医疗设备开关电源维修技术实践探究

【摘 要】医疗电子设备对电气的可靠性与安全性有严格的要求，因此当设备出现问题的时候，应该采取相应的维修措施，确保医疗设备的正常运行。文章主要介绍医疗设备开关电源的工作原理与故障的维修技术。

【关键词】医疗设备；开关电源；维修技术

想要进行医疗设备开关电源维修，就必须了解与掌握开关电源的工作原理，理解电路图，将开关电源按照功能分解为：取样稳压电路、整流滤波电路、保护电路、脉冲激励电路等，然后将开关电源的基本框图当做维修时的参考，进行故障原因的分析，准确的判断出故障的位置，并采取一定的措施将其解决。

1 工作原理

虽然医疗设备开关电源种类众多，但是其基本的工作原理相同，通过电源开关管的截止与导通，通过感性储能元件中的动脉电流经过耦合，再由脉冲进行整流滤波与稳压，通过将其转变为适当的脉动电压，输出300V的直流电。按照开关电源的开关管的组合类型，可分为推挽式、单端式；按照负载的连接方式与储能电感，分为变压器耦合型、并联型、串联型；按照开关电源的稳压类型，可分为频率控制式、脉冲宽度控制式；按照激励脉冲产生的方式，可分为它激式与自激式。用光电耦合器件调节稳压电路环节，用隔离变压器耦合型调节主电源电路，实现电源地与设备地的完全隔离。

2 医疗设备开关电源维修技术

2.1 PWMIC电路故障维修技术

在医疗设备开关电源中的开关管组与电源控制芯片的应用非常广泛，甚至出现多处共用一个电源的情况。PWM稳流或稳压电源的工作原理是在外接负载、内部参数、输入电压变化的时候，控制电路能够对基准信号与被控信号之间的差值进行判断，调节电路开关器件的导通脉冲宽度，产生闭环反馈，PWM开关的频率通常是一定的，能够实现控制信号形成多环、双环、单环的反馈系统，完成开关电源与输出电流或电压的控制信号稳定。同时，能够实现一些附带抗偏磁、过流保护以及均流保护，达到输出额定功率、稳压、稳流的目的。

在进行开关电源维修的时候，如果开关管与整流滤波电路的运行正常，一般对PWMIC以及周围的电路情况进行检测，PWMIC通常都是存在电流检测、驱动脉冲、取样调整电路、IC供电、基准电压等，通过测量主电源的电阻（启动电阻），如果该电阻变小或者断路，提供给IC正常的供电，正常的启动电源，反之电源则不能启动。

实例：某HF51-2A高频X线机开机不自检，并且机器不启动也没有任何报警提示。维修技术：通过检查380V电压，测得世界的电压为410V，主机与床分开两路控制点，透视床能够在床边进行控制起卧等操作。通过对设备图纸进行分析，显示HTCPU的控制电压是受HF5001的PP4接线端子控制的，在FH5001板上借测得知保险F1、F2运行正常，监测电压没有出现±12，而是为+10V、+24V。再通过检测得知PP5没有电压输入，检查SW1模块上检测AC电压为240V，但是其输出电压只有+10V，其他的电路没有相应的电压输入或输出。再检测T1变压器，T1变压器两个短没有电阻，并且T1变压器与K继电器脚板之间存在烧黑的现象，这时候替换线路板上的K继电器与T1变压器，安装完成后，重新输入±12V的电压，再开机后机器的开机、自检等运行恢复正常。

2.2 光电耦合器故障维修技术

光耦合器是在以光为介质传输电信号的期间，当有电信号驶入的时候，通过二极管发光，光敏半导体接受光信号从而产出电信号，完成“电-光-电”之间的转换。通过利用现行光耦合器能够形成光耦反馈电路，通过调控电流的大小改变占空比，能够实现稳压的目的。此外，光耦合器具有传输效率高、使用寿命长、抗干扰能力强等方面的优点，致使其被广泛的应用在固态继电器、脉冲放大、开关电路、信号隔离等电路中。

实例：Philips BV25 X线机的开关电源，经常因为光耦合器的性能问题出现无法开机的情况。可控光耦（4N25）B1-B6与可控硅V1-V3出现问题，都会导致开关机失败，因此应该拆下V3进行测量，很容易因此误判。通过接入220V电压后，变压器提供一组25V与数组7V的电源，25V整流稳定后相电源控制板提供稳定的+15V电压，7V则提供给所有的光耦合器。如果此时电源板上的H1显示为绿灯，说明电路运行正常，反之则显示不正常，然后通过更换SSR内的光耦合器后，就能实现Philips BV25 X线机的正常工作。

2.3 输入电路故障

医疗设备开关电源通常会遇到交流干扰、熔断丝、开关干扰电路引起的线路故障，其中熔断丝的损坏应该检查负载是否短路后，再换上相同电流载荷的熔断丝，通过检测总输入电流是否符合相关规定后才算排除线路故障，开关损坏则可以采用直接更换的方法，交流抗干扰故障通常是由电容器长时间使用而导致的线路问题。在输入电路的电压过大的时候，由于开关电源的电路通常是由整流加电容器滤波电路设计的，并且电容器上的起始电压为零，这样由于瞬间的增大电流，很容易形成瞬间冲击电流，导致线路出现故障。软启动电路的开关电源是保护电路的一种，常见的软启动电路有SCR-R电路、电阻与继电器组成的电路、热敏电阻防冲击电流电路、零触发的双向可控硅与光耦可控硅组成的电路、采用定时触发器与限流电阻的电路等。其中热敏电阻防冲击电流电路的工作原理：热敏电阻通常分为负温度系数热敏电阻与正温度系数热敏电阻，当有过大的电流通过时，NTC热敏电阻在接通电源的时候，能够瞬间增大阻值，起到限流的作用；PTC热敏电阻自身产生的热量能够迅速的增加自身的组织，起到限流的作用。输液泵以及一些小功率的医疗设备电源通常采用NTC热敏电阻或PTC电阻限流电路，但是其很容易被强电流或者雷电损坏，出现熔断丝始终处于烧断的状态，引起NTC热敏电阻的开路，致使电源无法输入至设备中。

2.4 其他电源部件故障

在进行医疗设备故障维修的过程中，通常会遇到一些非电子元件损坏的情况，如电源灰尘过多、线路板部分隐蔽性不好、电容器电容降低、风扇控制电路故障、散热不好出现的电源不稳定等引起的电源停振等。这些问题通常具有不确定性，因此在维修的过程中，通常采用排除法或者替换法，并且应该先对设备用大功率冷风机或者吸尘器进行灰尘的处理。在进行大风量电扇的电源进行维修的时候，应该检查风扇的转速，尤其是带速度检测或者带转速控制的风扇，应该采用替换法进行检测。

3 结语

医疗设备的开关电源故障占医疗设备故障的55%以上，因此掌握开关电源的故障维修技术是所有临床医学人员的职责。文章对医疗设备开关电源的几种维修技术进行了讨论，并且结合实际案例，旨在为医疗设备的开关电源维修贡献自己的一份力量。

参考文献：

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