徠卡MC1型手術(shù)顯微鏡光源高壓?jiǎn)?dòng)電路原理及檢修分析

傅守勇，李長(zhǎng)菲，劉炳麟

1. 青島市市立醫(yī)院，山東 青島 266001；2. 山東大學(xué)齊魯醫(yī)院（青島），山東 青島 266035

引言

徠卡MC1（TYPE:10713940）手術(shù)顯微鏡在醫(yī)院使用較多，其光源電路部分故障偶爾發(fā)生，但由于無電路圖，也未查到相關(guān)的文獻(xiàn)報(bào)道，給實(shí)際維修工作帶來了較大困難。本文以在近幾年工作中遇到的一例罕見故障為例進(jìn)行分析和總結(jié)，希望對(duì)相關(guān)工作者有所幫助。

1 徠卡MC1手術(shù)顯微鏡高壓?jiǎn)?dòng)電路結(jié)構(gòu)與工作原理

徠卡手術(shù)顯微鏡主要由機(jī)械系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)、電路控制系統(tǒng)、光源電路系統(tǒng)等組成。光源電路系統(tǒng)有兩路光源輸出：主光源和應(yīng)急光源，兩者分屬于不同電源箱，可手動(dòng)轉(zhuǎn)換[1]。主光源電路由開關(guān)電源及高壓?jiǎn)?dòng)電路組成。其中開關(guān)電源電路由整流、濾波、調(diào)整及反饋電路組成。220 V市電輸入，經(jīng)以上電路后輸出一路，供兩風(fēng)扇工作，給主光源電路散熱；一路輸出為恒流源電路，為高壓?jiǎn)?dòng)電路提供輸入電壓[2]。高壓?jiǎn)?dòng)電路由RC充放電、二極管倍壓、高壓電容充放電、線圈升壓電路及氙燈等組成[3]。高壓?jiǎn)?dòng)電路工作原理，見圖1。

圖1 高壓?jiǎn)?dòng)電路線路板對(duì)應(yīng)線路圖

開關(guān)電源供氙燈+LAMP、-LAMP輸入端電路，為恒流源電路，該電壓通過電阻R600，給電容C600充電[4]，當(dāng)C600兩端電壓達(dá)到95～113 V以上時(shí)，D600開關(guān)管導(dǎo)通，C600通過T600感應(yīng)線圈初級(jí)放電，T600線圈次級(jí)感應(yīng)出高壓，該高壓通過高壓硅堆D601給電容C601充電；C600放電到其兩端低于95～113 V時(shí)，D600關(guān)斷，C601兩端電壓通過高壓硅堆D602給電容C602、C603、C604充電；該電路如此反復(fù)充、放電，通過倍壓升壓電路C601、D601、D602、C602、C603、C604，升壓電容C602、C603、C604兩端不斷升壓，當(dāng)C602、C603、C604兩端電壓升到5 kV以上時(shí)，間隙放電管GAP600A瞬間導(dǎo)通，磁棒線圈T601初級(jí)工作，磁棒次級(jí)感應(yīng)出20 kV以上高電壓，與磁棒次級(jí)相連的氙燈，通過高壓轟擊后使燈內(nèi)的惰性氣體電離，內(nèi)部氣體被擊穿導(dǎo)通，此時(shí)，啟動(dòng)電路停止工作，主放電回路導(dǎo)通，開關(guān)電源供氙燈工作的電路由恒流源變?yōu)楹銐汗╇婋娐罚峁┓€(wěn)定的13.2 V直流電壓，供氙燈工作[5]。

2 故障實(shí)例與分析

2.1 故障現(xiàn)象

該機(jī)在工作中突然出現(xiàn)無光源輸出，兩個(gè)散熱電風(fēng)扇正常轉(zhuǎn)動(dòng)。開機(jī)瞬間，氙燈燈泡無啪啪的啟動(dòng)聲音。

2.2 故障分析

首先檢查氙燈燈泡，無擊穿發(fā)黑現(xiàn)象，與徠卡OH4上同型號(hào)氙燈燈泡交換，確認(rèn)原氙燈燈泡正常。此故障原因應(yīng)為電路故障。

2.3 故障檢修過程

（1）檢查開關(guān)電源電路。用萬用表（FLUKE115C）測(cè)量風(fēng)扇兩端直流電壓為12 V；其輸出給高壓?jiǎn)?dòng)電路輸入端電壓為193 V，表明此電路正常。

