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杨传敏 何连生 肖胜春(1张家口市第一医院器械科,河北075000;2解放军总医院医工中心,北京100853)
ARTEMA监护仪是丹麦产的大屏幕液晶显示监护仪,能对病人的血压、心电、心率、血氧饱和度等多项生理指标进行监护。因其功能复杂,结构紧凑,内部电路采用贴片元件,维修难度较高。前段时间,我们碰到一电源故障,因现象比较典型,现将此故障情况及解决方案整理后,作如下介绍,供大家分享。
故障现象:开机后,电源指示灯亮,运行灯不亮,液晶屏不亮。拆开机器,发现电源板有多处过热、发焦、发黑痕迹。接通220V交流,测量电源板C108两端12V直流电压,发现无电压。因本机能使用12V直流电工作,我们便用直流电源直接给机器供电,发现监护仪可正常使用,由此判断机器其它地方没有问题,可将故障定位在电源部分。
通常可采用的维修方式有三种:(1)向厂家订购电源板;(2)利用直流电源供电;(3)维修电源板。估计厂家报价电源板应在万元以上,并可能要等上一个多月;订做直流电源要求电流大、功率高、必然体积要大,以后操作起来肯定就不很方便,所以我们决定先试着维修一下电路板再说。查看电路图,分析该机电源部分的工作原理:
1 开关电源的启动:220V的交流电进入机器后,经硅堆整流,电容滤波,得到约310V的直流电(图中未画出此部分电路)。310V的直流电通过R82向C82充电,当电压达到U2(UC3845)的启动电压时,U2工作,6脚输出振荡信号,控制场效应管Q2的通断,变压器初级线圈便有一个310V的矩形波信号通过,变压器工作。右边次级线圈上的电流经D8整流、C107滤波后,给后级电路供电;左边次级线圈上的电流经D6整流、C82滤波后,给U2供电。U2的内部在7脚、5脚间有一34V的稳压管,用来防止7脚的工作电压过高。
2 正常工作状态:当Vsys电压大于16.39V时,U4(TL431)的R极电压大于2.5V,内部三极管导通,相当于将C端与地相接,光藕U8的发光二级管点亮,对应的光敏三极管导通,U2的8脚Vref(+5V)通过光耦U8、R37与U2的1脚2脚相通。6脚停止输出,变压器初级线圈上无电流,停止工作。随着后级电路的耗电,C107上电压下降,当Vsys电压小于16.39V时,U4的B极电压小于2.5V,于是C端相当于与地断路,光藕U8的发光二级管不亮,对应的光敏三极管不导通,U2的1脚2脚相当于悬空,6脚输出振荡信号,控制场效应管的通断,变压器初级线圈上有矩形波电流通过,变压器工作,往电容C107上充电,Vsys电压逐渐升高。如此反复,当后级电路耗电情况改变时,充电周期也会发生变化,具体是后级耗电大,C107上电压变化快,充电动作频繁,周期变短;后级耗电小,C107上电压变化慢,充电动作变慢,周期变长,如此实现脉宽调制。
3 保护电路:当Vsys电压大于16.77V时,光藕U10工作,光敏三极管导通,Q17导通,C82的阳极通过D19、R39、Q17、U10光敏三极管的接地,迅速放电,U2的7脚电压迅速下降,很快停止工作。如果310V的直流电压高于460V,R76、R74间电压大于12.7V,光藕U10中的三极管导通,同样让U2停止工作。如果工作中初级线圈中电流过大,R23上的电压便会升高,导致U2的3脚电压升高,切断6脚输出,变压器停止工作,防止烧毁变压器。经过如上的分析,我们在检查元器件后,更换了U2、Q2、R23、R22、D9、R35、R36,更换完成后,将电路板装回,开机,监护仪工作正常。
总结:在维修前,应对电路原理仔细分析,尽量缩小故障范围,将怀疑处靠近故障点,能防止反复去市场购买元件,浪费维修时间;另外,测量元件时要仔细认真,否则可能会弄坏其它元器件,将故障扩大化。拆、装贴片元件时也要谨慎,要正确使用必要的工具(如热风枪、防静电带),以免意外损坏电路板。
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