Аппарат ИВЛ ФАЗА-9 схема блока питанияАппарат искусственной вентиляции лёгких реанимационный "Фаза-9" предназначен для проведения ИВЛ у новорожденных и детей до 6 лет в условиях клинических больниц (детские отделения), роддомов и научно-исследовательских институтов детского профиля. Допускается применение аппарата при проведении ИВЛ у детей более старшего возраста. Аппарат обеспечивает проведение искусственной вентиляции легких с пассивным выдохом, регулируемым сопротивлением выдоху, подогревом и увлажнением дыхательной смеси, подаваемой пациенту. Конструкция аппарата позволяет управлять частотой дыхания как автоматически, так и вручную при помощи пульта дистанционного управления (ПДУ).
1. Назначение блока. (ИВЛ Фаза 9) Блок питания предназначен для: обеспечения других блоков аппарата необходимыми для их работы напряжениями питания и сигналами управления; коммутации между собой блоков аппарата (блока управления, рабочего блока, увлажнителя, парогенератора) посредством разъемных соединителей; выдачи сигнала аварийно-предупредительной сигнализации при сбоях в сети питания. 2. Состав блока питания. (ИВЛ Фаза 9) Функционально блок питания можно разделить на две основные части: схема источника питания, включающая сетевой шнур (длиной 5 метров) с вилкой, сетевой выключатель S1, модуль фильтра РП18.11-00.300, блок предохранителей, сетевой трансформатор Т1, модуль стабилизаторов РП18.11-00.100;
схема управления узлами аппарата, включающая модуль управления РП18.11-00.200, тиристорные оптроны VS1,VS2, конденсаторы С1, С2, пьезозвонок НА1. Конструктивно блок питания выполнен в виде самостоятельного модуля, в котором размещены перечисленные выше компоненты, а также жгуты соединительных проводов и гнезда разъемных соединителей. В нижнем основании блока и лотке, расположенном сверху, расположены соосные отверстия, в которые при сборке аппарата вставляется стойка РП9.16-01.020. Блок питания крепится к фланцу стойки тремя винтами. Модуль стабилизаторов и модуль управления подключены через разъемные соединители. Необходимо отметить, что в аппаратах, выпущенных в 1995-1996 годах, модуль стабилизаторов не имел разъема и соединялся со жгутом непосредственно распайкой проводов (это в определенной степени затрудняло его демонтаж и ремонт). 3. Модификации блока питания. (ИВЛ Фаза 9) В настоящее время существует несколько модификаций блока питания. Они обусловлены изменениями конструкции каких-либо блоков аппарата (например блока управления или рабочего блока), либо отдельных компонентов самого блока питания. Блоки питания аппаратов различных модификаций не взаимозаменяемы. В данном разделе рассматривается электрическая схема блока питания аппаратов, выпускаемых с ноября 1998 года см. стр. 29:40 альбома схем). При ремонте аппаратов, выпущенных ранее, следует учитывать, что модули стабилизаторов и модули управления в них не могут заменяться аналогичными модулями, выпускаемыми с ноября 1998 года. Все гнезда внешних разъемов блока питания различны, что исключает неправильное подключение остальных блоков аппарата к блоку питания, кроме гнезда для подключения увлажнителя и парогенератора (но, поскольку данное гнездо общее, в него может быть включен только либо увлажнитель, либо парогенератор; соответственно аппарат при включении перейдет либо в режим <работа>, либо в режим <дезинфекция>). 4. Разборка и сборка блока питания. (ИВЛ Фаза 9) Для демонтажа блока питания (при ремонте) необходимо: отключить аппарат от сети электропитания;
отсоединить все разъемы блоков от блока питания снять с рабочего блока выдвижную стойку, блок дозиметров и блок управления снять рабочий блок со стойки, предварительно ослабив стопорный винт площадки рабочего блока; снять увлажнитель со своего штатного места; положить блок питания задней крышкой на край стола; отвернув крепежный болт, отсоединить каталку аппарата от стойки отвернуть винты крепления фланца стойки и вынуть стойку из блока питания. Для ремонта электронных модулей блока питания блок можно не демонтировать из аппарата полностью, а вскрыть соответствующие крышки (панели) блока. Для замены предохранителей достаточно снять верхнюю крышку блока питания с надписью <предохранители>. Для обеспечения доступа к сетевому трансформатору необходимо снять заднюю панель блока питания. Для обеспечения доступа к сетевому выключателю, модулю фильтра, модулю стабилизаторов, модулю управления, оптотиристорам VS1, VS2 или конденсаторам С1, С2 необходимо снять (или приподнять) верхний лоток и при необходимости передние боковые панели блока. Для регулировки параметров работы аппарата достаточно снять правую переднюю панель блока. При ремонте модуля фильтра, связанном с заменой его элементов, необходимо отвернуть винты крепления модуля к кронштейнам и вынуть плату, не отпаивая проводов жгута. При этом следует учитывать, что на плате фильтра находится опасное напряжение 220 В переменного тока. Ремонт модуля фильтра необходимо производить только при отключенном от сети аппарате (выдернутой из розетки вилке шнура питания). Для демонтажа модуля стабилизаторов или модуля управления необходимо снять элемент крепления модулей (кронштейн или прижимную скобу). При обратном монтаже кронштейна необходимо следить, чтобы он не касался радиаторов модуля управления, так как радиаторы находятся под напряжением, а кронштейн соединен с массой. При необходимости кронштейн должен быть изолирован с помощью изоляционной прокладки (если он касается радиаторов модуля управления). 5. Модуль стабилизаторов. (ИВЛ Фаза 9) Модуль стабилизаторов РП18.11-00.100 функционально входит в состав схемы источника питания. Он преобразует поступающее со вторичных обмоток сетевого трансформатора напряжение переменного тока в ряд стабилизированных и нестабилизированных напряжений постоянного тока, необходимых для питания всех электронных узлов аппарата. Кроме этого, модуль стабилизаторов вырабатывает сигналы <АСП> для блока управления и <0_U~> для модуля управления. Принципиальная электрическая схема модуля изображена в альбоме схем на стр. 35. Выходные сигналы модуля: <+36 В> - нестабилизированное напряжение двухполупериодной формы, используемое для питания подогревателя увлажнителя
