醫(yī)療設(shè)備開關(guān)電源的設(shè)計關(guān)鍵

　　NTC 熱敏電阻防沖擊電流電路由于熱敏電阻的熱慣性，重新恢復(fù)原始阻值需要時間，當(dāng)電源斷電后又快速接通時起不到限流作用。

　　輸液泵及部分小功率醫(yī)療設(shè)備電源中很多便采用PTC熱敏電阻限流或NTC 熱敏電阻防沖擊電流電路設(shè)計。其中，PTC 熱敏電阻在遭遇雷電或強電流的時候容易損壞，始終呈低阻態(tài)而通電便燒熔斷絲。而NTC 熱敏電阻往往出現(xiàn)開路故障，導(dǎo)致一次電源DC 無AC 接入。

　　2 光電耦合器故障

　　光耦合器（Optical Coupler）亦稱光電耦合器，簡稱光耦。是以光為媒介來傳輸電信號的器件，通常把紅外線發(fā)光二極管與光敏半導(dǎo)體封裝在同一管殼內(nèi)，當(dāng)輸入端加電信號時，發(fā)光二極管發(fā)出光線，光敏半導(dǎo)體接受光線就產(chǎn)生電信號，從輸出端流出，從而實現(xiàn)“電- 光- 電”轉(zhuǎn)換。它廣泛應(yīng)用于信號隔離、開關(guān)電路、脈沖放大、固態(tài)繼電器（SSR）等電路中。另外，利用線性光耦合器可構(gòu)成光耦反饋電路，通過調(diào)節(jié)控制端電流改變占空比，達到精密穩(wěn)壓的目的。

　　光耦能實現(xiàn)電氣隔離，還有抗干擾能力強、使用壽命長、傳輸效率高等優(yōu)點[3]。但遇到光耦合器性能下降導(dǎo)致電路故障在醫(yī)療設(shè)備開關(guān)電源中還是比較多的。

　　例1 ：Philips BV25 X 線機的電源不少臨床醫(yī)學(xué)工程人員都接觸過。其中，因光電耦合器性能不良導(dǎo)致無法開機幾乎成為該電源的通病。BV25 主電源采用了無觸點軟啟動電路設(shè)計。當(dāng)220V 接入時，一路變壓器提供一組28V 和多組7V 電源，28V 經(jīng)整流穩(wěn)壓后得到+15V 電壓向電源控制板提供電源，7V 供給各組光耦合器。電源板上H1 若為綠燈，則大致可判斷28V 和7V 輸出正常。可控硅V1-V3及光耦（4N25）B1-B6 性能不良均會導(dǎo)致開機失敗，判斷V3 是否損壞需拆下測量，否則容易誤判。

　　例2 ： OHMEDA 2000 嬰兒溫箱， 溫度到設(shè)定值后繼續(xù)上升，報“E013”。查維修手冊提示為“Header notswitching off”。排除thermal switch 故障后，最大可能是SSR內(nèi)光耦合器的性能不良所致，更換該器件后溫箱工作正常。

　　醫(yī)療設(shè)備開關(guān)電源和其他開關(guān)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(yīng)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(dǎo)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(guān)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(guān)管（IRF460）擊穿，更換該場效應(yīng)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(fù)，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(guān)電源厚膜模塊設(shè)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(fù)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(guān)管組合在醫(yī)療設(shè)備開關(guān)電源中應(yīng)用很普遍，一個電源甚至還會多處用到。PWM 開關(guān)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(guān)器件的導(dǎo)通脈沖寬度，使得開關(guān)電源與輸出電壓或電流等被控制信號穩(wěn)定。

　　PWM 的開關(guān)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。