麻醉机电源故障分析与检修

谭峰

贵港市港北区人民医院 设备科，广西 贵港 537100

麻醉机电源故障分析与检修

谭峰

贵港市港北区人民医院 设备科，广西 贵港 537100

本文通过对麻醉机电源的几种常见故障检修过程进行分析，为日常快速修复麻醉机、呼吸机、监护仪等设备的中低功率直流电压源以及快速排除故障提供参考。

麻醉机；电源故障；医疗设备维修

麻醉机直接用于重病患者的救治，这就要求在市电波动或者负载发生变化时，设备电源能提供稳定的电压、电流并且能不受外界干扰[1-2]，同时具有各种漏电、过载、欠压的反馈保护。随着医疗设备电源继续朝着更低能耗、体积更小、集成度更高的方向发展[3]，越来越多的高集成度电源故障只能依靠更换电路板来进行维修[4]。但是，我们运用电源的基本原理，一些常见电源故障我们自己还是能够进行修复的[4]。以我院东皇ZY9100麻醉机电源电路板的5个故障来说明这个问题。根据ZY9100的实物电源PCB板上的电路走向画出了主电路图，见图1，其输出直流24 V为麻醉机的液晶显示屏提供正常工作所需的电压，±12 V作为压缩气筒的工作电压，5 V提供给代表各参数的指示灯。

1 故障一

1.1 故障现象

麻醉机液晶显示屏的背光不亮且无内容显示，各参数指示灯均不亮。

1.2 故障分析

导致该故障可能的原因有：① 电源长时间在大电流或高电压的环境下进行工作，使得电源内的元件损坏率升高，引起电路短路，F1烧断[5]；② 供电网的瞬时波峰使得输入电压急剧升高，引起F1烧断[6]。

1.3 故障检修

（1）切记先切断市电220 V电压，并用绝缘镊子短路大电容C11（放电后），检测发现无短路。用蜂鸣器档检测所有连接导线，均无断路。认真观察电源板上的元件，发现各个电子器件表面无烧焦、电容内部溶液无溢出、器件无刺鼻的气味。

（2）检测D1中的4个二极管，正向导通、反向接近无穷大，说明D1正常。测量防止电流过大起保护作用的电阻R5、R25，均无开路及被短路现象。正反向测量K2607的栅极G、漏极D、源极S的任意两脚，结果发现均烧坏。更换后发现仍烧坏且不发烫，一般是D2、C4被击穿失效，电流过大所致，更换K2607、D2、C4后机器恢复正常。

2 故障二

2.1 故障现象

麻醉机液晶显示屏和各参数指示灯在过暗和正常亮度之间相间变化。

2.2 故障分析

此种现象表明，F1没有损坏，输出电压5、24、12 V都不稳定。造成此故障可能的原因有：① 电源启动过程发生故障；② 直流电压输出过程出现故障。

2.3 故障检修

首先检测元件R5、R12、D3、D1无开路。然后检查UC3844、K2607、TL431、TLP521、LM7824、C8536、IRF540N、T1的绕组线圈和管脚连接处以及输出线有无虚焊现象，判断高性能固定频率电流模式控制器UC3844有无击穿烧坏和进入正常的电路控制状态。详细的检测步骤为：上电后用万用表测⑦脚和⑤脚（该管脚是控制电路和电源的交流地）之间的电压，若⑦脚有11 V以上电压并且⑧脚和⑤脚之间有5 V电压，电压随即分别出现在①、②、④、⑥脚，则表示UC3844构成的电流控制电路已开始工作，该芯片没有损坏；如果⑦脚电压低，随即没有电压出现在①、②、④、⑥脚，就表明该芯片已经损坏。经常遇到的故障是：⑦脚与⑤脚之间被短路、⑥脚与⑤脚被短路、①脚与⑤脚被短路。若无上述故障，但是所有直流电压均无输出，表明该控制芯片已经损毁，更换新的芯片后故障解决。

图1 东皇ZY9100麻醉机主电源电路图

3 故障三

3.1 故障现象

麻醉机上的各参数指示灯亮度过亮，压缩气筒的伸缩速度稍微偏快。

3.2 故障分析

机器使用时间过久后，固定电阻和可调电阻的阻值发生变化，导致输出的电压±12、5 V发生微小变化，引起上述故障。

3.3 故障检修

测得输出±12、5 V有微小漂移，调节滑动变阻器W1、W2进行微校准后故障解除。

4 故障四

4.1 故障现象

麻醉机压缩气筒的伸缩速度明显过快。

4.2 故障分析

本电源中，由直流电压输出电路和反馈调节电路一起组成闭环自我调节控制输出、输入电路，上述任何一个控制电路出现故障都会引起提供给负载的输出恒流电压±12 V升高到50 V以上。

