醫(yī)療設備開關電源的維修體會

林松濤

醫(yī)療設備開關電源的維修體會

林松濤①

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

開關電源；醫(yī)療設備；工作原理

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

醫(yī)療設備中運用的開關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中從電源線進入的外來高頻干擾噪聲。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)橹绷鳎煞譃殡娙葺斎胄秃投罅魅斎胄蛢纱箢?，開關電源中經常采用電容輸入型。功率變換電路是開關電源的核心部分，主要由開關電路和變壓器組成。開關電路的驅動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。開關變壓器因為是高頻工作，其鐵芯通常采用鐵氧體和其它特殊合金磁蕊。開關晶體管要采用開關速度快、導通和工作時間短，典型的功率開關管有功率晶體管、功率場效應管和絕緣型雙極型晶體管三種。控制方式有脈寬調制、脈頻調制、脈寬和頻率混合調制，其中最常用為脈寬調制，控制電路的主要作用，是向驅動電路提供矩形脈沖序列，控制脈沖寬度和頻率，從而達到改變輸出電壓的目的。輸出電路是把高頻變壓器的次級方波電壓，整流成單向脈動直流，并將其平滑成設計要求的低波紋直流電壓。維修電源時，必須先搞清其工作原理后、才能動手操作，千萬不可瞎猜、亂來。

開關電源中集成控制器的應用，直接決定開關電源的整機使用元器件的多少，電源工作的復雜程度，也直接影響開關電源的可靠性及性能。

醫(yī)療電子設備中，開關電源電路中采用較多的保護電路，具有良好的保護性，當其輸出電路過壓、欠壓、空載或其負載電流太小或過流時，均會自動保護到截流狀態(tài)，使各路輸出端均無法得到正常的輸出電壓值。開關電源發(fā)生故障時，特別是并聯型開關電源，應首先在其主要輸出端和地之間，接一定數值的電阻作為電源的假負載，然后方可根據故障現象，結合電源電路的工作原理具體分析，判斷出故障元件。

維修時要注意檢測電路中的公共“地”，即檢測儀器與被檢修設備，在共同的“地”。最好采用隔離變壓器。使被檢修醫(yī)療設備與電源隔離，開關電源出故障的設備，往往存在絕緣擊穿的現象，造成高壓串點串線，對此，維修時要當心。一般應遵守“測前先斷電”，“斷電再聯線”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，更換機件時，特別是更換電路圖或印制板上的有注明的重要機件時，必須采用相同型號的機件，決不可隨意使用代用件，當電路發(fā)生短路時，對所有因發(fā)熱過甚而引起變色、變質的機件，都應全部換掉。換件時請斷開電源，當更換電源元件時，必須對濾波電容進行放電，以免造成電擊，不可盲目亂焊、亂卸，更不可隨意擰動可調部件、電位器等，否則，會將設備的工作點搞亂，造成更大的故障。維修完開關電源后，應再一次全面檢測。特別是醫(yī)療電子設備的漏電流及保護接地情況，直到正常為止。

開關電源常見的故障有:

（1）輸入電路中的直流高壓產生回路的二極管損壞，或進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，而引起開關電源負載能力下降，嚴重時導致開關電源的啟動限流電阻燒壞。

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

（4）功率開關管損壞，振蕩器停止振蕩，無直流輸出。

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

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

（7）調制控制器輸出的兩路相位相差1800的脈寬驅動脈沖明顯不對稱，造成功率開關管損壞，或控制器本身損壞。

[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)護儀電源故障實修一例[J].醫(yī)療裝備, 2008(2).

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

[6]馬玉文,曲偉敬. PM6000插件式監(jiān)護儀應急檢修一例[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.

開關電源具有效率高、體積小，重量輕等顯著特點，因此，近來獲得了迅速發(fā)展。電路設計師也多考慮節(jié)約電能問題，否則設計方案再好，也不好通過，而開關電源的采用正是節(jié)約能源的重要措施。目前，世界各國正在加緊研制新型開關電源，包括新的理論，新的電路和新的功率器件，這些開關電源的運用，在醫(yī)療設備的設計中也越來越得到重視，而電源是醫(yī)療電子設備的核心部件之一，其質量好壞直接影響整個醫(yī)療電子設備的可靠性，據有關統計數據表明，醫(yī)療設備的故障60%來自于電源。