對醫療放射設備電源維修的思路與對策

（重慶南桐礦業有限責任公司總醫院設備科，重慶 400802）

對醫療放射設備電源維修的思路與對策

周毅

（重慶南桐礦業有限責任公司總醫院設備科，重慶 400802）

隨著社會的發展，人們對于醫療需求愈來愈高。和世界同等國家相比，我國人口較多，人均醫療資源占有量非常低，而醫療放射設備在現代醫院中的廣泛應用極大地提升了我國醫院的診療效率。在醫療放射設備的構造中，電源是最不可或缺的一部分。雖然醫療放射設備種類繁多，但萬變不離其宗，設備會根據不同的原理建造，但電源的原理卻大同小異。一般來說，醫療放射設備如果出現了問題，大多數原因都出自于電源，尤其是開關電源。在醫療放射設備的運轉過程中，開關電源作為醫療器械中最重要的一部分，承載著供給電源的重要作用，同時也承受著整機大電流、高電壓的沖擊，并且工作環境比較惡劣，容易受到損壞。所以，要做好醫療器械的維修工作，開關電源的維修是非常重要的一部分。本文通過對醫療器械開關電源的結構原理分析，整理歸納出一些常見的故障情況，并提出維修時的注意事項，旨在以科學的方法完善醫療器械維修工作。

開關電源 醫療放射設備 工作原理

0 引言

科學技術的飛速發展使醫療器械也得到了巨大的革新和進步，許多更加高端精密的儀器應運而生。雖然這些醫療器械的原理不盡相同，但是它們的電源卻大同小異。在醫療器械的工作過程中，因為電源故障而導致醫療器械出現問題的情況在醫療器械故障中占據很高的比例。因此，電源的維修受到了人們越來越多的關注和重視。如何清晰的了解開關電源的結構原理，通過經驗及故障現象分析出原因，并在保證安全的情況下對出現問題的開關電源進行維修，實現醫療器械的重新運轉，是當下需要探究的主要內容。

1 開關電源的結構原理

許多醫療器械所運用的電源都是開關電源。因為開關電源所具有的獨特優點，因此在近年來迅速發展，得到了廣泛運用。相較于其他電源，開關電源具有功率損耗小，工作效率高，重量輕，體積小的特點，不僅如此，開關電源對節約能源也有很大作用，因此備受電路設計師的青睞，在醫療放射設備的設計中得到了相當大的重視。但是除了這些優點，開關電源也存在缺陷，就是它的故障率相對較高。這是由于開關電源的控制電路較為復雜，穩定度比較差而導致的。

2 開關電源的電路構成

要想做好開關電源的維修工作，一定要對它的基本構造有一定的了解。一般來講，輸入電路、變換電路、輸出電路和控制電路這四大電路和其他部分一起組成了開關電源的主要電路結構。而在這四個主要的電路中，輸入電路是最主要的電路，它包括線路濾波器、浪涌電流抑制電路以及整流電路。其中，整流電路主要又分為兩類，一類是電容輸入型，一類是扼流圈輸入型。它的主要作用是把輸入交流變為直流，電容輸入型是開關電源中最常運用的類型。由開關電路和變壓器組成的功率變換器是開關電源的核心部分。以上是開關電源的大概結構，但由于開關電源的控制電路比較復雜，按照不同的作用類別，可以將其細分為一下四個小類。

（1）全橋整流電路：這部分使用的是220V交流電，而在運行過程中會在瞬間輸出330V直流高壓電，因此這個部件內的全橋整流二極管極容易受到損壞，一旦有一個出現故障，其他二極管也同時受到牽連發生過流，就會使整個橋堆罷工。另外，耐壓450V的電解電容由于自身需要較高的電容才能夠正常工作，因此一旦電容低于標準值就會出現各種問題，諸如電腦系統不穩定，顯示屏出現干擾信號等等。

