对医疗放射设备电源维修的思路与对策

（重庆南桐矿业有限责任公司总医院设备科，重庆 400802）

对医疗放射设备电源维修的思路与对策

周毅

（重庆南桐矿业有限责任公司总医院设备科，重庆 400802）

随着社会的发展，人们对于医疗需求愈来愈高。和世界同等国家相比，我国人口较多，人均医疗资源占有量非常低，而医疗放射设备在现代医院中的广泛应用极大地提升了我国医院的诊疗效率。在医疗放射设备的构造中，电源是最不可或缺的一部分。虽然医疗放射设备种类繁多，但万变不离其宗，设备会根据不同的原理建造，但电源的原理却大同小异。一般来说，医疗放射设备如果出现了问题，大多数原因都出自于电源，尤其是开关电源。在医疗放射设备的运转过程中，开关电源作为医疗器械中最重要的一部分，承载着供给电源的重要作用，同时也承受着整机大电流、高电压的冲击，并且工作环境比较恶劣，容易受到损坏。所以，要做好医疗器械的维修工作，开关电源的维修是非常重要的一部分。本文通过对医疗器械开关电源的结构原理分析，整理归纳出一些常见的故障情况，并提出维修时的注意事项，旨在以科学的方法完善医疗器械维修工作。

开关电源 医疗放射设备 工作原理

0 引言

科学技术的飞速发展使医疗器械也得到了巨大的革新和进步，许多更加高端精密的仪器应运而生。虽然这些医疗器械的原理不尽相同，但是它们的电源却大同小异。在医疗器械的工作过程中，因为电源故障而导致医疗器械出现问题的情况在医疗器械故障中占据很高的比例。因此，电源的维修受到了人们越来越多的关注和重视。如何清晰的了解开关电源的结构原理，通过经验及故障现象分析出原因，并在保证安全的情况下对出现问题的开关电源进行维修，实现医疗器械的重新运转，是当下需要探究的主要内容。

1 开关电源的结构原理

许多医疗器械所运用的电源都是开关电源。因为开关电源所具有的独特优点，因此在近年来迅速发展，得到了广泛运用。相较于其他电源，开关电源具有功率损耗小，工作效率高，重量轻，体积小的特点，不仅如此，开关电源对节约能源也有很大作用，因此备受电路设计师的青睐，在医疗放射设备的设计中得到了相当大的重视。但是除了这些优点，开关电源也存在缺陷，就是它的故障率相对较高。这是由于开关电源的控制电路较为复杂，稳定度比较差而导致的。

2 开关电源的电路构成

要想做好开关电源的维修工作，一定要对它的基本构造有一定的了解。一般来讲，输入电路、变换电路、输出电路和控制电路这四大电路和其他部分一起组成了开关电源的主要电路结构。而在这四个主要的电路中，输入电路是最主要的电路，它包括线路滤波器、浪涌电流抑制电路以及整流电路。其中，整流电路主要又分为两类，一类是电容输入型，一类是扼流圈输入型。它的主要作用是把输入交流变为直流，电容输入型是开关电源中最常运用的类型。由开关电路和变压器组成的功率变换器是开关电源的核心部分。以上是开关电源的大概结构，但由于开关电源的控制电路比较复杂，按照不同的作用类别，可以将其细分为一下四个小类。

（1）全桥整流电路：这部分使用的是220V交流电，而在运行过程中会在瞬间输出330V直流高压电，因此这个部件内的全桥整流二极管极容易受到损坏，一旦有一个出现故障，其他二极管也同时受到牵连发生过流，就会使整个桥堆罢工。另外，耐压450V的电解电容由于自身需要较高的电容才能够正常工作，因此一旦电容低于标准值就会出现各种问题，诸如电脑系统不稳定，显示屏出现干扰信号等等。

（2）启动电路：自激式开关电源的开关管既起开关作用,又是开关电源间隙振荡器的核心元件，它的工作方式由电阻限流方式组成：电阻的一端接300 V直流高压.另一端接开关管的基极。由于启动电阻阻值较大(100 千欧以上)，功率较小，因此极为容易受到损坏。如果出现电阻断路问题，就会直接导致开关电源无法起振，300V的直流高压电也无法顺利泄放，这就需要我们在检修的过程中及时的对电容进行放电。除此以外，它激式开关电源的开关管，只是作为开关来使用，不参与振荡脉冲的形成。

（3）开关激励电路：自激式开关电源的主要构成部件有开关管、开关变压器、正反馈回路，这其中最容易损坏的部件就是第三个部份的电容和电阻这两类元件。它激式开关电源大部分使用的是集成电路模式，部分情况下会应用单片厚膜集成块这种形式，因此这部分最容易出现问题的是开关管，即一组N沟道的大功率场效应管构成的精密部件，包括了振荡器、逻辑处理器以及放大器这些关键的功能模块，所以对它们的状态的经验判断务必应该非常熟练。

（4）稳压控制电路：稳压控制通常有个问题，即误差取样的处理，要针对间接误差取样和直接误差取样做到严格的分析排查。在这里通常调节开关管的导通状况的是电压，由它作为调节者起到关键的作用，因此要进行接假负载之后才能进行正式的检修工序。在这个部位最容易损坏的部件是滤波电容、电位器。直接误差取样电路是指直接对开关电源的输出端电压进行取样，故应加设开关电源初、次级隔离元件.另外还容易损坏的部件就是光电耦合器，一般情况下如果出现输出电压短时间内出现大幅度的提高，就应该考虑是否是这个部件的问题。