<+27 В> - нестабилизированное постоянное напряжение, используемое для управления клапанами выдоха и вдоха, электродвигателем воздуходувки, а также схемой формирования питания микросхемы ОЗУ в процессорном модуле. Цепь имеет два конденсатора фильтра на выходе: С19 на плате стабилизаторов и С1 в блоке питания (выносной) <Uинд> (<напряжение индикации>) - стабилизированное постоянное напряжение величиной 9,3+-0,3 В, используемое для питания светодиодных (единичных, цифровых и шкальных) индикаторов блока управления и питания светодиодов оптотиристоров VS1, VS2 блока питания. Напряжение <Uинд> образуется из напряжения +27 В путем высокочастотного преобразования и стабилизации микросхемой DA1. Особенностью схемы является обеспечение режима работы DA1 при повышенном токе нагрузки за счет импульсного режима работы транзистора VT1 (частота 25 кГц обеспечивается индуктивностью дросселя L1 и током потребления DA1). При включении модуля стабилизаторов без нагрузок импульсы на коллекторе транзистора VT1 могут отсутствовать. Величина выходного напряжения +9,3 В обусловлена суммой напряжений стабилизации DA1 (+6 В) и стабилитрона VD18 (+3,3 В). Элементы VD19, R4, VT2 и F1 составляют цепь защиты преобразователя. <+5 В> - стабилизированное постоянное напряжение, используемое для питания цифровых схем процессорного модуля, модуля индикации, некоторых элементов схемы модуля управления, потенциометрической схемы задания напряжения Upmax в рабочем блоке (в аппаратах с электронной регулировкой ограничения максимального давления вдоха). Напряжение +5 В образуется из напряжения +Uинд при помощи микросхемы DA2. <+12 В>, <-12 В> - стабилизированное двуполярное напряжение, используемое для питания операционных усилителей процессорного модуля и модуля управления и для формирования опорных напряжений микросхем ЦАП и АЦП процессорного модуля. <+12 В> - фиксированное, обеспечивается характеристиками и схемой включения микросхемы DA3. <-12 В> - регулируемое, вырабатывается микросхемой DA4, подстраивается под +12 В с точностью до 0,1 В при помощи R9. <Uсигн> - стабилизированное постоянное напряжение величиной около 11,5 В, используемое для заряда конденсатора С2 блока питания, служащего источником питания схемы звуковой аварийно-предупредительной сигнализации (микросхема DA7 модуля управления и пьезозвонок НА1 блока питания). <0_U~> - непрерывная последовательность импульсов амплитудой около 5 В, частотой 100 Гц (удвоенная частота сетевого напряжения) (см осциллограмму 3 на стр. 35 альбома схем). Используется в модуле управления для синхронизации моментов включения (выключения) подогревателя шланга увлажнителя и ТЭНа увлажнителя (парогенератора) с моментами <перехода через нуль> сетевого напряжения с целью уменьшения помех, создаваемых аппаратом, в сети питания. Импульсное напряжение формируется на выводе 3 микросхемы DA5 при наличии на ее входе (выводы 2 и 6) <срезанного> диодами VD15, VD16 на уровне 1,4 В двухполупериодного напряжения с выпрямителя на диодах VD11, VD14 (см. осциллограмму 1 на стр. 35 альбома схем). <АСП> (<авария в сети питания>) - сигнал, используемый в процессорном модуле (см. раздел <Блок управления>). <АСП> равняется логической единице при наличии переменного напряжения 36 В во вторичной обмотке сетевого трансформатора. <АСП> равняется логическому нулю при отсутствии переменного напряжения 36 В, т. е. при обесточивании аппарата (штатное выключение или сбой в сети питания). Сигнал <АСП> формируется на выводе 3 микросхемы DA6. Общие провода всех источников питания и сигналов (GND для +5 В, +Uинд, +27 В, <0_U~>, АСП и AGND для +12 В, -12 В) соединены между собой, с экранирующей обмоткой сетевого трансформатора и с корпусом аппарата, который подключен к заземляющему проводу кабеля питания, т. е. общий провод электронной схемы и корпус аппарата не развязаны. 6. Модуль управления. (ИВЛ Фаза 9) Модуль управления РП18.11-00.200 по командам блока управления формирует сигналы управления клапанами вдоха и выдоха, электродвигателем, нагревом увлажнителя и парогенератора, а также выдает в блок управления сигналы, пропорциональные давлению в дыхательном контуре и температуре в увлажнителе и тройнике пациента. Кроме того, модуль управления воспринимает и транслирует в блок управления сигнал нажатия ПДУ, выдает сигнал звуковой частоты аварийно-предупредительной сигнализации (одновременно замыкая контакты для включения внешнего источника сигнала аварийной сигнализации). В соответствии с указанными функциями схему модуля управления, изображенную на стр. 37:39 альбома схем, можно разбить на следующие схемы, работающие независимо друг от друга: схема управления электродвигателем;
схема управления клапаном вдоха; схема управления клапаном выдоха; схема управления ключами нагревателей и подогревателем; схема контроля состояния ПДУ; схема усилителя-преобразователя напряжения с датчика давления; схема преобразования температуры в напряжение; схема формирования аварийных сигналов при сбоях в сети питания; схема источников стабильного питания для преобразователей давления (<+PS>) и температуры (Тобщ). 6.1 Схема управления электродвигателем. Аппарата ИВЛ "Фаза 9" Схема по командам блока управления выдает управляющие сигналы ШИМ для включения двигателя воздуходувки, состоит из задающего генератора на микросхеме DA3, выключателя работы двигателя на транзисторе VT1, модулятора ШИМ на микросхеме DA4, усилителя на микросхеме DA2, звена обратной связи по моменту на микросхеме DA1, электронного ключа на транзисторах VT2 и VT3. Входные сигналы схемы: <ВклДв> (<Включение Двигателя>) - инверсный логический сигнал. Логический нуль - двигатель включен, логическая единица (или обрыв сигнального провода) - останов двигателя.
