戴啟兵
淺談醫(yī)療設(shè)備電源故障的維修
戴啟兵
醫(yī)療設(shè)備;電源;維修
隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,各種各樣的新型醫(yī)療設(shè)備層出不窮,為人們的健康保駕護(hù)航。不論設(shè)備功能多么先進(jìn)、復(fù)雜,有一樣?xùn)|西是別不可少的,那就是電源,它是整個設(shè)備能量轉(zhuǎn)換的動力源。盡管各種設(shè)備的原理不盡相同,但其電源的原理卻大同小異。
醫(yī)療設(shè)備中通常采用開關(guān)電源。開關(guān)電源具有功耗小、效率高的特點(diǎn)。在開關(guān)電源中,晶體管在激勵信號的激勵下,高速地交替工作在導(dǎo)通-截止的開關(guān)狀態(tài),頻率很高,這使得晶體管的功耗很小,電源效率大幅提高,可達(dá)到70%~95%以上[1]。另外,開關(guān)電源的電壓是由激勵信號來調(diào)節(jié)的,輸入信號的電壓變化可以通過調(diào)頻或調(diào)寬來進(jìn)行補(bǔ)償,這樣對電網(wǎng)的適應(yīng)能力也較大的提高[2],允許外電網(wǎng)的電壓波動范圍也較大,提高了整機(jī)的穩(wěn)定性和可靠性。
由于電源常常工作在惡劣的環(huán)境之中,它承受著整機(jī)大電流、高電壓的沖擊,所以電源的故障率相對較高,在有元器件損壞的實(shí)質(zhì)性故障中,電源的故障通常能占到50%以上[3]。開關(guān)電源主要由全橋整流電路、啟動電路、開關(guān)管激勵電路、穩(wěn)壓控制電路、輸出整流濾波電路以及各種保護(hù)電路等組成。整流電路的整流橋、電容、啟動電路的限流電阻、激勵電路的開關(guān)管、控制電路的光耦和輸出電路的高頻二極管、濾波電容、限流電阻等是較常出現(xiàn)故障的地方。通常我們維修醫(yī)療設(shè)備時,基本上都從電源著手,所以精通電源,特別是開關(guān)電源的原理與維修,就可以很好的開展醫(yī)療設(shè)備的維修工作。下面簡單介紹5例電源故障的實(shí)例,說明電源部分維修在醫(yī)療設(shè)備維修的重要性。
故障一:飛利浦HDI4000彩超,機(jī)器正常工作后關(guān)機(jī),再開機(jī),主機(jī)面板指示燈亮,鍵盤控制有效,但顯示器黑屏。
分析與檢修:主機(jī)鍵盤控制有效,說明主機(jī)工作正常,顯示器黑屏,可能的原因:①主機(jī)未有視頻信號輸出主顯示器,使顯示器黑屏。②顯示器故障。使屏幕不亮變成黑屏。③顯示器工作需+12 V直流工作電源,由主機(jī)提供,若主機(jī)供不出+12 V直流工作電源,顯示器也將變成黑屏。由最簡單的檢查開始。首先檢測顯示器供電端子,電壓表顯示電壓為0V,這就是說顯示器黑屏是由于沒有直流工作電壓引起,所以查電源板PSM,查到主機(jī)開關(guān)電源箱內(nèi)+12 V供顯示器工作電壓的開關(guān)管開路,造成不能有正常的電壓輸出,到市場上買到一個同樣型號的晶體管換上后,有+12 V輸出電源正常,顯示器黑屏故障排除,彩超工作正常。
故障二:意大利BI0TECNICA公司BT-224半自動生化分析儀所有項(xiàng)目的測試結(jié)果均為零。
故障與檢修:接通電源開機(jī),利用儀器本身的自檢功能(按Autocheck鍵),檢查到光源輸出電壓為24 V,大大超過了燈泡的額定電壓值12 V。打開儀器發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,并且燈泡內(nèi)已發(fā)黑經(jīng)檢查燈泡已燒壞,再用萬用表測量燈泡的兩端電壓為24 V,說明光源電路已損壞。首先測量電源變壓器輸出交流電壓18 V正常,經(jīng)過橋式整流后輸出直流24 V亦正常。切斷儀器電源,分別拆下TR1和TR2用萬用表測量發(fā)現(xiàn)大功率三極管TR2(2N3055)已擊穿,由于TR2擊穿從整流橋輸出的電壓經(jīng)過TR2直接加到燈泡兩端造成燈泡燒壞。換上同樣型號的大功率三相極管TR2(2N3055)、換上一只新燈泡開機(jī)光源基本正常調(diào)整可調(diào)電位器使之輸出12 V,儀器恢復(fù)正常。
故障三:奧林巴斯全自動生化儀AU640顯示器顯示試劑盤溫度過高,并報ER2152故障,并提示“DSR CHECK TIMEOUT",即試劑盤溫度控制系統(tǒng)與計算機(jī)通訊超時中斷,操作系統(tǒng)處于停止?fàn)顟B(tài)。
分析與檢修:按使用手冊提示,關(guān)閉計算機(jī)系統(tǒng)。檢查主機(jī)與計算機(jī)的通訊導(dǎo)線連接情況。重新啟動計算機(jī),但故障依舊,操作系統(tǒng)仍不能進(jìn)人“STANDBAY”準(zhǔn)備操作狀態(tài)。