（2）啟動電路：自激式開關電源的開關管既起開關作用,又是開關電源間隙振蕩器的核心元件，它的工作方式由電阻限流方式組成：電阻的一端接300 V直流高壓.另一端接開關管的基極。由于啟動電阻阻值較大(100 千歐以上)，功率較小，因此極為容易受到損壞。如果出現電阻斷路問題，就會直接導致開關電源無法起振，300V的直流高壓電也無法順利泄放，這就需要我們在檢修的過程中及時的對電容進行放電。除此以外，它激式開關電源的開關管，只是作為開關來使用，不參與振蕩脈沖的形成。

（3）開關激勵電路：自激式開關電源的主要構成部件有開關管、開關變壓器、正反饋回路，這其中最容易損壞的部件就是第三個部份的電容和電阻這兩類元件。它激式開關電源大部分使用的是集成電路模式，部分情況下會應用單片厚膜集成塊這種形式，因此這部分最容易出現問題的是開關管，即一組N溝道的大功率場效應管構成的精密部件，包括了振蕩器、邏輯處理器以及放大器這些關鍵的功能模塊，所以對它們的狀態的經驗判斷務必應該非常熟練。

（4）穩壓控制電路：穩壓控制通常有個問題，即誤差取樣的處理，要針對間接誤差取樣和直接誤差取樣做到嚴格的分析排查。在這里通常調節開關管的導通狀況的是電壓，由它作為調節者起到關鍵的作用，因此要進行接假負載之后才能進行正式的檢修工序。在這個部位最容易損壞的部件是濾波電容、電位器。直接誤差取樣電路是指直接對開關電源的輸出端電壓進行取樣，故應加設開關電源初、次級隔離元件.另外還容易損壞的部件就是光電耦合器，一般情況下如果出現輸出電壓短時間內出現大幅度的提高，就應該考慮是否是這個部件的問題。

開關電源的維修人員一定要對這些電路走向及作用十分了解，否則很難找出確切的故障原因，也無法進行維修工作，貿然上手更容易導致危險。開關電源涉及電路問題，在維修的過程中有一定的危險性，且醫療器械的開關電源構造較為復雜，因此，在維修電源時，要先搞清其工作原理，根據其具體狀況，判斷故障的原因，確定好維修步驟才能開始動手操作，不能隨意上手，否則不僅會使故障更加惡化，維修過程中也有可能出現危險。

2 故障與維修

開關電源常見的故障有∶

（1）在輸入電路部分，二極管受到直流高壓的猛烈影響下容易出現故障，嚴重的會造成整個功率管的不可修復。

（2）另外，一旦輸入電路中的高壓濾波電容漏電量較大，也會引起開關電源由于負載能力有限而造成的過勞問題，甚至會造成啟動限流電阻的不可修復。除此以外，電容失效也是一個重要問題，一旦整流二極管過熱，就會導致電壓無法順利控制和調節導致設備運轉不良。

（3）開關電源工作運行中最重要的就是保證穩定的電壓，一旦電壓不穩定或者光電耦合器出現故障，都會直接影響到設備的工作穩定。

由于醫療放射設備屬于精密儀器，因此幾乎所有的設備在開關電源電路方面都設置了保護電路，它的作用在于當這些設備在瞬間通過強大的電流電壓時，以及欠壓時，都會自動保護電路，實現穩定的截流，但同時也會使各路輸出端無法獲取平穩的電壓值。另外，并聯型電源開關由于需要一定的假負載，即有一定的電阻量才能夠通電工作，因此這是在檢修工作中第一步要查看的，排除這一步的問題之后，才可以在下一步繼續進行擴大化的故障檢查，并結合電源電路的整體工作原理進行詳細完備的具體分析，從而排除故障元件。醫療放射設備屬于精密的貴重設備，因此在維修中務必要保證絕緣狀態下的維修工作狀態，任何人為的電源引入導致的擊穿或串線都是給儀器設備帶來不可修復的損壞。因此這樣的誤差一定要最大程度的的予以避免，務必要嚴格按照“測前先斷電”，“斷電再聯線”的原則進行作業，在短路故障問題排除之后，才能夠進行斷線故障這一問題的處理，因為維修人員在進行作業的時候極容易遇到二次短路問題，因此在更換電路和印制板上的重要機件時候，務必要嚴格按照原來的機件的尺寸和型號標準，舍棄使用代用件，而且對已經損壞的機件，即使只是輕微的變色或變質也必須要全部換新的，否則就容易出現二次問題，導致更大的損失發生。最后，在接通電源之前一定要對儀器進行一次全面化的檢測，確保沒有任何漏電流或接地保護誤差的問題，保障醫療放射設備的安全穩定。