<УпрДв> (<Управление Двигателем>) - аналоговый сигнал, постоянное напряжение величиной от 0 до 6,7 В (45 значений с шагом 0,15 В), пропорциональное потоку F (или BiF). Сигнал используется для изменения скорости вращения двигателя. <СкДв> (<Скорость Двигателя>) - аналоговый сигнал обратной связи, снимаемый со щеток двигателя, используется для обеспечения постоянства крутящего момента на валу двигателя при заданной скорости. Выходной сигнал: <ЭлДв> (<ЭлектроДвигатель>) - импульсы частотой 1000 Гц, амплитудой 27 В, модулированные по ширине в зависимости от заданной скорости и момента на валу. Работа схемы управления электродвигателем происходит следующим образом. Задающий генератор на микросхеме DA3 выдает импульсы частотой 1000 Гц, амплитудой 12 В (частота задается элементами R13 и С5) на выводе 3. Уменьшенные по амплитуде делителем R4, R5 импульсы стробируют схему аналоговой памяти на микросхеме DA1. По фронту импульса происходит запоминание сигнала на выводе 3 DA1. Дифференцирующая цепь и ограничитель (С7, R15, R16, VD2) формируют по спаду импульсов задающего генератора отрицательные всплески, которые, поступая на вывод 2 микросхемы DA4, запускают модулятор (при условии, что ключ на транзисторе VT1 закрыт, т. е. на входе <ВклДв> логический нуль). С каждым отрицательным всплеском на входе 2 микросхемы DA4, на выходе 3 формируется фронт импульса амплитудой 12 В. В момент, когда напряжение на заряжающемся через R19 конденсаторе С9, т. е. на выводе 6, достигнет величины напряжения на входе управления (вывод 5), на выводе 3 формируется спад импульса. Таким образом, на выходе модулятора - непрерывная последовательность импульсов частотой 1000 Гц, амплитудой 12 В, причем длительность импульсов зависит от напряжения на выводе 5, которое снимается с выхода усилителя (вывод 6 микросхемы DA2). Выходное напряжение усилителя, в свою очередь, задается соотношением напряжений на его входах (выводы 2 и 3) и параметрами цепи обратной связи. На прямой вход с делителя R9, R10 поступает сигнал, пропорциональный напряжению <УпрДв>. Его величина меняется только при задании значения F или BiF на блоке управления, т. е. фиксирована. На инверсный вход (вывод 2) через R6 с вывода 5 микросхемы DA1 поступает сигнал положительной обратной связи по моменту на валу двигателя. На холостых оборотах этот сигнал максимален. При увеличении нагрузки на вал (момента на валу) уменьшается напряжение на выводе 3 микросхемы DA1, которое считывается по фронту импульса строба, а следовательно и величина напряжения на выводе 5, которая запоминается на конденсаторе С2 до следующего импульса. Таким образом, увеличение нагрузки на вал вызывает уменьшение напряжения на инверсном входе операционного усилителя, что приводит к увеличению напряжения на его выходе и к увеличению длительности импульсов на выходе модулятора. В результате крутящий момент вала двигателя усиливается, чем восполняется потеря скорости при увеличении нагрузки на валу. Таким образом поддерживается постоянная (пропорциональная заданному значению потока F) скорость вращения привода воздуходувки. До запуска модулятора напряжение на выводе 2 микросхемы DA2 близко к нулю, поэтому при запуске первый импульс намного шире последующих, и скорость трогания больше. В схеме предусмотрена возможность регулировки скорости вращения вала двигателя: общая - при помощи резистора R2; на малых оборотах, кроме того, при помощи резистора R7 (подробнее описание регулировки см. в разделе <Настройка аппарата>). 6.2 Схема управления клапаном выдоха. Аппарат ИВЛ "Фаза 9" Схема по командам блока управления выдает сигналы, обеспечивающие закрытие клапана во время акта вдоха, а во время выдоха - его полное или частичное (при включенном режиме РЕЕР) открывание. Схема состоит из усилителя на элементе микросхемы DA5 и двух параллельных токовых ключей VT14 и VT15, причем VT15 имеет два состояния (открыт, закрыт), а VT14 - 14 фиксированных состояний, в зависимости от заданного значения РЕЕР. Входные сигналы схемы: <ЗапКлВыд> (<Запуск Клапана Выдоха>) - логический сигнал, логическая единица - закрыть клапан, логический нуль (или обрыв провода) - открыть клапан.