由于溫度控制電路工作在低電流、低電壓狀態(tài),一般很少發(fā)生故障。但開關(guān)電源部分輸出電壓高(130 V)、負(fù)載電流大(5.5 A),再加上試劑盤制冷控制系統(tǒng)是一天24 h不間斷運(yùn)行的,所以產(chǎn)生故障的可能性較大。首先檢測MV2115試劑盤恒溫控制板上的場效應(yīng)開關(guān)管2SK2257上的G,S極間電阻。其正常在路正向阻值應(yīng)為60Ω,反向阻值應(yīng)為450Ω,而檢測發(fā)現(xiàn)其正反向阻值均為0,說明場效應(yīng)開關(guān)管2SK2257上的G,S極已擊穿短路,由于ZD2穩(wěn)壓二極管27幾與其G,S極并聯(lián),所以它也被擊穿短路。拆下這兩個元件,換上兩個同型號的元件,再次檢測其在路正反向阻值,均在正常范圍。由于此開關(guān)電源可在負(fù)載開路的情況下正常運(yùn)行,所以我們將MV2115試劑盤恒溫控制板做通電實(shí)驗(yàn),將J,(200)接插件與100v交流接通,檢測其輸出接插件J2(203)的1,2腳兩端電壓,為+143V,因?yàn)榇藭r未帶負(fù)載,所以其輸出電壓略高于+130 V。經(jīng)檢測無誤后,將MV2115試劑盤恒溫控制板裝上,開機(jī)機(jī)器工作恢復(fù)正常。
故障四:惠普HP1166心電監(jiān)護(hù)儀通電開機(jī)后,出現(xiàn)屏幕無顯示,面板亮度調(diào)節(jié)不起作用,但電源指示燈亮,聲音報警等正常。
分析與檢修:從故障現(xiàn)象來看,產(chǎn)生的原因很多,電源、掃描電路、顯像管等都會引起黑屏,我們遵循先易后難的原則,先檢查電源板是否正常,再查其他電路板是否正常。打開機(jī)殼,開機(jī),測量電源板上的電壓+SV,-4V,+12V,-12V,+17V等均正常,但是+40V只有+25V,說明電源板有問題。于是我們檢查+40V電壓的產(chǎn)生電路,元器件不是很多,由集成電路U4(LM201AN)與外周電路組成,檢查外圍電路R11、R12、Q3、Qg、QZ、VRS等元件沒發(fā)現(xiàn)特別異常。找來一片LM201AN試著換上,整機(jī)恢復(fù)正常。+40V是提供母板上的垂直掃描及高壓包的直流電壓,在該例中正是由于+40V電壓不足導(dǎo)致高壓上不去,顯像管不工作,所以黑屏。
故障五:惠普43120A除顫儀通電后設(shè)備顯示屏沒有任何顯示,電源指示燈不亮。
分析與檢修:判斷故障出現(xiàn)在BatterychargerBoard系統(tǒng)。打開機(jī)器檢查電源板的各個保險絲,編號為F1、F2、F3的3A保險絲熔斷,更換保險絲后通電仍然燒保險絲,將電源板拆卸下來后單獨(dú)對電源板通電,故障依舊。我們根據(jù)技術(shù)資料進(jìn)行電路分析,對電源板保險絲之后的負(fù)載進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)CR1整流模塊、Q1場效應(yīng)管、CR2穩(wěn)壓二極管燒壞,更換了這些被損壞的電子元件后,單獨(dú)對電源板供電已不燒保險絲,在檢查電源板的輸出電壓,直流+5V、+8V、+12V均正常。將電源板安裝回機(jī)器上檢查無誤后通電試機(jī),一切正常。
隨著醫(yī)療設(shè)備的不斷發(fā)展,設(shè)備的電源也在不斷更新,這就要求我們生物醫(yī)學(xué)工程人員平時要認(rèn)真學(xué)習(xí)國內(nèi)外的新知識和新業(yè)務(wù)來不斷充實(shí)自己,不斷地在實(shí)際工作中鍛煉自己,努力掌握醫(yī)療設(shè)備維修技術(shù),為醫(yī)院增收節(jié)支和醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展不斷做出自己的貢獻(xiàn)。
[1]李金伴,李捷輝,李捷明.開關(guān)電源技術(shù).北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006.
[2]周志敏,周紀(jì)海,紀(jì)愛華.開關(guān)電源實(shí)用電路.北京:中國電力出版社,2006.
[3]周理明,蔣益鋼,盧航.醫(yī)療器械維修的捷徑——電源的維修.醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2007,28(9):91-92.
223200江蘇省淮安市楚州中醫(yī)院設(shè)備科