（2）檢查高壓?jiǎn)?dòng)電路。萬用表測(cè)量氙燈燈泡兩端直流電壓為193 V（開機(jī)后等一會(huì)兒測(cè)量，正常時(shí)開機(jī)瞬間此處為超過20 kV的高壓[6]），且關(guān)機(jī)后其兩端很快降為0。高壓?jiǎn)?dòng)電路未正常工作。

測(cè)量R600兩端直流電壓為74 V，C600兩端直流電壓為129 V，超過D600導(dǎo)通電壓，檢查后級(jí)電路。

因其后級(jí)電路為高壓電路，故用萬用表靜態(tài)測(cè)量該電路元器件。RC充電電路、高壓電容充電電路、T601升壓磁棒電路各元器件均未見異常。

檢查開關(guān)二極管及倍壓電路。C601充放電正常，用搖表測(cè)量高壓硅堆D601、D602正常。萬用表測(cè)量開關(guān)管D600，1-2，1-3間電阻為無窮大，2-3間電阻為零，拆下后電阻同上。新購?fù)尽⑼吞?hào)D600管1-3、2-3間電阻為無窮大，1-2間電阻為零[7-12]。更換該元件，故障依舊。更換同型號(hào)、正常機(jī)器該件到故障機(jī)，故障依舊。

測(cè)量T600線圈，初級(jí)0.4 Ω，次級(jí)380 Ω，另一同型號(hào)機(jī)器該線圈初級(jí)0.4 Ω，次級(jí)147 Ω。故障板T600從外觀看、用鼻子聞未見異常。因該線圈屬定制，未用交換法更換。

再次用不同的萬用表靜態(tài)測(cè)量各元件，尤其高壓電容，均未見異常。

本文決定比照實(shí)物圖，畫出原理圖，經(jīng)仔細(xì)分析，以上維修思路正常。維修陷入困境。

根據(jù)原理圖，用Hantek1020B型示波表檢查驅(qū)動(dòng)電路中的R600兩端為27.4 V，C600兩端為25.2 V，電容充放電幅度達(dá)不到D600導(dǎo)通要求，更換該電容，開機(jī)后風(fēng)扇轉(zhuǎn)，氙燈未點(diǎn)亮，也未有啪啪聲，但試著用示波表測(cè)量C600波形時(shí)，突然啪的一聲氙燈點(diǎn)亮。多次試著開機(jī)，每次均18～19 s后，氙燈點(diǎn)亮（D600為更換后的新元件，T600初、次級(jí)各用10 cm延長(zhǎng)線與電路板相連）。復(fù)原T600，開機(jī)仍然18～19 s后，氙燈點(diǎn)亮。換回D600原件，開機(jī)正常。氙燈亮后用示波表測(cè)量氙燈兩端電壓為13.2 V[13-16]。開機(jī)瞬間，觀察C600充放電波形、幅度正常。故障排除。

2.4 故障小結(jié)

本例故障由高壓電容C600漏電所致，但是在檢修過程中因手頭無資料，用萬用表測(cè)量各元器件時(shí)由于其測(cè)量局限性陷入困境，后通過畫出原理圖、分析，用示波表測(cè)量波形，得出了與之前萬用表不一樣數(shù)值，加之用不同的表測(cè)量高壓電容值時(shí)，讀數(shù)與所標(biāo)稱值相符；同時(shí)購置的D600開關(guān)管與原開關(guān)管及另一線路板該件各個(gè)腳阻值不同、T600升壓線圈與同一型號(hào)板子T600阻值不同，導(dǎo)致維修過程走了彎路。

3 總結(jié)和討論

維修無圖紙醫(yī)療設(shè)備可以通過對(duì)照線路板畫出線路圖，分析其原理，查找相關(guān)資料，以便使問題盡快得到解決。另外，實(shí)踐證明在維修線路板時(shí)示波表或示波器較萬用表能更好解決問題。

施樂輝、LUXTEC、STORZ等進(jìn)口醫(yī)用光源高壓?jiǎn)?dòng)電路，與本文高壓?jiǎn)?dòng)電路結(jié)構(gòu)、原理基本一致，維修時(shí)參照該原理圖，可節(jié)省時(shí)間與費(fèi)用，達(dá)到事半功倍效果，更好為臨床服務(wù)。