部換掉，以防引起二次損壞；③冷光源調(diào)焦過(guò)程中，難免帶電操作，此時(shí)一定要非常小心，防止人體觸電，同時(shí)防止短路引發(fā)設(shè)備其他部件損壞。

參考文獻(xiàn)

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[3]周文光，孔悅，王春飛，等.便攜式內(nèi)窺鏡冷光源系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備，2015，12(1)：38-40.

收稿日期：2015-05-11

作者簡(jiǎn)介

DOI:10.3969/J.ISSN.1672-8270.2016.03.047

[文章編號(hào)]1672-8270(2016)03-0149-02

[中圖分類號(hào)]R197.39

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]B