<Upeep> (<Напряжение РЕЕР>) - аналоговый сигнал, принимает 14 дискретных значений от 0 до +3,4 В, в зависимости от заданного значения РЕЕР (по шкале РЕЕР блока управления). Выходной сигнал схемы: <КлВыд> (<Клапан Выдоха>) - токовый сигнал, поступающий на обмотку клапана с ключа VT14 или VT15. Управляет током обмотки. При выключенном режиме РЕЕР (Upeep=0) работает только ключ VT15. Во время акта вдоха транзистор VT15 полностью открывается, соединяя с общим проводом обмотку клапана, включенную между положительным выводом источника <+27 В> и коллектором. При работе аппарата на якорь клапана выдоха действуют, с одной стороны, сила давления газового потока, с другой - сила магнитного поля, создаваемого при протекании тока через обмотку клапана. Во время вдоха транзистор VT15 полностью открыт, сила поля максимальна и значительно больше силы газового потока, поэтому клапан полностью закрыт. Во время свободного выдоха ток через обмотку не идет, сила магнитного поля равна нулю, и воздух, поднимая якорь, свободно проходит через клапан. Давление в дыхательном контуре в конце выдоха при этом практически равно нулю. Режим РЕЕР заключается в поддержании постоянного (заданного персоналом) положительного давления в легких пациента в конце выдоха. Давление, созданное в легких в процессе вдоха, должно достаточно быстро снизиться до заданного значения и сохраняться до момента начала следующего вдоха. Это происходит следующим образом: установленное с помощью соответствующих кнопок значение РЕЕР преобразуется блоком управления в напряжение Upeep и затем, элементами DA5 и VT14 модуля управления, в ток обмотки клапана выдоха. В начале выдоха сила газового потока значительно больше силы поля, поэтому часть воздуха быстро выходит через клапан, приподнимая якорь клапана. Когда давление упадет до заданной величины, сила потока уменьшится и магнитное поле подтянет якорь к корпусу, сечение канала выдоха станет меньше. По мере истечения воздуха сила потока ослабевает, якорь сильнее притягивается к корпусу, зазор еще больше уменьшается и т. д. Благодаря этому в контуре сохраняется установившееся давление вплоть до начала следующего вдоха. Если бы следующего вдоха не последовало, установившееся давление должно сохраняться до тех пор, пока будет сохраняться динамическое равновесие между силой магнитного поля и силой давления газового потока. Для нормальной работы клапана в режиме РЕЕР должна быть обеспечена максимальная герметичность дыхательного контура. Кроме этого, максимальное давление вдоха (т. е. разница между максимальным значением давления в конце вдоха и минимальным - в конце выдоха) должно быть не менее 20 см вод. ст. Чтобы проверить работу клапана выдоха в режиме РЕЕР необходимо: включить режим <SB>, выставить значение F=15:20 л/мин;
к тройнику пациента подключить механическую модель легкого объемом 1 литр; нажав на кнопку ПДУ, довести давление (контролируемое по манометру Р) в контуре до 20:30 см вод. ст.; отпустив кнопку ПДУ, убедиться, что давление быстро падает до нуля (или его величина не превышает 1,5 см вод. ст.); установить на блоке управления максимальное значение РЕЕР; нажав на кнопку ПДУ, довести давление до 40:50 см вод. ст.; отпустив кнопку ПДУ, контролировать быстрое снижение (~0,5 сек) давления до некоторой величины (10:25 см вод. ст.) и удержание давления на этом значении в течение не менее 10 секунд. Если давление не держится, а продолжает падать (при соблюдении описанных выше условий), клапан выдоха работает не корректно, и величина РЕЕР с таким клапаном будет зависеть от частоты ИВЛ на автоматических режимах. В этом случае, при изменении значения f необходимо корректировать величину РЕЕР. В идеальном случае значение РЕЕР не должно зависеть от установленной частоты ИВЛ. 6.3 Схема управления клапаном вдоха. Фаза 9. Аппарат ИВЛ Схема используется только при наличии в аппарате клапана вдоха. Она представляет собой токовый ключ на транзисторе VT13, коммутирующем цепь питания обмотки клапана. Входной сигнал схемы: <ЗапКлВд> (<Запуск Клапана Выдоха>) - логический сигнал, логическая единица - закрыть клапан, логический нуль (или обрыв провода) - открыть клапан. Выходной сигнал схемы: <КлВд> (<Клапан Вдоха>) - соединяет один из выводов обмотки клапана с коллектором транзистора VT13, другой вывод обмотки подключен к положительному проводу источника +27 В. 6.4 Схема управления ключами нагревателей и подогревателем. (ИВЛ Фаза 9) По командам блока управления схема подает управляющие напряжения на светодиоды тиристорных оптронов или на нагревательный элемент подогревателя шланга увлажнителя, а также включает соответствующие светодиоды на лицевой панели блока управления. Основой схемы являются три синхронных D-триггера DD1.1, DD1.2, DD2.1 и ключи на транзисторах VT6, VT7, VT9. Входные сигналы схемы: <УпрНг1> (<Управление Нагревателем 1>) - логический сигнал, логическая единица - включить, логический нуль (или обрыв провода) - выключить.