總之，醫療放射設備的檢修工作不可掉以輕心，同時又要考慮到技術水平限制、檢修速度以及成本控制問題。如果是通用型的電源，就可以更換一些同型號的其他電源，在此過程中要務必確保電壓、負載電流的一致和穩定，除此以外，針對那些特殊功能的電源，如超大功率、帶反饋功能的，市場上難以找到同類產品的，就只能加強檢修技術研究，著力提高工作質量和水平了。

3 開關電源的維修注意事項

開關電源的維修過程中有一些細節需要特別注意。例如，在維修時要注意使用隔離變壓器。在開關電源的維修過程中，要注意檢測順序，一般情況下，檢測前要先斷開電源，斷開電源之后再進行聯線。因為開關電源出現故障的醫療放射設備一般都存在絕緣擊穿的現象，因此一定要注意斷電的步驟，謹慎維修。在開關電源的維修中，同樣也要注意順序的問題，通常都要先通過檢測，排除短路故障，然后再處理斷線故障，特別是要防止人為造成新的短路故障。在更換機件的時候，不能隨意使用代用件，尤其是更換電路圖或印制板上的有注明的重要機件時，必須采用相同型號的機件，如果電路發生短路的情況，必須要更換掉所有因為發熱過甚而導致變色、變質的機件。需要注意的一點是，換件之前一定要斷開電源，更換電源元件時，為了避免造成電擊，必須對濾波電容進行放電，如果隨意進行焊接和拆卸元件，擰動可調部件、電位器，會造成嚴重的后果，因此必須謹慎維修。一旦設備的工作點被搞亂，就會造成更大的故障和危險。開關電源維修結束后，也要再進行一次全面檢測，直到醫療電子設備的漏電流和保護接地情況恢復正常，才可重新投入使用。

4 結語

醫療儀器由于技術復雜，功能先進，往往一個單位引進這些設備需要投入較大的資金。因此對它們的精心維護必不可少，然而這些精密儀器一旦出現了問題，就需要高水平的維修工程師進行處理，因此我們的技術工程師務必要不斷提高技術水平，不斷學習，保障這些醫療放射設備的穩定運行。

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[2] 張勇.淺談電源質量對醫療放射設備應用的影響[J]. 中國醫療放射設備. 2008(03).

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Ideas and Countermeasures for Power supply Maintenance of Medical Radiation Equipment

ZHOU Yi
（General Hospital Equipment Department of Chongqing Nantong Mining Co. Ltd., Chongqing 400802）

With the development of society, people’s demand for medical care is getting higher and higher. Compared with the same countries in the world, China has a large population, the per capita possession of medical resources is very low, and the widespread use of medical radiation equipment in modern hospitals has greatly improved the efficiency of hospital diagnosis and treatment in china. In the construction of medical radiation equipment, the power supply is the most indispensable part. Although the types of medical radiological equipment are various, but the same equipment will be built according to the different principle, but the principle is the same power. Generally speaking, if there is a problem in the medical radiation equipment, most of the reasons come from the power supply, especially the switching power supply. In the process of medical radiological equipment operation, switching power supply as the most important part of the medical instrument plays a very important role in the power supply, but also to withstand the high current, high voltage, the working environment is bad and easy to damage. Therefore, to do a good job in the maintenance of medical equipment, switching power supply maintenance is a very important part. In this paper, by analyzing the structure and principle of the medical equipment of switching power supply, summarizes some common trouble situation, and puts forward the matters needing attention during maintenance, according to scientific methods to improve the maintenance of medical equipment.

Switching power supply; Medical radiation equipment; Working principle

10.19335/j.cnki.2096-1219.2017.09.51