麻醉機電源故障分析與檢修

譚峰

貴港市港北區(qū)人民醫(yī)院 設(shè)備科，廣西 貴港 537100

麻醉機電源故障分析與檢修

譚峰

貴港市港北區(qū)人民醫(yī)院 設(shè)備科，廣西 貴港 537100

本文通過對麻醉機電源的幾種常見故障檢修過程進行分析，為日?？焖傩迯?fù)麻醉機、呼吸機、監(jiān)護儀等設(shè)備的中低功率直流電壓源以及快速排除故障提供參考。

麻醉機；電源故障；醫(yī)療設(shè)備維修

麻醉機直接用于重病患者的救治，這就要求在市電波動或者負載發(fā)生變化時，設(shè)備電源能提供穩(wěn)定的電壓、電流并且能不受外界干擾[1-2]，同時具有各種漏電、過載、欠壓的反饋保護。隨著醫(yī)療設(shè)備電源繼續(xù)朝著更低能耗、體積更小、集成度更高的方向發(fā)展[3]，越來越多的高集成度電源故障只能依靠更換電路板來進行維修[4]。但是，我們運用電源的基本原理，一些常見電源故障我們自己還是能夠進行修復(fù)的[4]。以我院東皇ZY9100麻醉機電源電路板的5個故障來說明這個問題。根據(jù)ZY9100的實物電源PCB板上的電路走向畫出了主電路圖，見圖1，其輸出直流24 V為麻醉機的液晶顯示屏提供正常工作所需的電壓，±12 V作為壓縮氣筒的工作電壓，5 V提供給代表各參數(shù)的指示燈。

1 故障一

1.1 故障現(xiàn)象

麻醉機液晶顯示屏的背光不亮且無內(nèi)容顯示，各參數(shù)指示燈均不亮。

1.2 故障分析

導(dǎo)致該故障可能的原因有：① 電源長時間在大電流或高電壓的環(huán)境下進行工作，使得電源內(nèi)的元件損壞率升高，引起電路短路，F(xiàn)1燒斷[5]；② 供電網(wǎng)的瞬時波峰使得輸入電壓急劇升高，引起F1燒斷[6]。

1.3 故障檢修

（1）切記先切斷市電220 V電壓，并用絕緣鑷子短路大電容C11（放電后），檢測發(fā)現(xiàn)無短路。用蜂鳴器檔檢測所有連接導(dǎo)線，均無斷路。認真觀察電源板上的元件，發(fā)現(xiàn)各個電子器件表面無燒焦、電容內(nèi)部溶液無溢出、器件無刺鼻的氣味。

（2）檢測D1中的4個二極管，正向?qū)?、反向接近無窮大，說明D1正常。測量防止電流過大起保護作用的電阻R5、R25，均無開路及被短路現(xiàn)象。正反向測量K2607的柵極G、漏極D、源極S的任意兩腳，結(jié)果發(fā)現(xiàn)均燒壞。更換后發(fā)現(xiàn)仍燒壞且不發(fā)燙，一般是D2、C4被擊穿失效，電流過大所致，更換K2607、D2、C4后機器恢復(fù)正常。

2 故障二

2.1 故障現(xiàn)象

麻醉機液晶顯示屏和各參數(shù)指示燈在過暗和正常亮度之間相間變化。

2.2 故障分析

此種現(xiàn)象表明，F(xiàn)1沒有損壞，輸出電壓5、24、12 V都不穩(wěn)定。造成此故障可能的原因有：① 電源啟動過程發(fā)生故障；② 直流電壓輸出過程出現(xiàn)故障。

2.3 故障檢修

首先檢測元件R5、R12、D3、D1無開路。然后檢查UC3844、K2607、TL431、TLP521、LM7824、C8536、IRF540N、T1的繞組線圈和管腳連接處以及輸出線有無虛焊現(xiàn)象，判斷高性能固定頻率電流模式控制器UC3844有無擊穿燒壞和進入正常的電路控制狀態(tài)。詳細的檢測步驟為：上電后用萬用表測⑦腳和⑤腳（該管腳是控制電路和電源的交流地）之間的電壓，若⑦腳有11 V以上電壓并且⑧腳和⑤腳之間有5 V電壓，電壓隨即分別出現(xiàn)在①、②、④、⑥腳，則表示UC3844構(gòu)成的電流控制電路已開始工作，該芯片沒有損壞；如果⑦腳電壓低，隨即沒有電壓出現(xiàn)在①、②、④、⑥腳，就表明該芯片已經(jīng)損壞。經(jīng)常遇到的故障是：⑦腳與⑤腳之間被短路、⑥腳與⑤腳被短路、①腳與⑤腳被短路。若無上述故障，但是所有直流電壓均無輸出，表明該控制芯片已經(jīng)損毀，更換新的芯片后故障解決。