<УпрНг2> (<Управление Нагревателем 2>) - логический сигнал, логическая единица - включить, логический нуль (или обрыв провода) - выключить. <УпрПод> (<Управление Подогревателем>) - логический сигнал, логическая единица - включить, логический нуль (или обрыв провода) - выключить. Выходные сигналы схемы: <ВклНг1> (<Включение Нагревателя 1>) - логический сигнал, зажигает светодиод оптрона VS1
<ВклНг2> (<Включение Нагревателя 2>) - логический сигнал, зажигает светодиод оптрона VS2. <ВклПод> (<Включение Подогревателя>) - логический сигнал, подает напряжение на подогреватель шланга увлажнителя, соединяя один из его выводов с <землей> <ИндНг1> (<Индикация Нагревателя 1>) - логический сигнал, зажигает светодиод HL12 блока управления при логической единице на входе <УпрНг1> <ИндПод> (<Индикация Подогревателя>) - логический сигнал, зажигает светодиод HL13 блока управления при логической единице на входе <УпрПод>. Особенностью схемы является тактирование её сигналом <0_U~> (см. описание модуля стабилизаторов). Этот сигнал подается на счетные входы триггеров. При изменении управляющего сигнала на входе D триггера, переключение его происходит по фронту тактового импульса на входе С, т. е. в момент перехода сетевого напряжения через нуль. Оптронные ключи замыкают и размыкают цепи питания ТЭНов только в те моменты, когда мгновенное значение напряжения в сети близко к нулю. Таким образом уменьшаются помехи, излучаемые в сеть питания, возникающие при коммутации мощной нагрузки. 6.5 Схема контроля состояния ПДУ (схема трансляции сигналов ПДУ). (ИВЛ Фаза 9) Данная схема служит для передачи в блок управления логического сигнала о состоянии ПДУ в режиме <SB>, она построена на счетном D-триггере - элементе микросхемы DD2. Входной сигнал схемы: <КнП> (<Кнопка Пациента>) - логический сигнал, логическая единица - при отпущенной кнопке пациента (или при обрыве сигнального провода), логический нуль - при нажатии на кнопку ПДУ. Выходной сигнал схемы: <INTКнП> (<INTerrupt (прерывание) Кнопки Пациента>) - логический сигнал, логическая единица - при нажатой кнопке пациента, логический нуль - при отпущенной кнопке ПДУ. Сигнал на выводе 12 микросхемы DD2 меняется в обратной зависимости от сигнала на входе D по фронту тактового импульса сигнала <0_U~> на входе С (вывод 11 DD2). 6.6 Схема формирования аварийных сигналов при сбоях в сети питания. (ИВЛ Фаза 9) Схема вырабатывает по команде блока управления аварийный звуковой сигнал при нештатном обесточивании аппарата и одновременно замыкает контакты 1 и 3 разъема XS8 блока питания (<Внешний сигнал>). Основу схемы составляют транзисторные ключи VT10, VT11, VT12, поляризованное реле К1 и микросхема DA7 КР1008ВЖ4 - тональный генератор вызывного телефонного сигнала. Входные сигналы схемы: <ALARM> (<Тревога>) - логический сигнал, вырабатываемый блоком управления при нештатном обесточивании аппарата; логический нуль - при работе аппарата, логическая единица - при сбое в сети питания
<ALROF> (<Выключение Тревоги>) - логический сигнал сброса, выключения аварийной сигнализации. Не используется в аппарате Кроме этого, входными сигналами можно считать напряжения источников питания +12 В, +27 В и Uсигн. Выходные сигналы схемы: <ZP_EXT1>, <ZP_EXT2> - сигнал звуковой частоты (трехтональный), подается на пьезозвонок НА1
<ВнСиг1>, <ВнСиг2> - (<Внешний сигнал 1, 2>) - пара контактов, подключенная к контактам 12 и 13 реле К1. При появлении на входе <ALARM> высокого уровня и наличии напряжения +27 В транзистор VT11 переключает реле К1, контакты 12 и 13, 22 и 23 которого замыкаются. Контакты 12 и 13 используются внешним источником, а контакты 22 и 23 соединяют вывод 8 микросхемы DA7 с источником питания <Uсигн>. На выводах 6 и 7 микросхемы при этом появляется импульсное напряжение прямоугольной формы звуковой частоты, которое подается на пьезозвонок. Длительность звучания аварийного сигнала, обусловленная временем разряда конденсатора С2 блока питания (емкостью 100000 мкФ), составляет не менее 5:10 минут. Реле К1 поляризованное, поэтому после подачи импульса на его обмотку А-Б, оно находится во включенном состоянии сколь угодно долго и переключится в исходное положение при подаче импульса на обмотку В-Г через ключ VT10. Это может произойти в двух случаях: при появлении высокого уровня на входе <ALROF> или при появлении напряжения питания +12 В, т. е. при появлении напряжения в сети питания. 6.7 Схема усилителя-преобразователя сигнала датчика давления (канал Р). ИВЛ - "Фаза - 9" Схема воспринимает дифференциальный сигнал с преобразователя (датчика) давления и преобразует его в постоянное однополярное напряжение величиной от 0 до 2,5 В (что соответствует давлению от -20 см вод. ст. до +60 см вод. ст.), которое используется блоком управления. Основу схемы составляют три операционных усилителя - элементы микросхемы DA6. Входные сигналы схемы: <PS1>, <PS2> - аналоговые, дифференциальные входы, при нулевом давлении напряжение на PS1 и PS2 одинаково; при увеличении давления напряжение на PS1 растет, на PS2 - на столько же падает; при уменьшении давления - наоборот. Выходной сигнал схемы: <Up> - аналоговый сигнал, постоянное напряжение величиной от 0 до 2,5 В, пропорциональное давлению в дыхательном контуре (от -20 см вод. ст. до +60 см вод. ст.). В схеме предусмотрена возможность регулировки чувствительности преобразователя (при помощи подстроечного резистора R49) и выходного напряжения (при помощи подстроечного резистора R57). Процесс регулировки описан в разделе <Настройка аппарата>. 