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人工心肺机原理及电源故障维修1例y

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Ly 2 1
K3 K3 110 V
R11
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C2
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R3 D4
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计算
机板
RX
T1
T2
R7
R1
B1
R6
K2
C3
N
110VDC
图 2 适配器电路原理图
A'
24
C' 环形变压器
示），开机电流走向是从 L 到 K3 中心点，一路 经 K3 常闭触点到计算机板；另一路经过 K2 到 2 个单向可控硅。 T1 k 端阴极 T2 a 端阳极，如 果 T1T2 控制极有触发信号， 可控硅导通到环 形变压器初级形成一个主回路。 从电路原理 上分析，T1 T2 导通是由计算机板控制构成一
使 用 维 修 OPERATION & MAINTENANCE
人工心肺机原理及电源故障维修 1 例
陈仁更，金国春，范明利 （浙江省台州医院，浙江 临海 317000）
[中图分类号] TH772.1 [文献标志码] C [文章编号] 1003－8868（2008）12-0122-01
人工心肺机由氧合器和血泵及辅助设备组 成，是能进行体外循环的机械装置，主要用于心 脏手术的体外循环、 肺移植的辅助呼吸以及急 性呼吸衰竭的辅助治疗。 人工心肺机的工作原 理是将上下腔静脉或右心房的静脉通过管道引 出，流入氧合器（人工肺）进行氧合，再经过血泵 （人工心）将氧合后的血液输入动脉系统，以维 持机体在循环阻断时的生理功能。 如此血液不 经过自体的心肺进行氧合和组织灌注的过程称 为心肺转流，亦称为体外循环。 我院使用的是德 国 STOCKET 公司生产的 SC 人工心肺机，使用 近 10 a， 由于操作人员和设备维修人员的日常 保养维护得当，很少出现故障。 现将出现 1 例电 源故障的情况分析如下，供参考。 1 故障现象
电源由降压启动转为 正常供电。 故障是当 电源正常启动时总电源跳闸，结合图 2 分析，
闸，机器运行正常，但在开机的瞬间变压器有 震动声。 通过分段分割法，确定故障出在 AC 适 配器上。 经对 AC 电源适配器电路进行解剖分 析，发现它由两部分构成，主要作用均是给环 形变压器降压启动。 原因在于环形变压器次级 整流后，有 4 个大容量电解电容，总容量有 60 000 μF，由于电容容量过大，开机瞬间变压器 对电容充不满电， 这个过程近似于电路短路。 所以，在屏除 AC 适配器后开机，环形变压器有 强烈的震动声。 这种强制启动对环形变压器和 电网冲击很大， 所以该电源设计了接入 AC 适 配器降压启动。
（1）首先，用万用表测量整流桥堆，正常。 测 量环形变压器初级直流电阻，约 6.5 Ω。测 AC 电 源输入， 无短路， 排除了第一种故障出现的可 能。
（2）采用分段分割法检查电源负载， 具 体方法如下：先将环形变压器次级断开（空载） 加电开机，依旧跳闸，此现象说明不是负载过 重引起跳闸。 当把环形变压器初级断开加电， 开机不跳闸，说明故障出在环形变压器的初级 回路。 进一步检查发现，当把环形变压器输入
K AC
K1 初级 次级
整流滤波
负载 DC-DC 电子开关稳压
UPS 电池充电
个降压启动。 电流流 过 B1 经 R6、C3 延 时 ， 当 C3 电 容 两 端 电 压 升到 110 V， K2 吸合， K2 Y-2 触点由常开转
AC 适配器 环形变压器
常闭， 可控硅被旁路
图 1 电源结构框图 端不经过 AC 适配器直接接上电源， 开机不跳
接上交流电源，开机，房间内总电源跳 闸。 2 故障分析
接上电源开机，电源跳闸，考虑电源部分出 现短路。 3 故障检查
拆下机器的电源模块，打开外壳后，未发 现明显烧坏的元器件。 由于没有电源电路原理 图，对整机的电源结构不了解，只能依据线路 板中实物元器件的分布画出该电源结构框图[1] （如图 1 所示）。 该机电源输入端接一个 AC 适 配器， 由适配器输出到一个大功率环形变压 器，降压整流后再经过 4 个 15 000 μF /50 V 电 解电容滤波，产生 40 V 电压分 3 路输出。 第一 路经过电子开关稳压后供给四路血泵；第二路 经 DC—DC 变换后供给控制面板；第三路供给 UPS 的电池充电。 结合该电路原理分析，引起 总电源跳闸的原因有 2 种可能：一是主电源回 路中有元器件损坏导致短路；二是因电源负载 过重引起。
在维修过程中， 发现应急启动电源时仪 器能正常工作，但正常启动就出现跳闸。 对正 常启动部分电源电路进行分析 （如图 2 所
启动的过程是通过可控硅降压启动的。 2 个可 控硅在正负弦不同时间段导通， 假如有一个 可控硅不导通， 这时流过环形变压器初级线 圈的不是交流电而是脉动直流 （由于变压器 的交流阻抗和直流阻抗不一样），此时变压器 输入端的阻抗很小，加上负载电容容量很大， 整个电路相当于短路，在此情况下，开机引起 总电源跳闸。 有了以上的假设，将环形变压器 初级输入端改接 1 500 W 灯管开机，开机灯管 发红光再慢慢变亮，K2 吸合后灯管正常发光。 在开机同时， 使用双踪示波器检查 T1 T2 触发 信号电压，发现 T2 没有触发电压，流入环形变 压器输入端是脉动直流电， 从而证明假设完 全正确。 进一步检查计算机板，发现 74L05 集 成块已坏。 更换 74L05 后，T2 触发信号正常，
仪器能正常开机运行，故障彻底排除。
[参考文献]
[1] 刘 尚 林 . 常 规 医 疗 设 备 的 维 修 方 法 [J]. 医 疗 卫 生 装 备 ，2008 ，29（3 ）：114.
收稿日期：2008-04-21 修回日期：2008-06-30
１２２ 医疗卫生装备·２００８ 年 １２ 月第 ２９ 卷第 １２ 期 Chinese Medical Equipment Journal·Vol．ห้องสมุดไป่ตู้9 No．12 December 2008