4.3 故障检修

由于该电源具备自我反馈调节输出控制电路，所以某处输出电压升高会引起另外的反馈电路和电源启动电路的动作[7]。先断开电路图中芯片TL431的连接点a处，这就使得低压不能反馈到高压，接着测量接电瞬时输出的主电压5、12 V，此时不能长时间通电，否则烧坏电路。此故障通常为TLP521烧坏，R13、R14、R21、R22断路，TL431短路引起的，以上元件毁坏都可能导致UC3844的②脚电压被拉低，⑥脚输出高电平超宽脉冲电压，此时不能长时间通电，否则将严重烧毁低压输出电路。

用指针万用表检测精密基准电压源TL431的方法：将TL431的参考端（R）和阴极（K）短接后再串联一个0.12 W、4.7 kΩ的电阻至9 V万用表电池的正极，阳极（A）接电池负极，用万用表电压档测K对A的电压，若为2.5 V则是好的，否则是坏的。

检测光耦TLP521的方法：用电阻档测阳、阴极的正向导通，其阻值约为几十kΩ，反向为无穷大；集电极和发射极正、反向电阻都趋于无穷大，满足以上两个条件则是好芯片。此次测量上述元件后发现TL431和TLP521已损坏，更换后麻醉机工作恢复正常。

5 故障五

5.1 故障现象

麻醉机液晶屏背光微弱和显示内容模糊，并且各参数指示灯亮度过暗。

5.2 故障分析

此故障表明输出的恒流电压过低，引起该故障的原因有以下4种：

（1）供电网提供给电源的交流电压过低，因此电源输出的电能也会降低，从而导致提供给负载的恒流电压降低[8]。

（2）连接至负载的线内铜丝大部分脱离焊盘，损失一部分电压，这将降低输出电压。

（3）Q1的输出特性削弱和高压大电容C11充放电能力削弱，都将增加等效内阻分担的电压，这也使得输出的电压大大减少。

（4）假如刚接上K2607马上就烧坏，这是由于T1的初级绕组线圈开虚焊，使得K2607在电源启动过程中不能起激励电路的作用，这将损失很大一部分电能，从而导致输出电压降低。

5.3 故障检修

（1）检测市电电压，发现有220 V交流电。

（2）用蜂鸣器档检测所有连接导线，结果发现无断路、虚焊现象[9]。

（3）用指针万用表电压交流档测C11的电压从360 V升到380 V，说明其充放电能力良好；检测K2607未烧，测量R24、R6、R25处分担的电压无过高。

（4）认真查看变压器T1初级主线圈绕组1、2、3、4端和电路板上的管脚连接处，发现4端有虚焊，补焊后机器恢复正常。

6 讨论与总结

保险丝烧断通常表明高压主电路中的N沟道MOS功率管、固定频率电流控制集成芯片、直流整流桥、光耦芯片TLP521被短路。因为在电路板上检测器件时，可能会导致参数特性有非常大的偏差，所以可以适时取下器件进行检测对比。厂家一般不会提供电路原理图，这就要求我们在维修前根据PCB板上的电路走向耐心地画出电路原理图。只有理解电源的电路原理，才能准确、快捷地解决故障，为医院节省更多的维修费用。

[1] 黄勇,莫国民,王艳,等.X线高频高压耐压测试系统的设计[J].中国医疗器械杂志,2007,31(5):11-14.

[2] 门秀萍.TOPSwitch-GX在仪器电源中的设计[J].赤峰学院学报,2011,11(27):135-136.

[3] 陈后金,胡健,薛健.信号与系统[M].北京:清华大学出版社,2005: 98-99.

[4] 柳东,张珠文.西门子彩超PREMIER故障检修及体会[J].医疗装备,2011,5:75.

[5] 常骁毅,李万周,骆玮.ALOKA-500黑白B超机电源维修1例[J].医疗装备,2012,4:145.

[6] 王权,李澍,苏宗文,等.电源在医用电气设备电磁兼容性测试中的影响分析[J].中国医疗设备,2015,30(8):127-129,126.

[7] 姚新琴.麻醉机呼吸机的原理及常见故障分析[J].医疗卫生装备,2009,30(9):125.

[8] 惠更斯.摆钟论[M].法国:法国出版社,1673:47.

[9] 孟繁华.CWM-301型麻醉机维修体会[J].医疗卫生装备,2004, 11:78.

Power Failure Analysis and Maintenance of Anesthesia Machine

TAN Feng
Department of Equipment, Gangbei District People’s Hospital of Guigang, Guigang Guangxi 537100, China

TH777

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2016.08.058

1674-1633(2016)08-0167-03

2015-07-28

2015-11-21

作者邮箱：2523484269@qq.com