醫(yī)療設(shè)備中開關(guān)電源工作原理及常見故障分析與檢修

張元旭，關(guān)淑萍

城陽區(qū)人民醫(yī)院 器械科，山東 青島 266109

醫(yī)療設(shè)備中開關(guān)電源工作原理及常見故障分析與檢修

張元旭，關(guān)淑萍

城陽區(qū)人民醫(yī)院 器械科，山東 青島 266109

本文通過對幾例醫(yī)療設(shè)備開關(guān)電源常見故障的分析與檢修，加強維修人員對開關(guān)電源工作原理的認識。

醫(yī)療設(shè)備；開關(guān)電源；醫(yī)療設(shè)備維修

0 引言

隨著醫(yī)學電子技術(shù)的高度發(fā)展，大量先進的電子醫(yī)療設(shè)備應(yīng)用于臨床醫(yī)療，這些醫(yī)療設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)離不開安全穩(wěn)定的電源，由于開關(guān)電源具有重量輕、體積小、效率高、可提高整機的可靠性和穩(wěn)定性等優(yōu)點，因而在現(xiàn)代電子醫(yī)療設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用；同時由于長期連續(xù)的工作，造成它的故障率相對較高，由于醫(yī)療設(shè)備的特殊性和差異性，開關(guān)電源的互換性較差，一旦出現(xiàn)故障，廠家就會更換整個電源，價格昂貴，其實只要懂得開關(guān)電源的工作原理，掌握其維修技能，熟悉常見故障，大部分故障是可以修復的。

開關(guān)電源就其與負載的連接方式可分為并聯(lián)型和串聯(lián)型兩種類型，現(xiàn)代醫(yī)療電子設(shè)備中以并聯(lián)型開關(guān)電源的應(yīng)用最為廣泛，基本由以下幾部分組成：① 交流輸入整流濾波電路；② 高頻開關(guān)電路；③ 高頻功率變換及低壓整流輸出電路；④ 開關(guān)脈沖驅(qū)動電路；⑤ 取樣反饋穩(wěn)壓及保護電路。它的工作原理是：交流電壓經(jīng)整流濾波電路整流濾波后，變成含有一定脈動成份的直流電壓，該電壓經(jīng)由脈沖驅(qū)動電路驅(qū)動的開關(guān)器件進人高頻變換電路后，被轉(zhuǎn)換成各種電壓值的高頻方波，最后再將這個高頻方波電壓經(jīng)整流濾波變?yōu)樵O(shè)備工作所需要的直流電壓，高頻變換電路分析圖，見圖1。

圖1 高頻變換電路分析圖

1 故障一

1.1 故障現(xiàn)象

銳柯Vita СR故障，開機指示燈不亮，設(shè)備無自檢，電源指示燈不亮，測量輸入電壓正常，輸出電壓偏低，正常值為5 V，而實際測量值約為1.5 V。

1.2 故障分析

引起開關(guān)電源輸出電壓低的原因可能為：① 開關(guān)電源負載有短路故障，此時，應(yīng)該斷開開關(guān)電源上所有負載，以區(qū)分是開關(guān)電源電路的故障還是負載電路有故障；② 穩(wěn)壓控制電路故障，引起輸出電壓低；③ 輸出電壓端整流二極管、濾波電容失效等；④ 開關(guān)管的性能下降，導致開關(guān)管不能正常導通，帶負載能力下降。

1.3 故障排除

根據(jù)以上分析，此故障為典型的電源系統(tǒng)故障，首先斷開開關(guān)電源上的所有負載，測量輸出電壓還是偏低，故障應(yīng)在電源自身；替換電源穩(wěn)壓電路各主要元件及開關(guān)管，故障依舊；測量各輸出整流二極管及濾波電容，發(fā)現(xiàn)有一高效二極管短路，造成輸出負載過載，更換后，開關(guān)電源工作正常，設(shè)備投入使用。

2 故障二

2.1 故障現(xiàn)象

耳鼻喉的國產(chǎn)冷光源故障，開機一段時間后有爆炸的聲音，機器停機。

2.2 故障分析

拆開機器，發(fā)現(xiàn)保險炸裂，開關(guān)管崩裂。冷光源是由開關(guān)電源產(chǎn)生高壓為疝氣燈供電，所以維修工作需圍繞開關(guān)電源展開，根據(jù)故障現(xiàn)象分析，造成開關(guān)管損壞的原因主要有：① 市電電壓過高；② 穩(wěn)壓電路有問題；③ 開關(guān)管尖峰脈沖吸收電路故障；④ 開關(guān)電源負載過重；⑤ 開關(guān)管本身問題。

2.3 故障排除

根據(jù)分析，通過測量，首先排除市電和穩(wěn)壓電路的因素；測量開關(guān)脈沖吸收二極管已損壞，但不能確定此故障就是由它引起，不敢輕易試機，繼續(xù)搜尋嫌疑故障點，穩(wěn)壓電路無明顯異常，經(jīng)過耐心仔細的測量與檢查，發(fā)現(xiàn)開關(guān)變壓器次級引腳開路，造成反饋電壓為零，開關(guān)管尖峰電壓急劇升高，開關(guān)管擊穿，其他相關(guān)元器件燒毀，查明原因，更換相應(yīng)元器件后試機正常。

3 故障三

3.1 故障現(xiàn)象

影像科萬東HF51高頻X光機故障，透視情況下，監(jiān)視器無圖像，面板曝光指示燈亮。

3.2 故障分析

根據(jù)故障現(xiàn)象判斷，X線、影像增強器、攝像頭、中控器等部分故障都可能引起以上故障現(xiàn)象，其中又以各部分開關(guān)電源故障率最高。

3.3 故障排除

本故障在一一排除X線、影像增強器、攝像頭等重要部件后，最終故障鎖定在中控器上，首先測中控24 V開關(guān)電源直流供電，正常；更換一新中控器，故障依舊。重新仔細檢查發(fā)現(xiàn)，每當測量結(jié)束后，重新插上中控器24 V電源時，都會聽到輕微的“吱吱”聲，核查發(fā)現(xiàn)聲音來自24 V開關(guān)電源，拆下檢修，發(fā)現(xiàn)400 V、47 uf濾波電容有“鼓包”現(xiàn)象，造成濾波不良，使整流后的紋波電壓較大，導致開關(guān)變壓器發(fā)出“吱吱”的聲音。雖然測量有電壓輸出，但電容儲能功能失效，帶負載的能力變差；檢查其他相關(guān)元器件沒有損壞，更換濾波電容，上機后設(shè)備恢復正常，故障排除。

總之，開關(guān)電源在電子醫(yī)療設(shè)備中占有重要的地位，也是故障率較高的部件，了解和掌握開關(guān)電源工作原理及維修技能，有利于提高維修效率和成功率，在維修中可達到事半功倍的效果。

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Working Principle and Common Fault Analysis and Maintenance of Switch Power Supply in the Medicao Equipment

ZHANG Yuan-xu, GUAN Shu-ping
Department of Equipment, Сhengyang People’s Hospital, Qingdao Shangdong 266109, Сhina

R197.39

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2016.05.053

1674-1633(2016)05-0163-02

2015-05-25

2015-07-01

作者郵箱：bobobobo_222@126.com