3 功率器件及外圍電路故障

　　醫(yī)療設備開關電源和其他開關電源一樣，功率器件是必不可少的。其中用的較多的有功率二極管、可控硅（SCR）和功率場效應管等。在維修過程中，功率器件是重點檢查對象，此類器件的損壞，會導致開機保護或燒熔斷絲。在維修中發(fā)現(xiàn)該類器件損壞時，除更換同參數(shù)器件外，還必須檢查外圍高壓電容及限流或電流檢測電阻。

　　例1 ：Alcon Universal II 型超聲乳化儀開機面板無顯示，“Standby”燈閃爍，開關電源有“吱吱”聲，可大致判斷電源有保護動作。該電源用到了 UC3842、UC3843 和UC3854等PWM IC，各IC 電流檢測端均提示過流，且各供電端電壓跳變。排除PWM IC 及外圍電路損壞后，重點檢查功率器件，其中一路電源的開關管（IRF460）擊穿，更換該場效應管后又檢查了其外圍電路，發(fā)現(xiàn)與其連接的C26 高壓電容（1KV）已擊穿，更換C26 后通電，主+24V 輸出正常，將機器所有連線恢復，各組電壓正常且整機工作穩(wěn)定。

　　例2 ：SHIMADZU OPESCOPE 50N 型X 線機監(jiān)視器無顯示，指示燈閃爍，該X 線機總供電為220V，而監(jiān)視器供電為110V，送修前操作人員單獨對監(jiān)視器加220V 后指示燈不亮。該監(jiān)視器電源采用STR 54041 開關電源厚膜模塊設計，其DS 極已擊穿，且D1722 被擊穿，更換后接假負載各路電源輸出正常，恢復電路連線后指示燈亮，機內(nèi)有“嗒嗒”聲，但仍無顯示，后檢查發(fā)現(xiàn)行管Q9 和保險電阻R71損壞，更換后整機工作正常。

　　4 PWM IC及外圍電路故障

　　電源控制芯片與開關管組合在醫(yī)療設備開關電源中應用很普遍，一個電源甚至還會多處用到。PWM 開關穩(wěn)壓或穩(wěn)流電源的基本工作原理就是在輸入電壓、內(nèi)部參數(shù)及外接負載變化的情況下，控制電路通過被控制信號與基準信號的差值進行閉環(huán)反饋，調(diào)節(jié)主電路開關器件的導通脈沖寬度，使得開關電源與輸出電壓或電流等被控制信號穩(wěn)定。

　　PWM 的開關頻率一般固定，控制取樣信號可以構(gòu)成單環(huán)、雙環(huán)或多環(huán)反饋系統(tǒng)，實現(xiàn)穩(wěn)壓、穩(wěn)流及恒定功率的目的。

　　同時，可以實現(xiàn)一些附帶的過流保護、抗偏磁及均流等功能。

　　在維修開關電源時，當整流濾波電路、開關管正常情況下，通常要檢測PWM IC 及外周電路是否正常，這樣會達到事半功倍的效果。PWM IC 基本上都存在IC 供電、基準電壓、驅(qū)動脈沖、電流檢測及取樣調(diào)整電路等。PWM IC供電一般是主電源經(jīng)一電阻降壓所得，通常稱為啟動電阻，若該電阻開路或變大，提供給IC 供電低將導致電源不啟動。

　　當供電正常時，重點檢查基準電壓及驅(qū)動脈沖是否正常，然后監(jiān)測電流傳感端電壓是否正常，接著要仔細檢測傳感支路。判斷PWM IC 自身故障的方法一般是通過測量引腳間阻抗或給供電端輸入標稱電壓，觀察基準電壓是否準確。

　　例1 ：北美GS 麻醉機+5V、+12V 電源板無輸出。該機器開關電源初級PWM IC 芯片為UC3845，保險和主要功率器件完好，計劃先檢查PWM IC 芯片供電、基準電壓和電流檢測端引腳電壓，發(fā)現(xiàn)+300V 正常，7 腳無電壓輸入。

　　原因是100K 啟動電阻開路。更換后，PWM IC 供電正常，6 腳輸出脈沖波形穩(wěn)定，+5V、+12V 輸出電壓正確。

　　例2 ：Stryker 腔鏡監(jiān)視器， 電源由開關管BUK456、UC3824 及外圍電路組成。UC3842 因第6 腳與5 腳短路而損壞，BUK456 的DS 極擊穿，電流檢測電阻開路，且脈沖輸出端串聯(lián)電阻開路，更換上述器件后，工作正常。若只是更換外圍電路損壞器件，而未發(fā)現(xiàn)UC3842 自身損壞，換上的器件在開機瞬間會重新?lián)p壞。因此，在維修中要排除PWM IC 自身故障。

　　5 其他電源部件故障

　　在維修當中，往往會遇到一些并非電子器件完全損壞所致的故障。如電容容量變小、線路板部分隱蔽性接觸不良、電源灰塵過多或散熱不良導致電源不穩(wěn)定及部分風扇控制電路故障致電源停振等。由于這類問題通過傳統(tǒng)檢測方法有些困難，因此，根據(jù)經(jīng)驗和分析采取替換方式排除。

　　在維修醫(yī)療設備電源時，首先要對灰塵進行處理，可用吸塵器和大功率冷風機清除，在處理過程中要減少人體靜電和防止線路板電容器對人體放電。對有大量風扇的電源一定要檢查風扇的轉(zhuǎn)速，特別是那些帶轉(zhuǎn)速控制或速度檢測的風扇，不確定時可采取替換法解決。

　　例1 ：日立7170A 生化儀+5V 開關電源，開機正常工作幾分鐘后，電源指示燈由綠變滅，+5V 輸出停止，散熱風扇無明顯異常，功率部件和PWM IC 正常，但在做完清潔后未接風扇電源無輸出。換上普通的2 線CPU 風扇依然無輸出，將該風扇測速線接上并連入線路板后，電源輸入正常且可連續(xù)工作。因此，可得出原風扇因時間較長轉(zhuǎn)速降低致電源停振的結(jié)論。以前，+24V 也出現(xiàn)過此類問題，當時因設備使用較急更換了新的電源模塊后恢復正常。

　　例2 ：TOSHIBA 240A 型B 超連續(xù)工作時間較長后電源外殼發(fā)燙，且經(jīng)常出現(xiàn)過溫保護。該類故障一般是因為內(nèi)部灰塵過多或內(nèi)部風扇轉(zhuǎn)速變低致整個電源工作環(huán)境變差所致。將電源拆下徹底除塵，更換電源底部和背面風扇后電源溫度明顯下降，機器工作正常，且1 年未出現(xiàn)故障。

　　6 小結(jié)

　　醫(yī)療設備種類繁多，大功率、大電流的開關電源在醫(yī)療設備中應用相當廣泛。開關電源故障占醫(yī)療設備故障的60% 以上。因此，掌握開關電源的維修是每個臨床醫(yī)學工程人員的基本技能，也是難點。本文只結(jié)合實際維修經(jīng)驗對醫(yī)療設備開關電源的維修技術(shù)進行了探討，希望更多同行專家提出寶貴意見并對醫(yī)療設備開關電源作進一步研究。

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