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人工心肺机

人工心肺机


膜式氧合器
• 1958年，面积为25m2的膜式氧合器在临床为 成人进行气体交换 • 1957 年发现硅橡胶膜对氧和二氧化碳有特别 高渗透性，其生物相容性好，促进了适用于 临床常规使用的膜式氧合器的发展和商品化
• 膜式氧合器已由 25m2 ，减少到 2.5m2 。微孔 Teflon 膜（聚四氟乙烯）或空心聚丙烯微纤 维，仅0.8m2的交换面积，气体交换效果远远 超过了硅橡胶膜，能满足成人气体交换。
工 作 原 理
1. 将上下腔静脉或右心房的静脉血通过管道 引出，流入氧合器 ( 即人工肺 ) 进行氧合， 再经过血泵(人工心脏) ，将氧合后的血液 输入动脉系统，以维持机体在循环阻断时 的生理功能。 2. 如此血液不经过自体的心肺进行氧合和组 织灌注的过程，称为心肺转流（心肺旁 路），亦称为体外循环。
运转。
55
血泵的结构分析
56
手动装置
• 手动装置作用：停电时继续运转维 持循环。
• 方向：滚柱泵的手摇柄一般仅能逆
时针方向转动（为什么？同步齿形
带又如何？ ）
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控制面板
• 一般的心肺机血泵上的控制装置为：
电源开关、流量旋钮、流量显示、 转速显示、管径选择、指示灯、反
向转流开关、搏动控制开关
58
62
管径选择
• 不同管径（内径）的泵管在同样转 速下，其流量不同。因此，在使用
时，应根据实际应用的泵管口径将
选择旋钮指向所用的型号。
• 管径有英制和公制两种。
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指示灯
电源指示灯，有的机上还有转 向或转速指示灯。
指示灯往往与开关合并在一起。
64
反向转流开关
• 一些心肺机具有反向旋转滚柱的功能 • 为了防止误操作，在开关上增加了保
人工心肺机原理及电源故障维修1例

人工心肺机原理及电源故障维修1例


在维修过程 中．发现应急启动电源时仪 压器输入端是脉动直流 电．从而证 明假设完 器能正常工作， 但正常启动就 出现跳闸。 对正 全正确 。 现明显烧坏的元器件。由于没有电源电路原理 进一步检查计算机板 ， ７Ｌ５ 发现 ４ ０ 集 常启动部分 电源 电路进行分 析 （ 图 ２所 成块已坏 。更换 ７Ｌ５ ，２ 如 图， 对整机的电源结构不了解 ， 只能依据线路 ４０ 后 Ｔ触发信号正常。
脏手术的体外循环、 肺移植的辅助呼吸以 及急 性呼吸衰竭的辅助治疗。人工心肺机的工作原
理是将上下腔静脉或右心房的静脉通过管道引 出， 流人氧合器（ 人工肺） 进行氧合 ， 再经过血泵 （ 人工心） 将氧合后的血液输人动脉系统 ， 以维 持机体在循环阻断时的生理功能。如此血液不
ＡＣ适 配器 环 形
能。
图 ２ 适 配 器 电路 原 理 图
Ｃ
环 形 变压 器
（） ２ 采用分段分割法检查 电源负载 ， 具 示 ）开机电流走 向是从 Ｌ到 Ｋ 中心点 ， ， 一路 仪器能正常开机运行 ， 故障彻底排除。 体方法如下： 先将环形变压器次级断开（ 空载） 经 Ｋ 常闭触点到计算机板 ； ］ 另一路经过 ｋ 到 加电开机 ， 旧跳闸 ， 依 此现象说明不是负载过 ２ 个单向可控硅。Ｔｋ 阴极 Ｔ 端阳极 ， 。端 ２ ａ 如 重引起跳闸。当把环形变压器初级断开加电． 果 ＴＴ 控制极有触发信号 ， １ 常 ， ２ 可控硅导通到环 【】 刘 尚林 ． 规医疗 设备 的维修 方法 田． 开机不跳闸， 说明故障出在环形变压器的初级 形变压器初级形成一个 主回路。从 电路原理 回路。进一步检查发现 ， 当把环形变压器输入 上分析 ，。 导通是由计算机板控制构成一 Ｔ
图 １ 电 源结 构 框 图
PB840呼吸机电源故障维修1例

