作者: 发布日期:2016-03-11 19:31 信息来源:http://www.lp1995.com
医疗信息型二氧化碳监护仪开关电源组件原理及故障修理杨学会,陈义辉(武警福建总队医院,福建福州350019)维修1开关电源工作原理602 11型二氧化碳监护仪的电源组件是1个专用的稳压直流电源组件,它密封在一长方形塑料盒内,型号是功率为38W 输出直流电压16 .3V ,电流1 .7A.1台此型号的仪器因电源组件损坏不能正常工作,准备对电源组件进行修理,首先用钢据沿电源组件密封盒的中缝小心锯开,勿损伤内部电路元件。取出电路板观察电路元件,可看出电源组件是一个它激式开关直流稳压电源,按实物画出电源的电原理图。根据原理图分析其工作原理大体是这样的:市电V交流电源组成的高通滤波网络消除电网中的干扰,同时也防止了开关电源组件高频对电网的污染。二极管D1、D4组成桥式整流,整流后的脉动直流电压经电容C3滤波后变成300V直流电压。RT1是温度保险电阻,当某种原因使输入电流异常增大时, RT 1温度升高,电阻增大,使输入电流减小。
滤波后的300V直流电压一路通过开关T的1 2绕组送至电源开关管Q 1的集电极,此时电源开关管Q 1的基极尚无激励,所以Q1暂时关断另一路经启动电阻R2送至开关电源专用集成电路IC1的7脚, (IC 1是集成电路SG3842 ,它是美国硅通用公司专为开关电源类研制出来的振荡、件,采用8脚双列直插式塑料封装结构)。IC 1的7脚接有一电解电容C8 ,它的作用有两个:一是电源启动时起延时作用二是电源正常工作时做IC 1自给供电的滤波电容。随着300V经R2对C8充电时间的延续,其两端电压逐渐升高,当达到IC1的供电门限电压时, IC 1内部振荡器起振,振荡频率由IC1第4脚接的RC时间常数决定,激励方波从IC1的6脚输出,经R10加至开关管Q1的基极,开关管导通同时T的3 4绕组感应出的电压经D5整流,经R20、C 8滤波也加至IC1的7脚,完成了IC 1的自给供电。当Q1关断时,变压器T的1 2绕组的磁能通过T的5 6绕组释放电能,由D7、C14、C15、C 16、L2组成的整流滤波电路对脉动直流进行滤波,得到的16 .3V直流电压经电缆被送至主机中。
电路的稳压过程当电网电压升高时, C 3的电压升高, C8的电压有升高的趋势,这一变化的电压经电阻R22与R21、R4分压送至IC1的2脚, 2脚电压升高, 6脚输出的激励脉冲宽度变窄,使输出电压维持不变。当电网电压降低时, C3的电压降低, C8的电压有下降的趋势,这一变化的电压经R22与R21、R4分压送至IC1的2脚, 2脚电压下降, 6脚输出的激励脉冲宽度变宽,使输出电压维持不变。
电路的过压保护、欠压保护和过流保护过程当输出电压过低, T的3 4绕组感应的电压也很低,经整流后加到IC1的7脚电压也变低,当低于10V时,电源被关闭。当某种原因使7脚的电压高至34V时,出现过压保护,开关电源也被关闭。当Q1的电流过大时, R12上的电压升高,经RT 2、R11加到IC1的3脚,当超过1V时, IC 1的6脚停止输出激励脉冲,开关电源停止工作。
2故障修理实例医疗设备信息阴极输出模块故障维修实例卢东生(北京友谊医院工程科,北京100050)故障现象机架工作正常,控制台高压RE ADY灯不能点亮,即高压不能上电。打开机架,在高压控制及输出部分分别BO ARD)上的DS 15灯点亮,提示板上15V控制电源制电源(15V S W ITCH )故障在交流电源诊断板(AC下后马上熄灭,提示24V控制电源被切断。
电路分析在机器的旋转部分,所有的直流电源均系由交流输入模块将交流电压降压、整流、稳压、滤波后提供给各个部分。机器正常工作时,首先要给机架上电,此时交流输入模块输出正负15V及正负24V电压,供给系统控制板、模拟控制板、逆变诊断控制板及阴极输出模块。机架上电后,就可以给高压上电,此时交流电源诊断板中的K1吸合,正负24V电源经K1的接点K1A及K1B输出正负24V控制电压(24V出模块一路直接输出,另一路则经过稳压、滤波后输出15V电压,这两路电压一起组成了阴极输出模块的控制电压24V控制电压在逆变诊断控制板一路直接输出,另一路则经过稳压、滤波后输出15V电压,这两路电压一起组成了逆变诊断控制板的控制电压24V控制电压在系统控制板一路直接输出,另一路则经过稳压、滤波后输出15V电压,这两路电压一起组成了系统控制板的控制电压24V控制电压在模拟控制板经过稳压、滤波后输出15V电压及10V电压,这两路电压一起组成了模拟控制板的控制电压。当所有电路工作正常时,高压RE ADY灯一直点亮,高压系统开始正常工作当系U NCO MA ND EXPO RE信号时,系统控制板将会产生继电断板上使K1停止工作,送给各个部分的24V电压切断,使高压READ Y灯不能点亮或者立刻熄灭,从而断开高压。
诊断方法由于高压系统各部分均报控制电压错误,系统控制板立刻切断了24V控制电压,因此用万用表和示波器很难监测到各部分的实际电压值。为此需要逐步断开部分负载,并且在断开负载的同时切断部分反馈回路,使系统控制板不切断24V控制电压。仔细分析图纸后,确定可以实行以下步骤判断故障所在(1)在模拟控制板上将40线插头JB 2拔下,这样就可以断开24V控制电压在模拟控制板上的负载在系统控制板上将与U 27第7脚相连的R59一端对地(T P1)短路,这样即使模拟控制板报错,系统控制板也检测不到这一错误而不切断24V控制电压。如果15V控制电压故障消失,高压READY灯点亮,则系统控制板损坏否则为其它地方的故障,恢复电路进行以下步骤。
设备维修故障1输出端无16 .3V直流电压。静态观察、测量,元件无明显的开路、短路性损坏,输入端接V交流电源,测量C 3直流电压为300V , Q 1集电极为300V ,说明Q 1没有得到激励电压处于关断状态。检查IC 1集成电路外围元件及电压,发现7脚电压只有1V ,拆下C8测量其容量正常,测量启动电阻R2 ,其阻值已由正常时的100kΨ变为MΨ级,用2W100kΨ金属膜电阻代换后,故障排除。
故障2输出电压上升为18 .5V.输入电压从100变化时,输出电压维持不变。输出电压高出正常值2V多且稳定,说明电路稳压环路工作基本正常,引起输出电压升高的原因可能是某一元件的电参数发生了变化。解决的方法是在R22的两端并上一4 .7MΨ的电位器,调整其阻值使输出电压带载时等于16 .3V ,断电取下电位器,测此时电位器的电阻值,找一等值电阻并联在R22的两端故障即可排除。