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醫(yī)療設(shè)備開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)關(guān)鍵

作者: 時(shí)間:2013-11-20 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

  中心議題:

  * 輸入電路故障

  * 光電耦合器故障

  * PWM IC及外圍電路故障

  * 其他電源部件故障

  隨著醫(yī)學(xué)電子技術(shù)的高度發(fā)展,的種類(lèi)也越來(lái)越多,與現(xiàn)代醫(yī)療診斷、治療關(guān)系日益密切,任何都離不開(kāi)安全穩(wěn)定的電源,且大部分為。在日常診斷與治療過(guò)程中往往會(huì)遇到設(shè)備因電源故障而無(wú)法使用,此時(shí)就需要醫(yī)療服務(wù)機(jī)構(gòu)的臨床醫(yī)學(xué)工程師結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)為臨床部門(mén)提供迅速、高效的服務(wù)。由于醫(yī)療設(shè)備的特殊性,設(shè)備電源互換性差,有的甚至缺少技術(shù)圖紙,這給維修工作帶來(lái)極大的不便。

  醫(yī)療設(shè)備一般可以分為AC/DC 和DC/DC 兩大類(lèi),一次電源AC/DC 變換器輸入為50/60Hz、220V 交流電,必須經(jīng)整流、濾波,體積較大的濾波電解電容是不可少的,且交流輸入必須加上EMC 濾波及使用安全標(biāo)準(zhǔn)的器件。二次電源DC/DC 變換器用以進(jìn)行功率轉(zhuǎn)換,它是的核心部分,此外還有啟動(dòng)、過(guò)流與過(guò)壓保護(hù)、噪聲濾波等電路。輸出采樣電路檢測(cè)輸出電壓變化,并與基準(zhǔn)電壓比較,誤差電壓經(jīng)過(guò)放大及脈寬調(diào)制(PWM)電路,再經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)電路控制功率器件的占空比,從而達(dá)到調(diào)整輸出電壓大小的目的。基本結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

醫(yī)療設(shè)備開(kāi)關(guān)基本結(jié)構(gòu)

▲ 圖1 醫(yī)療設(shè)備開(kāi)關(guān)基本結(jié)構(gòu)

  開(kāi)關(guān)電源損壞從損壞元件上大致可分為:① 感性、容性和阻性器件損壞;② 功率半導(dǎo)體器件損壞;③ PWM IC損壞;④ 光電耦合器損壞;⑤ 其他,如晶振、風(fēng)扇等電源器件損壞。

  按電源工作流程上可分為:① 交流輸入故障;② DC/DC 變換器故障;③ 驅(qū)動(dòng)電路故障;④ PWM 電路故障;⑤取樣電路故障。開(kāi)關(guān)電源故障種類(lèi)繁多,在此不能一一詳列,下面結(jié)合實(shí)際維修實(shí)例對(duì)以上2 種分類(lèi)中典型維修技術(shù)進(jìn)行探討。

  1 輸入電路故障

  醫(yī)療設(shè)備開(kāi)關(guān)電源的輸入電路一般包括開(kāi)關(guān)、熔斷絲、交流抗干擾電路和軟啟動(dòng)電路等。開(kāi)關(guān)、熔斷絲和交流抗干擾電路故障很容易發(fā)現(xiàn),其中開(kāi)關(guān)損壞可以直接更換,但熔斷絲損壞最好檢查一下負(fù)載是否嚴(yán)重短路,并換上同樣安培數(shù)的熔斷絲通電時(shí)監(jiān)測(cè)總輸入電流。交流抗干擾電路故障一般因電容器使用時(shí)間長(zhǎng)而失效較常見(jiàn)。軟啟動(dòng)電路是開(kāi)關(guān)電源保護(hù)電路之一,開(kāi)關(guān)電源的輸入電路大都采用整流加電容器濾波電路設(shè)計(jì),在輸入電路合閘瞬間。由于電容器上的起始電壓為0,會(huì)形成很大的瞬間沖擊電流。

  為此,醫(yī)療設(shè)備開(kāi)關(guān)電源一般都在輸入電路中設(shè)置防沖擊電流的軟啟動(dòng)電路?! 〕R?jiàn)的軟啟動(dòng)電路有熱敏電阻防沖擊電流電路、SCR-R 電路、繼電器與電阻構(gòu)成的電路、采用定時(shí)觸發(fā)器與限流電阻的電路,以及過(guò)零觸發(fā)的光耦可控硅與雙向可控硅構(gòu)成的電路等。下面以熱敏電阻防沖擊電流、電路為例簡(jiǎn)單說(shuō)明其工作原理:熱敏電阻分為正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC)和負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻(NTC)。PTC 常態(tài)阻值較低。當(dāng)有過(guò)大的異常電流流過(guò)時(shí),因PTC 自身發(fā)熱使其電阻值迅速增加,變大電阻,起限流的作用;NTC 熱敏電阻在電源接入瞬間,阻值較大,達(dá)到限制沖擊電流的作用。

  當(dāng)

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