6.8 Схема преобразования температуры в напряжение. (ИВЛ Фаза 9) Данная схема воспринимает изменения тока в цепях терморезисторов увлажнителя и магистрали вдоха при изменении температуры и выдает напряжения (от 0 до 2,5 В) для блока управления, соответствующие температурам в увлажнителе и в тройнике пациента (от 15* С до 40* С). Схема построена на операционных усилителях - двух элементах микросхемы DA5. Входные сигналы схемы: <Т1> (<Температура 1>) - аналоговый сигнал, постоянное, отрицательное относительно <земли> напряжение, величина которого зависит от сопротивления терморезистора R2 (см. схему увлажнителя на стр. 44 альбома схем ), т. е. от температуры на выходе увлажнителя;
<Т2> (<Температура 2>) - аналоговый сигнал, постоянное, отрицательное относительно <земли> напряжение, величина которого зависит от сопротивления терморезистора R1 (см. схему увлажнителя на стр. 44 альбома схем ), т. е. от температуры в тройнике пациента. Выходные сигналы схемы: <UТ1> - аналоговый сигнал, постоянное, положительное относительно <земли> напряжение, величина которого меняется от 0 до 2,5 В при изменении температуры на выходе увлажнителя от 15* С до 40* С; сигнал поступает в блок управления;
<UТ2> - аналоговый сигнал, постоянное, положительное относительно <земли> напряжение, величина которого меняется от 0 до 2,5 В при изменении температуры в тройнике пациента от 15* С до 40* С; сигнал поступает в блок управления. Терморезисторы подключаются следующим образом: один вывод ко входу Т1 (или Т2), другой к Тобщ, Тобщ - источник постоянного отрицательного напряжения величиной -1,10 В. Увеличение температуры вызывает уменьшение сопротивления терморезистора, ток в его цепи увеличивается, напряжение на входе Т1 (или Т2) растет (по модулю), т. е. становится <более отрицательным>. На прямых входах операционных усилителей (выводы 3) постоянное отрицательное напряжение. На инверсных входах операционных усилителей напряжение уменьшается с ростом температуры, напряжение на выходе при этом увеличивается. Коэффициент преобразования задается глубиной отрицательной обратной связи (резисторы R28 и R33). Регулировка осуществляется с помощью подстроечного резистора R25 (для канала UТ1) и с помощью подстроечного резистора R30 (для канала UТ2). 6.9 Схема источников стабильного питания <+PS> и <Тобщ>. (ИВЛ Фаза 9) Данная схема выдает постоянное напряжение <+PS> величиной около +9,35 В, постоянное отрицательное напряжение <Тобщ> величиной -1,10 В. Источник питания <Тобщ> используется схемой преобразования температуры в напряжение, он построен на элементе микросхемы DA5 и транзисторе VT4. Источник <+PS> используется для питания датчика давления, он построен на элементе микросхемы DA6 и транзисторе VT5. Общей для обеих схем является цепь из элементов R40, VD4 и делителя R41-R43-R42. С выхода регулируемого делителя (с движка подстроечного резистора R43) снимается положительное напряжение, определяющее величину <Тобщ> и <+PS>. Движок R43 при регулировке схемы устанавливается в такое положение, чтобы на контакте С6 разъема модуля управления (канал <Тобщ>) было напряжение -1,10 В+-0,05 В. На выводе <+PS> при этом установится постоянное напряжение величиной примерно 9,35 В. 7. Модуль фильтра. Аппарата искуственной вентиляции легких "фаза 9" Модуль фильтра РП18.11-00.300 служит для уменьшения помех, излучаемых работающим аппаратом в сеть питания и для коммутации тока первичной обмотки сетевого трансформатора. С начала серийного выпуска аппарата <Фаза-9> конструкция и электрическая схема модуля фильтра претерпела несколько изменений. В данном разделе рассматриваются две последние модификации модуля фильтра. Роль непосредственно фильтра в модуле выполняет конденсатор С1 (см. стр. 33 альбома схем) или группа конденсаторов С1, С2, С3 (см. стр. 34 альбома схем). Роль коммутатора тока выполняют тиристоры VS1 и VS2, включенные встречно-параллельно. Тиристоры открываются при замыкании их катодов между собой через контакты 6 и 9 сетевого тумблера S1, когда он переводится в положение <Вкл.