醫療設備中開關電源工作原理及常見故障分析與檢修

張元旭，關淑萍

城陽區人民醫院 器械科，山東 青島 266109

醫療設備中開關電源工作原理及常見故障分析與檢修

張元旭，關淑萍

城陽區人民醫院 器械科，山東 青島 266109

本文通過對幾例醫療設備開關電源常見故障的分析與檢修，加強維修人員對開關電源工作原理的認識。

醫療設備；開關電源；醫療設備維修

0 引言

隨著醫學電子技術的高度發展，大量先進的電子醫療設備應用于臨床醫療，這些醫療設備的正常運轉離不開安全穩定的電源，由于開關電源具有重量輕、體積小、效率高、可提高整機的可靠性和穩定性等優點，因而在現代電子醫療設備中得到了廣泛的應用；同時由于長期連續的工作，造成它的故障率相對較高，由于醫療設備的特殊性和差異性，開關電源的互換性較差，一旦出現故障，廠家就會更換整個電源，價格昂貴，其實只要懂得開關電源的工作原理，掌握其維修技能，熟悉常見故障，大部分故障是可以修復的。

開關電源就其與負載的連接方式可分為并聯型和串聯型兩種類型，現代醫療電子設備中以并聯型開關電源的應用最為廣泛，基本由以下幾部分組成：① 交流輸入整流濾波電路；② 高頻開關電路；③ 高頻功率變換及低壓整流輸出電路；④ 開關脈沖驅動電路；⑤ 取樣反饋穩壓及保護電路。它的工作原理是：交流電壓經整流濾波電路整流濾波后，變成含有一定脈動成份的直流電壓，該電壓經由脈沖驅動電路驅動的開關器件進人高頻變換電路后，被轉換成各種電壓值的高頻方波，最后再將這個高頻方波電壓經整流濾波變為設備工作所需要的直流電壓，高頻變換電路分析圖，見圖1。

圖1 高頻變換電路分析圖

1 故障一

1.1 故障現象

銳柯Vita СR故障，開機指示燈不亮，設備無自檢，電源指示燈不亮，測量輸入電壓正常，輸出電壓偏低，正常值為5 V，而實際測量值約為1.5 V。

1.2 故障分析

引起開關電源輸出電壓低的原因可能為：① 開關電源負載有短路故障，此時，應該斷開開關電源上所有負載，以區分是開關電源電路的故障還是負載電路有故障；② 穩壓控制電路故障，引起輸出電壓低；③ 輸出電壓端整流二極管、濾波電容失效等；④ 開關管的性能下降，導致開關管不能正常導通，帶負載能力下降。

1.3 故障排除

根據以上分析，此故障為典型的電源系統故障，首先斷開開關電源上的所有負載，測量輸出電壓還是偏低，故障應在電源自身；替換電源穩壓電路各主要元件及開關管，故障依舊；測量各輸出整流二極管及濾波電容，發現有一高效二極管短路，造成輸出負載過載，更換后，開關電源工作正常，設備投入使用。

2 故障二

2.1 故障現象

耳鼻喉的國產冷光源故障，開機一段時間后有爆炸的聲音，機器停機。

2.2 故障分析

拆開機器，發現保險炸裂，開關管崩裂。冷光源是由開關電源產生高壓為疝氣燈供電，所以維修工作需圍繞開關電源展開，根據故障現象分析，造成開關管損壞的原因主要有：① 市電電壓過高；② 穩壓電路有問題；③ 開關管尖峰脈沖吸收電路故障；④ 開關電源負載過重；⑤ 開關管本身問題。

2.3 故障排除

根據分析，通過測量，首先排除市電和穩壓電路的因素；測量開關脈沖吸收二極管已損壞，但不能確定此故障就是由它引起，不敢輕易試機，繼續搜尋嫌疑故障點，穩壓電路無明顯異常，經過耐心仔細的測量與檢查，發現開關變壓器次級引腳開路，造成反饋電壓為零，開關管尖峰電壓急劇升高，開關管擊穿，其他相關元器件燒毀，查明原因，更換相應元器件后試機正常。

3 故障三

3.1 故障現象

影像科萬東HF51高頻X光機故障，透視情況下，監視器無圖像，面板曝光指示燈亮。

3.2 故障分析

根據故障現象判斷，X線、影像增強器、攝像頭、中控器等部分故障都可能引起以上故障現象，其中又以各部分開關電源故障率最高。

3.3 故障排除

本故障在一一排除X線、影像增強器、攝像頭等重要部件后，最終故障鎖定在中控器上，首先測中控24 V開關電源直流供電，正常；更換一新中控器，故障依舊。重新仔細檢查發現，每當測量結束后，重新插上中控器24 V電源時，都會聽到輕微的“吱吱”聲，核查發現聲音來自24 V開關電源，拆下檢修，發現400 V、47 uf濾波電容有“鼓包”現象，造成濾波不良，使整流后的紋波電壓較大，導致開關變壓器發出“吱吱”的聲音。雖然測量有電壓輸出，但電容儲能功能失效，帶負載的能力變差；檢查其他相關元器件沒有損壞，更換濾波電容，上機后設備恢復正常，故障排除。

總之，開關電源在電子醫療設備中占有重要的地位，也是故障率較高的部件，了解和掌握開關電源工作原理及維修技能，有利于提高維修效率和成功率，在維修中可達到事半功倍的效果。

[1] 李昌偉.標特BTX-9800A高頻鉬靶乳腺射線機故障維修兩例[J].中國醫療設備,2015,30(6):165,160.

[2] 劉士龍,李曉梅,王文彬.GE Innova 2100-IQ數字血管減影系統故障及維修[J].中國醫療設備,2015,30(6):163-164.

[3] 邱秋雄,張志娟,羅文娟,等.醫療設備開關電源維修技術實踐分析[J].醫療裝備,2014,27(4):101-102.

[4] 陳云,彭天舟,王上東.淺淡醫療設備開關電源的維修—結合邁瑞PM9000監護儀[J].北京生物醫學工程,2014,33(5):545-547.

[5] 陶冶.醫療設備開關電源的維修之我見[J].中外健康文摘,2012, 9(23):398-399.

[6] 肖平.醫療設備開關電源維修技術的應用分析[J].中國醫學裝備,2012,9(7):78-80.

Working Principle and Common Fault Analysis and Maintenance of Switch Power Supply in the Medicao Equipment

ZHANG Yuan-xu, GUAN Shu-ping
Department of Equipment, Сhengyang People’s Hospital, Qingdao Shangdong 266109, Сhina

R197.39

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2016.05.053

1674-1633(2016)05-0163-02

2015-05-25

2015-07-01

作者郵箱：bobobobo_222@126.com