OLYMPUS奥林巴斯CV260开关电
EVISLUCERA图像处理中心OLYMPUSCV-是日本奥林巴斯公司的电子胃肠镜产品。医院有1台已使用7年的CV-,出现主机开机无反应,电源指示灯也不亮。打开主机检修发现里面的开关电源已坏,联系厂家售后,被告知该机器已停产、无配件,陷入被报废的境地。我们通过实物电路板绘制电路原理图,分析检测电路,成功修复了该机器主机。
一、开关电源电路原理该主机开关电源是以IC3(SK-)为核心构成的隔离型反激开关电路。该开关电源有两个特点:一是输出为相互隔离的两组电源,一组输出5V、6V、12V和-5V,另一组输出5V、8V、19V和-10.5V、-15V;二是除5V外其他直流电压输出是经肖特基二极管整流后再通过低压差电压调整器PQ30RV21、PQ05RH11、PQ12RH11来得到。该机开关电源电路通过IC2(T)和IC1(PC)取样反馈,来稳定5V的输出。相互隔离的两组电源,一组5V输出通过DZ1和IC4(TLPGF),另一组8V输出通过DZ5、DZ5A和IC13(TLPGF),当任意一组电压过高击穿稳压管,光耦导通,拉低场效应管的栅极,电源保护,停止直流的输出。图1是根据实际电路板绘制的开关电源原理图,二次低压绕组整流部分略。
二、故障维修实例(一)故障现象OLYMPUSCV-图像处理主机开机无反应,电源指示灯也不亮,面板操作无响应。
(二)故障处理检修分为两个阶段:第一阶段是初步断电检测,第二阶段是深入通电检测。
1.初步断电检测首先,检查主机供电以及保险是否正常,然后打开机器外壳,取下开关电源,检查元件的外观(是否破裂、膨胀、变色、烧焦),未发现外观异常的元器件。其次,根据电路原理图,测量各个直流输出端以及IC3(SK-)7脚,场效应管Q1(2SK)的栅极、漏极对地无短路,确认源极电流取样电阻R6阻值0.22Ω正常。
2.深入通电检测在开关电源V进线中串接40W白炽灯泡,断开散热风扇负载后闭合SW1通电。灯泡在接通的瞬间闪亮,随后灯丝微微发红,此时测量5V输出端无电压输出。断开SW1,10s后再次闭合,观察到灯丝微微发红。这说明开关电源没有启振,灯泡初始闪亮是由于整流滤波电容C3的充电,后灯丝微微发红是因为安规电容及消干扰滤波电容的原因,而且可以排除后级整流过载导致的保护故障。此时测量C3两端电压约为V正常(串接保护灯泡使电压偏低),但C7两端电压只有9.3V,数值偏低,达不到SK-的启动电压。断开V进线,由于电源没有启振,为了避免触电和保证电路元件的安全必须用灯泡对C3进行放电操作。然后焊接C7,测试发现C7正常,再断开电阻R5A一端,测量R5、R5A、R5B阻值正常。恢复电路,断开IC37脚与电路板的连接。串接灯泡连接V,测量C7两端电压仍为9.3V,排除是IC3导致的。再次断开V,对C3放电。对连接到IC37脚的各个元器件分别断开,测试正常后再上电测量C7两端的电压。当断开R12,接通V时,C7两端电压达到25V(Q2的基射反向击穿电压和DZ4的稳压值之和)。随后排查与R12相连的元件D1故障的可能性最大,焊接D1,用万用表测试未发现异常。
此时,故障排查陷入困境,通过电路分析怀疑是不是D1在高反向电压下性能不良。串接1K电阻及万用表电流档把D1负极接到25V直流电源的正极时,反向漏电流竟然有5mA,而且数值还不稳定。二极管D1的具体型号无法查询,分析元件所起作用,确定用1N替换D1。恢复电路,串接灯泡连接V,电路竟出现“打嗝”式保护故障,与此同时,灯丝也一亮一暗,测量C7两端的电压也不稳定。再次检查IC37脚的供电电路,发现由于拆焊多次,人为导致Q2(C)的集电极与电路板断开,补焊后,开关电源电路启动正常。测量IC37脚供电电压为13V,各直流输出电压正常且稳定。最后装机,机器使用正常,故障排除。
(三)故障小结单片开关电源芯片的供电电路对开关电源启振是非常重要的。供电电路元器件的老化(多数是高电压、大电流以及功耗大的元器件)会造成开关电源无法正常工作。电路通电后,IC37脚供电电压高于16V时SK-才能启动,同时7脚又是欠压保护检测端,进入工作状态后,若7脚供电电压不稳、过低,电路易出现“打嗝”式保护。正常工作时IC37脚供电电压为13V左右。本案例检修难点在于二极管D1用万用表测量正常,但在高反向电压下漏电严重,以至电源无法正常启动。
通过对已停产、无配件的电子胃肠镜的开关电源进行检修探索,得出医疗设备维修工程师平常要积累各类设备的维修经验,按照合理的检修步骤,细致地排除故障,尤其对厂家没有配件、已不能维修的设备,更要多进行研究和探索,由此更好地体现基层医学工程技术人员的价值。
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