徠卡MC1型手術顯微鏡光源高壓啟動電路原理及檢修分析

傅守勇，李長菲，劉炳麟

1. 青島市市立醫院，山東 青島 266001；2. 山東大學齊魯醫院（青島），山東 青島 266035

引言

徠卡MC1（TYPE:10713940）手術顯微鏡在醫院使用較多，其光源電路部分故障偶爾發生，但由于無電路圖，也未查到相關的文獻報道，給實際維修工作帶來了較大困難。本文以在近幾年工作中遇到的一例罕見故障為例進行分析和總結，希望對相關工作者有所幫助。

1 徠卡MC1手術顯微鏡高壓啟動電路結構與工作原理

徠卡手術顯微鏡主要由機械系統、光學系統、電路控制系統、光源電路系統等組成。光源電路系統有兩路光源輸出：主光源和應急光源，兩者分屬于不同電源箱，可手動轉換[1]。主光源電路由開關電源及高壓啟動電路組成。其中開關電源電路由整流、濾波、調整及反饋電路組成。220 V市電輸入，經以上電路后輸出一路，供兩風扇工作，給主光源電路散熱；一路輸出為恒流源電路，為高壓啟動電路提供輸入電壓[2]。高壓啟動電路由RC充放電、二極管倍壓、高壓電容充放電、線圈升壓電路及氙燈等組成[3]。高壓啟動電路工作原理，見圖1。

圖1 高壓啟動電路線路板對應線路圖

開關電源供氙燈+LAMP、-LAMP輸入端電路，為恒流源電路，該電壓通過電阻R600，給電容C600充電[4]，當C600兩端電壓達到95～113 V以上時，D600開關管導通，C600通過T600感應線圈初級放電，T600線圈次級感應出高壓，該高壓通過高壓硅堆D601給電容C601充電；C600放電到其兩端低于95～113 V時，D600關斷，C601兩端電壓通過高壓硅堆D602給電容C602、C603、C604充電；該電路如此反復充、放電，通過倍壓升壓電路C601、D601、D602、C602、C603、C604，升壓電容C602、C603、C604兩端不斷升壓，當C602、C603、C604兩端電壓升到5 kV以上時，間隙放電管GAP600A瞬間導通，磁棒線圈T601初級工作，磁棒次級感應出20 kV以上高電壓，與磁棒次級相連的氙燈，通過高壓轟擊后使燈內的惰性氣體電離，內部氣體被擊穿導通，此時，啟動電路停止工作，主放電回路導通，開關電源供氙燈工作的電路由恒流源變為恒壓供電電路，提供穩定的13.2 V直流電壓，供氙燈工作[5]。

2 故障實例與分析

2.1 故障現象

該機在工作中突然出現無光源輸出，兩個散熱電風扇正常轉動。開機瞬間，氙燈燈泡無啪啪的啟動聲音。

2.2 故障分析

首先檢查氙燈燈泡，無擊穿發黑現象，與徠卡OH4上同型號氙燈燈泡交換，確認原氙燈燈泡正常。此故障原因應為電路故障。

2.3 故障檢修過程

（1）檢查開關電源電路。用萬用表（FLUKE115C）測量風扇兩端直流電壓為12 V；其輸出給高壓啟動電路輸入端電壓為193 V，表明此電路正常。

（2）檢查高壓啟動電路。萬用表測量氙燈燈泡兩端直流電壓為193 V（開機后等一會兒測量，正常時開機瞬間此處為超過20 kV的高壓[6]），且關機后其兩端很快降為0。高壓啟動電路未正常工作。

測量R600兩端直流電壓為74 V，C600兩端直流電壓為129 V，超過D600導通電壓，檢查后級電路。

因其后級電路為高壓電路，故用萬用表靜態測量該電路元器件。RC充電電路、高壓電容充電電路、T601升壓磁棒電路各元器件均未見異常。

檢查開關二極管及倍壓電路。C601充放電正常，用搖表測量高壓硅堆D601、D602正常。萬用表測量開關管D600，1-2，1-3間電阻為無窮大，2-3間電阻為零，拆下后電阻同上。新購同公司、同型號D600管1-3、2-3間電阻為無窮大，1-2間電阻為零[7-12]。更換該元件，故障依舊。更換同型號、正常機器該件到故障機，故障依舊。

測量T600線圈，初級0.4 Ω，次級380 Ω，另一同型號機器該線圈初級0.4 Ω，次級147 Ω。故障板T600從外觀看、用鼻子聞未見異常。因該線圈屬定制，未用交換法更換。

再次用不同的萬用表靜態測量各元件，尤其高壓電容，均未見異常。

本文決定比照實物圖，畫出原理圖，經仔細分析，以上維修思路正常。維修陷入困境。

根據原理圖，用Hantek1020B型示波表檢查驅動電路中的R600兩端為27.4 V，C600兩端為25.2 V，電容充放電幅度達不到D600導通要求，更換該電容，開機后風扇轉，氙燈未點亮，也未有啪啪聲，但試著用示波表測量C600波形時，突然啪的一聲氙燈點亮。多次試著開機，每次均18～19 s后，氙燈點亮（D600為更換后的新元件，T600初、次級各用10 cm延長線與電路板相連）。復原T600，開機仍然18～19 s后，氙燈點亮。換回D600原件，開機正常。氙燈亮后用示波表測量氙燈兩端電壓為13.2 V[13-16]。開機瞬間，觀察C600充放電波形、幅度正常。故障排除。

2.4 故障小結

本例故障由高壓電容C600漏電所致，但是在檢修過程中因手頭無資料，用萬用表測量各元器件時由于其測量局限性陷入困境，后通過畫出原理圖、分析，用示波表測量波形，得出了與之前萬用表不一樣數值，加之用不同的表測量高壓電容值時，讀數與所標稱值相符；同時購置的D600開關管與原開關管及另一線路板該件各個腳阻值不同、T600升壓線圈與同一型號板子T600阻值不同，導致維修過程走了彎路。

3 總結和討論

維修無圖紙醫療設備可以通過對照線路板畫出線路圖，分析其原理，查找相關資料，以便使問題盡快得到解決。另外，實踐證明在維修線路板時示波表或示波器較萬用表能更好解決問題。

施樂輝、LUXTEC、STORZ等進口醫用光源高壓啟動電路，與本文高壓啟動電路結構、原理基本一致，維修時參照該原理圖，可節省時間與費用，達到事半功倍效果，更好為臨床服務。