圖1 東皇ZY9100麻醉機主電源電路圖

3 故障三

3.1 故障現(xiàn)象

麻醉機上的各參數(shù)指示燈亮度過亮，壓縮氣筒的伸縮速度稍微偏快。

3.2 故障分析

機器使用時間過久后，固定電阻和可調(diào)電阻的阻值發(fā)生變化，導(dǎo)致輸出的電壓±12、5 V發(fā)生微小變化，引起上述故障。

3.3 故障檢修

測得輸出±12、5 V有微小漂移，調(diào)節(jié)滑動變阻器W1、W2進行微校準后故障解除。

4 故障四

4.1 故障現(xiàn)象

麻醉機壓縮氣筒的伸縮速度明顯過快。

4.2 故障分析

本電源中，由直流電壓輸出電路和反饋調(diào)節(jié)電路一起組成閉環(huán)自我調(diào)節(jié)控制輸出、輸入電路，上述任何一個控制電路出現(xiàn)故障都會引起提供給負載的輸出恒流電壓±12 V升高到50 V以上。

4.3 故障檢修

由于該電源具備自我反饋調(diào)節(jié)輸出控制電路，所以某處輸出電壓升高會引起另外的反饋電路和電源啟動電路的動作[7]。先斷開電路圖中芯片TL431的連接點a處，這就使得低壓不能反饋到高壓，接著測量接電瞬時輸出的主電壓5、12 V，此時不能長時間通電，否則燒壞電路。此故障通常為TLP521燒壞，R13、R14、R21、R22斷路，TL431短路引起的，以上元件毀壞都可能導(dǎo)致UC3844的②腳電壓被拉低，⑥腳輸出高電平超寬脈沖電壓，此時不能長時間通電，否則將嚴重?zé)龤У蛪狠敵鲭娐贰?/p>

用指針萬用表檢測精密基準電壓源TL431的方法：將TL431的參考端（R）和陰極（K）短接后再串聯(lián)一個0.12 W、4.7 kΩ的電阻至9 V萬用表電池的正極，陽極（A）接電池負極，用萬用表電壓檔測K對A的電壓，若為2.5 V則是好的，否則是壞的。

檢測光耦TLP521的方法：用電阻檔測陽、陰極的正向?qū)?，其阻值約為幾十kΩ，反向為無窮大；集電極和發(fā)射極正、反向電阻都趨于無窮大，滿足以上兩個條件則是好芯片。此次測量上述元件后發(fā)現(xiàn)TL431和TLP521已損壞，更換后麻醉機工作恢復(fù)正常。

5 故障五

5.1 故障現(xiàn)象

麻醉機液晶屏背光微弱和顯示內(nèi)容模糊，并且各參數(shù)指示燈亮度過暗。

5.2 故障分析

此故障表明輸出的恒流電壓過低，引起該故障的原因有以下4種：

（1）供電網(wǎng)提供給電源的交流電壓過低，因此電源輸出的電能也會降低，從而導(dǎo)致提供給負載的恒流電壓降低[8]。

（2）連接至負載的線內(nèi)銅絲大部分脫離焊盤，損失一部分電壓，這將降低輸出電壓。

（3）Q1的輸出特性削弱和高壓大電容C11充放電能力削弱，都將增加等效內(nèi)阻分擔(dān)的電壓，這也使得輸出的電壓大大減少。

（4）假如剛接上K2607馬上就燒壞，這是由于T1的初級繞組線圈開虛焊，使得K2607在電源啟動過程中不能起激勵電路的作用，這將損失很大一部分電能，從而導(dǎo)致輸出電壓降低。

5.3 故障檢修

（1）檢測市電電壓，發(fā)現(xiàn)有220 V交流電。

（2）用蜂鳴器檔檢測所有連接導(dǎo)線，結(jié)果發(fā)現(xiàn)無斷路、虛焊現(xiàn)象[9]。

（3）用指針萬用表電壓交流檔測C11的電壓從360 V升到380 V，說明其充放電能力良好；檢測K2607未燒，測量R24、R6、R25處分擔(dān)的電壓無過高。

（4）認真查看變壓器T1初級主線圈繞組1、2、3、4端和電路板上的管腳連接處，發(fā)現(xiàn)4端有虛焊，補焊后機器恢復(fù)正常。

6 討論與總結(jié)

保險絲燒斷通常表明高壓主電路中的N溝道MOS功率管、固定頻率電流控制集成芯片、直流整流橋、光耦芯片TLP521被短路。因為在電路板上檢測器件時，可能會導(dǎo)致參數(shù)特性有非常大的偏差，所以可以適時取下器件進行檢測對比。廠家一般不會提供電路原理圖，這就要求我們在維修前根據(jù)PCB板上的電路走向耐心地畫出電路原理圖。只有理解電源的電路原理，才能準確、快捷地解決故障，為醫(yī)院節(jié)省更多的維修費用。

[1] 黃勇,莫國民,王艷,等.X線高頻高壓耐壓測試系統(tǒng)的設(shè)計[J].中國醫(yī)療器械雜志,2007,31(5):11-14.

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[6] 王權(quán),李澍,蘇宗文,等.電源在醫(yī)用電氣設(shè)備電磁兼容性測試中的影響分析[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2015,30(8):127-129,126.

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Power Failure Analysis and Maintenance of Anesthesia Machine

TAN Feng
Department of Equipment, Gangbei District People’s Hospital of Guigang, Guigang Guangxi 537100, China

TH777

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2016.08.058

1674-1633(2016)08-0167-03

2015-07-28

2015-11-21

作者郵箱：2523484269@qq.com