开关电源的维修人员一定要对这些电路走向及作用十分了解，否则很难找出确切的故障原因，也无法进行维修工作，贸然上手更容易导致危险。开关电源涉及电路问题，在维修的过程中有一定的危险性，且医疗器械的开关电源构造较为复杂，因此，在维修电源时，要先搞清其工作原理，根据其具体状况，判断故障的原因，确定好维修步骤才能开始动手操作，不能随意上手，否则不仅会使故障更加恶化，维修过程中也有可能出现危险。

2 故障与维修

开关电源常见的故障有∶

（1）在输入电路部分，二极管受到直流高压的猛烈影响下容易出现故障，严重的会造成整个功率管的不可修复。

（2）另外，一旦输入电路中的高压滤波电容漏电量较大，也会引起开关电源由于负载能力有限而造成的过劳问题，甚至会造成启动限流电阻的不可修复。除此以外，电容失效也是一个重要问题，一旦整流二极管过热，就会导致电压无法顺利控制和调节导致设备运转不良。

（3）开关电源工作运行中最重要的就是保证稳定的电压，一旦电压不稳定或者光电耦合器出现故障，都会直接影响到设备的工作稳定。

由于医疗放射设备属于精密仪器，因此几乎所有的设备在开关电源电路方面都设置了保护电路，它的作用在于当这些设备在瞬间通过强大的电流电压时，以及欠压时，都会自动保护电路，实现稳定的截流，但同时也会使各路输出端无法获取平稳的电压值。另外，并联型电源开关由于需要一定的假负载，即有一定的电阻量才能够通电工作，因此这是在检修工作中第一步要查看的，排除这一步的问题之后，才可以在下一步继续进行扩大化的故障检查，并结合电源电路的整体工作原理进行详细完备的具体分析，从而排除故障元件。医疗放射设备属于精密的贵重设备，因此在维修中务必要保证绝缘状态下的维修工作状态，任何人为的电源引入导致的击穿或串线都是给仪器设备带来不可修复的损坏。因此这样的误差一定要最大程度的的予以避免，务必要严格按照“测前先断电”，“断电再联线”的原则进行作业，在短路故障问题排除之后，才能够进行断线故障这一问题的处理，因为维修人员在进行作业的时候极容易遇到二次短路问题，因此在更换电路和印制板上的重要机件时候，务必要严格按照原来的机件的尺寸和型号标准，舍弃使用代用件，而且对已经损坏的机件，即使只是轻微的变色或变质也必须要全部换新的，否则就容易出现二次问题，导致更大的损失发生。最后，在接通电源之前一定要对仪器进行一次全面化的检测，确保没有任何漏电流或接地保护误差的问题，保障医疗放射设备的安全稳定。

总之，医疗放射设备的检修工作不可掉以轻心，同时又要考虑到技术水平限制、检修速度以及成本控制问题。如果是通用型的电源，就可以更换一些同型号的其他电源，在此过程中要务必确保电压、负载电流的一致和稳定，除此以外，针对那些特殊功能的电源，如超大功率、带反馈功能的，市场上难以找到同类产品的，就只能加强检修技术研究，着力提高工作质量和水平了。

3 开关电源的维修注意事项

开关电源的维修过程中有一些细节需要特别注意。例如，在维修时要注意使用隔离变压器。在开关电源的维修过程中，要注意检测顺序，一般情况下，检测前要先断开电源，断开电源之后再进行联线。因为开关电源出现故障的医疗放射设备一般都存在绝缘击穿的现象，因此一定要注意断电的步骤，谨慎维修。在开关电源的维修中，同样也要注意顺序的问题，通常都要先通过检测，排除短路故障，然后再处理断线故障，特别是要防止人为造成新的短路故障。在更换机件的时候，不能随意使用代用件，尤其是更换电路图或印制板上的有注明的重要机件时，必须采用相同型号的机件，如果电路发生短路的情况，必须要更换掉所有因为发热过甚而导致变色、变质的机件。需要注意的一点是，换件之前一定要断开电源，更换电源元件时，为了避免造成电击，必须对滤波电容进行放电，如果随意进行焊接和拆卸元件，拧动可调部件、电位器，会造成严重的后果，因此必须谨慎维修。一旦设备的工作点被搞乱，就会造成更大的故障和危险。开关电源维修结束后，也要再进行一次全面检测，直到医疗电子设备的漏电流和保护接地情况恢复正常，才可重新投入使用。

4 结语

医疗仪器由于技术复杂，功能先进，往往一个单位引进这些设备需要投入较大的资金。因此对它们的精心维护必不可少，然而这些精密仪器一旦出现了问题，就需要高水平的维修工程师进行处理，因此我们的技术工程师务必要不断提高技术水平，不断学习，保障这些医疗放射设备的稳定运行。

[1] 何斌华,廖勇.电源在医疗器械维修中的重要性[J]. 中国医疗放射设备. 2012(09).

[2] 张勇.浅谈电源质量对医疗放射设备应用的影响[J]. 中国医疗放射设备. 2008(03).

[3] 郑苔施,郑焜,冯靖祎,张骏,孔德炎,蒋寅扬,吴浙君.关于构建基层医疗机构医疗放射设备服务体系的初步实践[J]. 中国医疗放射设备. 2016(12).

[4] 梁锦钊.西门子AXIOM ARISTOS VX数字化放射成像系统故障分析[J]. 科技与创新. 2017(04).

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