>. При этом через тиристоры протекают токи разных направлений, примерно равные по величине в рабочем режиме. В режиме <Дезинфекция>, при включенном парогенераторе, ток, протекающий через тиристор VS2 значительно больше, поскольку ТЭН парогенератора запитывается только через один тиристорный оптрон VS1 блока питания (одной полуволной сетевого напряжения). Поэтому на тиристоре VS2 рассеивается большая мощность и он нагревается значительно больше, чем тиристор VS1. Вследствие этого он может быстрее выйти из строя. На модуле фильтров размещены также гасящий резистор R3, через который запитывается светодиод HL1 (<Сеть>) блока питания и диод VD1, включенный встречно-параллельно HL1 для защиты светодиода от обратного напряжения. Светодиод HL1 загорается при включении вилки сетевого шнура аппарата в сеть. 8. Сетевой выключатель питания. Аппарата искуственной вентиляции легких "фаза 9" Сетевым выключателем в аппарате служит тумблер S1. Из трех групп контактов выключателя (тип ПТ3-40В) в схеме аппарата используются две. Одна группа контактов (6 и 9) соединяет контакты 4 и 5 модуля фильтра при включении тумблера, что приводит к подаче напряжения на первичную обмотку сетевого трансформатора. Другая группа (контакты 1, 4, 7) используется для формирования сигнала <PWROF>. В положении <Вкл.> S1 напряжение на <PWROF> равно нулю. При размыкании контактов 7 и 4 или при замыкании контактов 1 и 4 напряжение на <PWROF> будет равняться около 5 В. 9. Сетевой трансформатор. Аппарата искуственной вентиляции легких "фаза 9" С 1995 года по февраль 2001 года в блок питания устанавливался сетевой трансформатор РП18.11-00.500 (см стр.31 альбома схем). С февраля 2001 года он заменен на трансформатор ТП-164-3 (см. стр30 альбома схем), имеющий лучшие габаритно-весовые показатели и меньший уровень шума при работе. При этом схема включения, выходные характеристики трансформатора не изменились, изменилась нумерация обмоток. 10. Основные неисправности блока питания, их проявление и устранение. Аппарата искуственной вентиляции легких "фаза 9" При включении вилки ХР1 в сеть светодиод <Сеть> не горит. Аппарат работает при включении. 1. Сгорел светодиод НL1 блока питания.
2. Пробит диод VD1 модуля фильтра. 3. Обрыв резистора R3 модуля фильтра. При включении вилки ХР1 в сеть светодиод <Сеть> не горит. Аппарат не работает при включении. 1. Перегорание предохранителей F1 или F2.
При включении вилки ХР1 в сеть аппарат начинает работать в выключенном состоянии. 1. Пробой одного из тиристоров модуля фильтра (при ремонте следует заменить оба тиристора).
При включении аппарата сгорают сетевые предохранители F1 или F2. 1. Обрыв одного из тиристоров модуля фильтра.
2. Замыкание во вторичных цепях. При работе аппарата в режиме дезинфекции вода в парогенераторе продолжает кипеть после окончания времени дезинфекции (при сушке). Индикатор HL1 блока управления не горит. 1. Пробит один из тиристорных оптронов VS1 или VS2 блока питания.
2. Неисправен модуль управления (схема управления нагревателями). При работе аппарата в режиме дезинфекции вода в парогенераторе продолжает кипеть после окончания времени дезинфекции (при сушке). Индикатор HL1 блока управления не гаснет при сушке. 1. Неисправен модуль управления (схема управления нагревателями)
Неисправен модуль стабилизаторов (схема формирования сигнала <0_U~>). Возможны случаи, когда оптотиристор пробивается в режиме дезинфекции, но работает в режиме <Работа> (включается и выключается). При этом допускается, до замены оптотиристора, продолжать работать с аппаратом как обычно, а при проведении дезинфекции после погасания светодиода HL12 блока управления отсоединять разъем парогенератора от блока питания для прекращения кипения воды в парогенераторе, не выключая аппарат. В режиме <Дезинфекция> нет нагрева воды в парогенераторе, светоиндикатор HL12 блока управления горит. Отказ оптотиристора VS1 (обрыв тиристора или светодиода).
В режиме <Дезинфекция> нет нагрева воды в парогенераторе, светоиндикатор HL12 блока управления не горит. 1. Неисправен блок управления (канал <УпрНг1>)
2.Неисправность модуля управления (схема управления ключом подогревателяНг1) 3. Неисправность модуля стабилизаторов (схема формирования сигнала <0_U~>). Если на модуле стабилизаторов отсутствует сигнал <0_U~>, можно временно использовать вместо него сигнал задающего генератора DA3 (уменьшенный делителем или стабилитроном до 5 В), подав его на вход <0_U~> модуля управления, выход <0_U~> модуля стабилизаторов отключить. Вместо режима <Дезинфекция> аппарат включается в режим <Работа>. 1. Неисправность блока управления
2. Неисправность увлажнителя (обрыв перемычки конт. 14 и 15 разъема увлажнителя) 3. Неисправность в блоке питания. Следует прозвонить соответствующие цепи согласно схеме. Возможно нарушение контакта в разъеме XS3 блока питания. Аппарат не включается. Светодиод <Сеть> горит. 1. Неисправность модуля стабилизаторов. Следует проверить напряжение на выходе трансформатора ~27 В, напряжение +27 В, напряжения +Uинд, +5 В, исправность элементов цепи защиты F1, VT2, R4, VD19. В случае пробоя VT2 и VD19, их можно исключить из схемы, разорвав цепь коллектораVT2 и катода VD19. При восстановлении работы модуля стабилизаторов необходимо проконтролировать температуру радиатора модуля в месте крепления транзистора VT1. Он не должен нагреваться выше 60 * С. В противном случае необходимо
проверить наличие импульсов на коллекторе VT1, исправность VD17.
