林松濤

醫(yī)療設(shè)備開關(guān)電源的維修體會(huì)

林松濤①

開關(guān)型穩(wěn)壓電源（開關(guān)電源）具有效率高、體積小、適用面廣、可靠性高等特點(diǎn)。符合現(xiàn)代電子設(shè)備向小型化發(fā)展的方向，因而被廣泛采用。相對(duì)于電子設(shè)備中的其他模塊．開關(guān)電源工作電壓較高、電流較大．故障率高。

開關(guān)電源；醫(yī)療設(shè)備；工作原理

與一般運(yùn)用的串聯(lián)調(diào)整穩(wěn)壓電源相比，開關(guān)電源的顯著特點(diǎn)是調(diào)整管工作在開關(guān)狀態(tài)，功率損耗小，效率可達(dá)70%～95%,穩(wěn)壓器件小、重量輕，開關(guān)管功率損耗較小，散熱器也隨之減小。此外，開關(guān)電源經(jīng)常工作在幾十千赫茲，濾波電容可用較小數(shù)值的元件，允許的環(huán)境溫度也可以大大提高，不過(guò)在開關(guān)電源中，調(diào)控元件的控制電路比較復(fù)雜，瞬態(tài)響應(yīng)較差，波紋電壓也不低，穩(wěn)定度較差，故障率也相對(duì)較高。

醫(yī)療設(shè)備中運(yùn)用的開關(guān)電源基本電路由輸入電路、變換電路、輸出電路和控制電路等組成。輸入電路包括線路濾波器、浪涌電流抑制電路以及整流電路。線路濾波器的主要作用是衰減電網(wǎng)中從電源線進(jìn)入的外來(lái)高頻干擾噪聲。浪涌電流抑制電路主要用于抑制浪涌電流。整流電路是把輸入交流變?yōu)橹绷?，可分為電容輸入型和扼流圈輸入型兩大類，開關(guān)電源中經(jīng)常采用電容輸入型。功率變換電路是開關(guān)電源的核心部分，主要由開關(guān)電路和變壓器組成。開關(guān)電路的驅(qū)動(dòng)方式分為自激式和他激式兩大類。功率變換電路分為非絕緣型、絕緣型和諧振型等。開關(guān)變壓器因?yàn)槭歉哳l工作，其鐵芯通常采用鐵氧體和其它特殊合金磁蕊。開關(guān)晶體管要采用開關(guān)速度快、導(dǎo)通和工作時(shí)間短，典型的功率開關(guān)管有功率晶體管、功率場(chǎng)效應(yīng)管和絕緣型雙極型晶體管三種?？刂品绞接忻}寬調(diào)制、脈頻調(diào)制、脈寬和頻率混合調(diào)制，其中最常用為脈寬調(diào)制，控制電路的主要作用，是向驅(qū)動(dòng)電路提供矩形脈沖序列，控制脈沖寬度和頻率，從而達(dá)到改變輸出電壓的目的。輸出電路是把高頻變壓器的次級(jí)方波電壓，整流成單向脈動(dòng)直流，并將其平滑成設(shè)計(jì)要求的低波紋直流電壓。維修電源時(shí)，必須先搞清其工作原理后、才能動(dòng)手操作，千萬(wàn)不可瞎猜、亂來(lái)。

開關(guān)電源中集成控制器的應(yīng)用，直接決定開關(guān)電源的整機(jī)使用元器件的多少，電源工作的復(fù)雜程度，也直接影響開關(guān)電源的可靠性及性能。

醫(yī)療電子設(shè)備中，開關(guān)電源電路中采用較多的保護(hù)電路，具有良好的保護(hù)性，當(dāng)其輸出電路過(guò)壓、欠壓、空載或其負(fù)載電流太小或過(guò)流時(shí)，均會(huì)自動(dòng)保護(hù)到截流狀態(tài)，使各路輸出端均無(wú)法得到正常的輸出電壓值。開關(guān)電源發(fā)生故障時(shí)，特別是并聯(lián)型開關(guān)電源，應(yīng)首先在其主要輸出端和地之間，接一定數(shù)值的電阻作為電源的假負(fù)載，然后方可根據(jù)故障現(xiàn)象，結(jié)合電源電路的工作原理具體分析，判斷出故障元件。

