徕卡MC1型手术显微镜光源高压启动电路原理及检修分析

2020-01-18傅守勇李长菲刘炳麟

中国医疗设备 2020年1期

傅守勇，李长菲，刘炳麟

1. 青岛市市立医院，山东青岛 266001；2. 山东大学齐鲁医院（青岛），山东青岛 266035

引言

徕卡MC1（TYPE:10713940）手术显微镜在医院使用较多，其光源电路部分故障偶尔发生，但由于无电路图，也未查到相关的文献报道，给实际维修工作带来了较大困难。本文以在近几年工作中遇到的一例罕见故障为例进行分析和总结，希望对相关工作者有所帮助。

1 徕卡MC1手术显微镜高压启动电路结构与工作原理

徕卡手术显微镜主要由机械系统、光学系统、电路控制系统、光源电路系统等组成。光源电路系统有两路光源输出：主光源和应急光源，两者分属于不同电源箱，可手动转换[1]。主光源电路由开关电源及高压启动电路组成。其中开关电源电路由整流、滤波、调整及反馈电路组成。220 V市电输入，经以上电路后输出一路，供两风扇工作，给主光源电路散热；一路输出为恒流源电路，为高压启动电路提供输入电压[2]。高压启动电路由RC充放电、二极管倍压、高压电容充放电、线圈升压电路及氙灯等组成[3]。高压启动电路工作原理，见图1。

图1 高压启动电路线路板对应线路图

开关电源供氙灯+LAMP、-LAMP输入端电路，为恒流源电路，该电压通过电阻R600，给电容C600充电[4]，当C600两端电压达到95～113 V以上时，D600开关管导通，C600通过T600感应线圈初级放电，T600线圈次级感应出高压，该高压通过高压硅堆D601给电容C601充电；C600放电到其两端低于95～113 V时，D600关断，C601两端电压通过高压硅堆D602给电容C602、C603、C604充电；该电路如此反复充、放电，通过倍压升压电路C601、D601、D602、C602、C603、C604，升压电容C602、C603、C604两端不断升压，当C602、C603、C604两端电压升到5 kV以上时，间隙放电管GAP600A瞬间导通，磁棒线圈T601初级工作，磁棒次级感应出20 kV以上高电压，与磁棒次级相连的氙灯，通过高压轰击后使灯内的惰性气体电离，内部气体被击穿导通，此时，启动电路停止工作，主放电回路导通，开关电源供氙灯工作的电路由恒流源变为恒压供电电路，提供稳定的13.2 V直流电压，供氙灯工作[5]。

2 故障实例与分析

2.1 故障现象

该机在工作中突然出现无光源输出，两个散热电风扇正常转动。开机瞬间，氙灯灯泡无啪啪的启动声音。

2.2 故障分析

首先检查氙灯灯泡，无击穿发黑现象，与徕卡OH4上同型号氙灯灯泡交换，确认原氙灯灯泡正常。此故障原因应为电路故障。

2.3 故障检修过程

（1）检查开关电源电路。用万用表（FLUKE115C）测量风扇两端直流电压为12 V；其输出给高压启动电路输入端电压为193 V，表明此电路正常。

（2）检查高压启动电路。万用表测量氙灯灯泡两端直流电压为193 V（开机后等一会儿测量，正常时开机瞬间此处为超过20 kV的高压[6]），且关机后其两端很快降为0。高压启动电路未正常工作。

测量R600两端直流电压为74 V，C600两端直流电压为129 V，超过D600导通电压，检查后级电路。

因其后级电路为高压电路，故用万用表静态测量该电路元器件。RC充电电路、高压电容充电电路、T601升压磁棒电路各元器件均未见异常。

检查开关二极管及倍压电路。C601充放电正常，用摇表测量高压硅堆D601、D602正常。万用表测量开关管D600，1-2，1-3间电阻为无穷大，2-3间电阻为零，拆下后电阻同上。新购同公司、同型号D600管1-3、2-3间电阻为无穷大，1-2间电阻为零[7-12]。更换该元件，故障依旧。更换同型号、正常机器该件到故障机，故障依旧。

测量T600线圈，初级0.4 Ω，次级380 Ω，另一同型号机器该线圈初级0.4 Ω，次级147 Ω。故障板T600从外观看、用鼻子闻未见异常。因该线圈属定制，未用交换法更换。

再次用不同的万用表静态测量各元件，尤其高压电容，均未见异常。

本文决定比照实物图，画出原理图，经仔细分析，以上维修思路正常。维修陷入困境。

根据原理图，用Hantek1020B型示波表检查驱动电路中的R600两端为27.4 V，C600两端为25.2 V，电容充放电幅度达不到D600导通要求，更换该电容，开机后风扇转，氙灯未点亮，也未有啪啪声，但试着用示波表测量C600波形时，突然啪的一声氙灯点亮。多次试着开机，每次均18～19 s后，氙灯点亮（D600为更换后的新元件，T600初、次级各用10 cm延长线与电路板相连）。复原T600，开机仍然18～19 s后，氙灯点亮。换回D600原件，开机正常。氙灯亮后用示波表测量氙灯两端电压为13.2 V[13-16]。开机瞬间，观察C600充放电波形、幅度正常。故障排除。

2.4 故障小结

本例故障由高压电容C600漏电所致，但是在检修过程中因手头无资料，用万用表测量各元器件时由于其测量局限性陷入困境，后通过画出原理图、分析，用示波表测量波形，得出了与之前万用表不一样数值，加之用不同的表测量高压电容值时，读数与所标称值相符；同时购置的D600开关管与原开关管及另一线路板该件各个脚阻值不同、T600升压线圈与同一型号板子T600阻值不同，导致维修过程走了弯路。