醫療設備開關電源的設計關鍵

　　NTC 熱敏電阻防沖擊電流電路由于熱敏電阻的熱慣性，重新恢復原始阻值需要時間，當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療設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，始終呈低阻態而通電便燒熔斷絲。而NTC 熱敏電阻往往出現開路故障，導致一次電源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，通常把紅外線發光二極管與光敏半導體封裝在同一管殼內，當輸入端加電信號時，發光二極管發出光線，光敏半導體接受光線就產生電信號，從輸出端流出，從而實現“電- 光- 電”轉換。它廣泛應用于信號隔離、開關電路、脈沖放大、固態繼電器（SSR）等電路中。另外，利用線性光耦合器可構成光耦反饋電路，通過調節控制端電流改變占空比，達到精密穩壓的目的。

　　光耦能實現電氣隔離，還有抗干擾能力強、使用壽命長、傳輸效率高等優點[3]。但遇到光耦合器性能下降導致電路故障在醫療設備開關電源中還是比較多的。

　　例1 ：Philips BV25 X 線機的電源不少臨床醫學工程人員都接觸過。其中，因光電耦合器性能不良導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計。當220V 接入時，一路變壓器提供一組28V 和多組7V 電源，28V 經整流穩壓后得到+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?？煽毓鑆1-V3及光耦（4N25）B1-B6 性能不良均會導致開機失敗，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， 溫度到設定值后繼續上升，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內光耦合器的性能不良所致，更換該器件后溫箱工作正常。

　　醫療設備開關電源和其他開關電源一樣，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，會導致開機保護或燒熔斷絲。在維修中發現該類器件損壞時，除更換同參數器件外，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管（IRF460）擊穿，更換該場效應管后又檢查了其外圍電路，發現與其連接的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，各組電壓正常且整機工作穩定。

　　例2 ：SHIMADZU OPESCOPE 50N 型X 線機監視器無顯示，指示燈閃爍，該X 線機總供電為220V，而監視器供電為110V，送修前操作人員單獨對監視器加220V 后指示燈不亮。該監視器電源采用STR 54041 開關電源厚膜模塊設計，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，恢復電路連線后指示燈亮，機內有“嗒嗒”聲，但仍無顯示，后檢查發現行管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管組合在醫療設備開關電源中應用很普遍，一個電源甚至還會多處用到。PWM 開關穩壓或穩流電源的基本工作原理就是在輸入電壓、內部參數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反饋，調節主電路開關器件的導通脈沖寬度，使得開關電源與輸出電壓或電流等被控制信號穩定。

　　PWM 的開關頻率一般固定，控制取樣信號可以構成單環、雙環或多環反饋系統，實現穩壓、穩流及恒定功率的目的。

　　同時，可以實現一些附帶的過流保護、抗偏磁及均流等功能。