Нет звукового сигнала при включении аппарата, при нажатии на кнопки блока управления, Занижены или завышены обороты двигателя, индикаторы блока управления работают. 1. Неисправность блока управления
2. Неисправность модуля стабилизаторов 3. Неисправность модуля управления. Замыкание в цепях питания +12 В или -12 В (возможен пробой электролитических конденсаторов в цепях питания). Не работает двигатель воздуходувки, нехарактерный звук работы двигателя. 1. Неисправность блока управления
2. Неисправность модуля стабилизаторов. Следует проверить источник питания +27 В. 3. Неисправность модуля управления. Отказ схемы управления двигателем (проверить элементы DA1, DA2, DA3, DA4, VT1, VT2, VT3, R7, R2). Максимальные обороты электродвигателя (нет управления скоростью двигателя). 1. Неисправность блока управления.
2. Неисправность модуля стабилизаторов (отказ DA4) 3. Неисправность модуля управления (отказ DA1, DA2, DA3, DA4, пробой VT2 или VT3). Постоянно закрыт клапан выдоха. 1. Неисправность блока управления.
2. Неисправность модуля управления (пробой VT14 или VT15, отказ DA5, обрыв R86). Не закрывается клапан выдоха или не работает РЕЕР. 1. Неисправность блока управления
2. Неисправность рабочего блока 3. Неисправность модуля управления (обрыв VT14 или VT15, отказ DA5, обрыв R86). Не работает ПДУ. 1. Неисправность блока управления
2. Отказ переключателя ПКн6-1 в ПДУ 3. Обрыв провода ПДУ 4. Неисправность модуля стабилизаторов (отказ DA5) 5. Неисправность модуля управления (отказ DD2). Не останавливается полностью двигатель во время выдоха, есть некоторый самоход. 1. Неисправность блока управления.
2. Неисправность модуля управления (отказ VT1). 3. Обрыв провода <ВклДв>. Заниженная минутная вентиляция (меньше заданной). 1. Неисправность рабочего блока
2. Утечка в увлажнителе или в дыхательных шлангах 3. Неисправность блока управления 4. Неисправность модуля управления (отказ DA1, DА2). Недостаточное ПДКВ (при максимально включенной шкале <РЕЕР> ПДКВ меньше 10 см вод. ст.). 1. Неисправность рабочего блока
2. Утечка в увлажнителе или в дыхательных шлангах 3. Неисправность блока управления 4. Неисправность модуля стабилизаторов (отказ DA3 или DA4) 5. Неисправность модуля управления (отказ DА5, VT14, или R86). Не работает управление работой увлажнителя (появление температурных ошибок №1:№4 в блоке управления). 1. Неисправность в увлажнителе
2. Неисправность блока управления 3. Перегорание предохранителей F5, F6 в блоке питания 4. Неисправность модуля стабилизаторов (отказ DA5) 5. Неисправность модуля управления (отказ DА5, DA6, VT4, VT5,DD1, DD2, VT6, VT7, VT8, VT9). Нет отклика на попытку вдоха в режимах <SIMV> и <A+CMV>; нет ограничения максимального давления (в аппаратах с электронной регулировкой ограничения максимального давления). 1. Неисправность рабочего блока
2. Неисправность блока управления 3. Неисправность модуля управления (отказ DА6, VT5). При выключении аппарата тумблером S1 срабатывает аварийная сигнализация сбоя в сети питания. При включении тумблера S1 звуковой сигнал прекращается. 1. Неисправность блока управления
2. Обрыв провода <PWROF> в блоке питания 3. Неисправность тумблера S1 в блоке питания. Срабатывание аварийной сигнализации при работающем аппарате. При выключении и повторном включении тумблера S1 сигнал не прекращается. 1. Неисправность блока управления
2. Неисправность модуля стабилизаторов (отказ DA6) 3. Неисправность модуля управления (пробой VT11). Не срабатывает аварийная сигнализация сбоя в сети питания. 1. Неисправность блока управления
2. Неисправность модуля управления (отказ DA7, пробой VT10, обрыв VT12, пробой С38) 3. Обрыв в цепи питания источника <Uсигн> 4. Обрыв в цепи пьезозвонка НА1 или отказ пьезозвонка. Не светится лампа ларингоскопа при подключении его к гнезду XS4 блока питания в работающем аппарате. 1. Перегорание предохранителей F7 или F8
2. Неисправен ларингоскоп. Рабочий блок. Состав блока. Функциональная схема. Модификации. Увлажнитель, парогенератор. Аппарат искусственной вентиляции лёгких реанимационный Фаза-9 |
|