某医院一台德国产的全自动生化仪检测结果严重偏离正常值,仔细观察,发现机器运行步骤正常,唯独搅拌电机不转。由于不能将待检血样跟药剂充分拌和,导致检测结果异常。院方用9V层叠电池给搅拌电机单独供电,电机运转正常,因此判断驱动板有问题。
驱动的电机有大小两块板,小板的作用是将大板送来的驱动电压稳压为电机工作的12V,其电路非常简单,实为7812稳压电路。在主控电脑上进,入测试状态,强制打开搅拌电机驱动,测得驱动大板输出口CN的输出电压为6V,严重偏低。该机的电机驱动电路如图1所示,主板来的正极性驱动脉冲通过光耦IC1(TLP621 )耦合(变成负极性脉冲)至IC2(施密特触发六反相器HCF40106),整形反相后变成高电平脉冲送至IC3 (七通道达林顿反相驱动器ULN2004A),IC3对应输出端口对地呈低阻,+36V通过负载、IC3输出端口至地形成电流通道。
由于该驱动板上其他几路电机驱动都正常,表明36V供电正常,问题在IC1到IC3之间。测量驱动板(插卡安装)各关键点的在路电阻均正常,用两只万用表动态测量光耦也正常,IC2.IC3无明显异常,印刷线路无断裂现象,怀疑IC3性能不良(在输入端加上高电平时输出端不能有效导通),或者IC2输出的驱动电流不够。至此,笔者想到以下解决方案:一是更换IC3及IC2,但手边无配件,加之医院急需使用;二是考虑IC3内部有7路,其他几路可能是正常的,若更改到其他一路上可能会排除故障,但这样会对原线路有所破坏;三是在输出口CN的前面增加一级驱动,即断开A、B点间的连线,增加图1虚线框内的驱动电路。由于搅拌电机所需驱动电流很小,故R1取值可大些(此处用10kΩ)。增加的器件直接焊在线路板上,不破坏原线路板。当主板输出驱动信号时,IC3输出端口电压约为30V,Q1 (A1013) 导通,Q2(C2073)b-e结正偏导通,CN两端输出36V电压。笔者采用第3种方案后,上机试运行,效果很好。
虽然故障排除,但根据经验认为,原稳压电路设计欠妥,因为对7812来说36V输入电压过高,如果7812击穿,则36V电压直接加到12V电机上,会损坏电机。上网查询,7812的极限输入电压约为35V,这进一步说明原电路设计不合理。决定在7812前增加一级限压电路,本来7824是首选,但手边没有,于是用三极管Q3串联稳压,如图2所示。
稳压管D1的稳压值取15V~22V均可。若无稳压二极管,可用电阻代替,只要保证Q3的e极输出电压在15V~30V之间即可。
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