PB840呼吸机电源故障维修1例

PB840呼吸机电源故障维修1例王阳;晋虎;云庆辉【期刊名称】《医疗卫生装备》【年(卷),期】2016(037)004【总页数】2页(P163-164)【关键词】PB840呼吸机;电源故障;维修【作者】王阳;晋虎;云庆辉【作者单位】710032西安,第四军医大学西京医院;710032西安,第四军医大学西京医院;710032西安,第四军医大学西京医院【正文语种】中文【中图分类】R318.6;TH777呼吸机是急救设备中的主要设备之一，目前呼吸机的型号比较多，我院购买了一批美国泰克PB840呼吸机，使用率一直很高，由于长时间使用，不可避免地会出现一些故障。

最近我院神经外科手术室有一台PB840呼吸机出现电源指示灯频闪故障，该故障造成呼吸机无法开机，导致机器不能使用[1]。

现将此故障现象的维修过程汇总如下，以供同行参考。

开机，接上220 V电源后指示灯不间断地频闪，导致不能开机。

对呼吸机检查发现，该故障是由电源部分引起的。

用另一台同型号呼吸机电源替换后，该呼吸机可以开机且运行使用正常，由此可以判定为整体电源故障。

由于美国泰克PB840呼吸机采用高精度的开关电源，需要厂家整体更换，其费用达4万余元，于是决定自行维修。

维修之前对整体电源进行了拆卸，并对基本电路组成进行了分析。

首先拆卸开关电源的外壳，使用220 V导线给电源的供电端供电，正常后测量电源滤波电路，测量EMI（electromagnetic interference）电路输入输出电压正常，说明故障出在后面的电路[2]。

为了有效地提高输出功率，PB840呼吸机电源内部电路设有功率因数校正电路。

那么测试该电路工作是否正常，只需在功率因数校正（power factor correction，PFC）电路输出端的电容两端测量电压即可。

测量电压标准值为直流380 V，而实际测量450 V/330 μF电容两端电压为385 V，说明本电源的故障出在PFC开关电路的后部分。

呼吸机基础原理维修及相关应用专题

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呼吸机基础原理、维修及相关应用专题呼吸机已经成为常规医疗装备，被普遍应用于各临床科室的急救和重症监护病房中。

大量的医院争购高档呼吸机用于临床。

为在实际应用中，使呼吸机的功能得以全面发挥，更准确地施行治疗和救护，认识、理解和正确选择呼吸机的各种参数调节和设置，是非常必要的。

本专题针对使用和维修中经常遇到的问题收集整理了一定量相关的文章，目的使操作及工程技术人员，尤其是新接触高档呼吸机的人员，对基本原理、性能参数、使用特点和病人与仪器之间的相互作用等基本知识有个比较全面的了解，以便更好地发挥机器效能和使用效率。

呼吸机的基本类型及性能1. 定容型呼吸机：吸气转换成呼气是根据预调的潮气量而切换。

2. 定压型呼吸机：吸气转换成呼气是根据预调的压力峰值而切换。

（与限压不同，限压是气道压力达到一定值后继续送气并不切换）3. 定时型呼吸机：吸气转换为呼气是通过时间参数（吸气时间）来确定。

八十年代以来，出现了定时、限压、恒流式呼吸机。

这种呼吸机保留了定时型及定容型能在气道阻力增加和肺顺应性下降时仍能保证通气量的特点，又具有由于压力峰值受限制而不容易造成气压伤的优点，吸气时间、呼气时间、吸呼比、吸气平台的大小、氧浓度大小均可调节，同时还可提供IMV （间歇指令通气）、CPAP （气道持续正压通气）等通气方式，是目前最适合婴儿、新生儿、早产儿的呼吸机。

常用的机械通气方式1. 间歇正压呼吸（intermittent positive pressure ventilation,IPPV ）：最基本的通气方式。

吸气时产生正压，将气体压入肺内，靠身体自身压力呼出气体。

2. 呼气平台（plateau）:也叫吸气末正压呼吸（end inspiratory positive pressurebreathing,EIPP,吸气末，呼气前，呼气阀继续关闭一段时间，再开放呼气，这段时间一般不超过呼吸周期的5%，能减少VD/VT （死腔量/潮气量）3. 呼气末正压通气（positive end expiratory pressure,PEEP）:在间歇正压通气的前提下，使呼气末气道内保持一定压力，在治疗呼吸窘迫综合征、非心源性肺水肿、肺出血时起重要作用。