維修時(shí)要注意檢測(cè)電路中的公共“地”，即檢測(cè)儀器與被檢修設(shè)備，在共同的“地”。最好采用隔離變壓器。使被檢修醫(yī)療設(shè)備與電源隔離，開關(guān)電源出故障的設(shè)備，往往存在絕緣擊穿的現(xiàn)象，造成高壓串點(diǎn)串線，對(duì)此，維修時(shí)要當(dāng)心。一般應(yīng)遵守“測(cè)前先斷電”，“斷電再聯(lián)線”的原則。首先排除短路故障，再處理斷線故障，尤其要防止人為造成新的短路故障，更換機(jī)件時(shí)，特別是更換電路圖或印制板上的有注明的重要機(jī)件時(shí)，必須采用相同型號(hào)的機(jī)件，決不可隨意使用代用件，當(dāng)電路發(fā)生短路時(shí)，對(duì)所有因發(fā)熱過(guò)甚而引起變色、變質(zhì)的機(jī)件，都應(yīng)全部換掉。換件時(shí)請(qǐng)斷開電源，當(dāng)更換電源元件時(shí)，必須對(duì)濾波電容進(jìn)行放電，以免造成電擊，不可盲目亂焊、亂卸，更不可隨意擰動(dòng)可調(diào)部件、電位器等，否則，會(huì)將設(shè)備的工作點(diǎn)搞亂，造成更大的故障。維修完開關(guān)電源后，應(yīng)再一次全面檢測(cè)。特別是醫(yī)療電子設(shè)備的漏電流及保護(hù)接地情況，直到正常為止。

開關(guān)電源常見的故障有:

（1）輸入電路中的直流高壓產(chǎn)生回路的二極管損壞，或進(jìn)一步造成功率管損壞。

（2）輸入電路中的高壓濾波電容漏電量較大，而引起開關(guān)電源負(fù)載能力下降，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致開關(guān)電源的啟動(dòng)限流電阻燒壞。

（3）輸人電路中高壓濾波電容失效或高頻變壓器的次級(jí)繞組的整流二極管過(guò)熱，造成直流所疊加的高頗交流波紋電壓明顯增大，造成整機(jī)工作不正常。

（4）功率開關(guān)管損壞，振蕩器停止振蕩，無(wú)直流輸出。

（5）電壓調(diào)整部分或光電禍合器損壞，使開關(guān)電源失去自動(dòng)穩(wěn)壓功能，電壓輸出不穩(wěn)定，而使整機(jī)不能正常工作。

（6）輸出端空載或負(fù)載電流太小或某一路輸出故障，造成電源開啟后立即進(jìn)人保護(hù)狀態(tài)，使各路直流無(wú)輸出。

（7）調(diào)制控制器輸出的兩路相位相差1800的脈寬驅(qū)動(dòng)脈沖明顯不對(duì)稱，造成功率開關(guān)管損壞，或控制器本身?yè)p壞。

[1]王玲,蓋玉堂,王新剛. C型臂OEC9800電源的故障分析與排除[J]. 醫(yī)療設(shè)備信息, 2007(5).

[2]王向民,劉剛,李冬偉. OEC 9800C型臂典型故障維修1例[J]. 醫(yī)療衛(wèi)生裝備, 2009(8).

[3]白小壽,趙新民. GE OEC9800 C型臂工作原理及故障分析[J]. 醫(yī)療裝備, 2007(2).

[4]郭永健,方啟軍,呂輝. Marquette 3000型床邊監(jiān)護(hù)儀電源故障實(shí)修一例[J].醫(yī)療裝備, 2008(2).

[5]陳革,錢明理,吳國(guó)華. 醫(yī)院大型醫(yī)療設(shè)備管理探討[J]. 中國(guó)醫(yī)療器械雜志, 2009(2).

[6]馬玉文,曲偉敬. PM6000插件式監(jiān)護(hù)儀應(yīng)急檢修一例[J]. 醫(yī)療衛(wèi)生裝備, 2003(2).

Experience in maintenance of switch-type power device in medical equipment

Lin Songtao

The switch-type power device is being widely used in hospitals for its high efficiency, small size, wide utilization range and high feasibility to meet the needs of developing small electronic devices. In this paper, the author shared his experience in its maintenance.

Switch-type power device; Medical equipment; Working principle

1672-8270(2010)02-0066-02

TH 779

B

林松濤,男，(1965- ),黑龍江省大慶市肇州縣人民醫(yī)院，主管技師。

2009-12-10

①黑龍江省肇州縣人民醫(yī)院 黑龍江 肇州 157000

China Medical Equipment,2010,7(2):66-67.

[First-author's address]Zhaozhou Municipal People’s Hospital, Zhaozhou 157000, China.

開關(guān)電源具有效率高、體積小，重量輕等顯著特點(diǎn)，因此，近來(lái)獲得了迅速發(fā)展。電路設(shè)計(jì)師也多考慮節(jié)約電能問(wèn)題，否則設(shè)計(jì)方案再好，也不好通過(guò)，而開關(guān)電源的采用正是節(jié)約能源的重要措施。目前，世界各國(guó)正在加緊研制新型開關(guān)電源，包括新的理論，新的電路和新的功率器件，這些開關(guān)電源的運(yùn)用，在醫(yī)療設(shè)備的設(shè)計(jì)中也越來(lái)越得到重視，而電源是醫(yī)療電子設(shè)備的核心部件之一，其質(zhì)量好壞直接影響整個(gè)醫(yī)療電子設(shè)備的可靠性，據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，醫(yī)療設(shè)備的故障60%來(lái)自于電源。