全能呼吸機KTH-5型電路原理解析
KTH-5型全能呼吸機電路原理剖析
KTH-5型全能呼吸機集氣動,、電控,、時間,、容量切換和壓力控制為一體，由中央控制系統(tǒng)處理并驅(qū)動氣路上的電磁閥工作,，實現(xiàn)全部功能,，電路部分主要由五十多塊集成電路組成，由于資料中只給出簡單電路圖,，給維修帶來很大困難,，現(xiàn)就此機電路工作原理祥細剖析如下。
(1)電源電路,。由變壓器,、橋式整流電路,、三端穩(wěn)壓集成塊組成，輸出+5V,、-5V和+12V 3組電壓,。
(2)時基電路。由3D8等組成振蕩器,，頻率由電阻器3W1調(diào)節(jié),，經(jīng)計數(shù)器3I)9、3D10分頻后產(chǎn)生的方波分別送到有關(guān)單元,。
(3)機控呼吸,。由3D18等組成的振蕩器產(chǎn)生426．7Hz的方波信號，送到3D19和3D20組成的“加”模式頻率預(yù)置系數(shù)乘法器,，經(jīng)預(yù)置的方波信號迭到由3D26,、3D27等組成的吸氣相減法計數(shù)器和由3D32、3D33等組成的呼氣相減法計數(shù),。
另一方面,，由3D21a、b等組成的振蕩器產(chǎn)生的方渡信號,，一路送到閘門電路3D22,，另一路送到預(yù)置時比的減法計數(shù)器，當閘門電路輸出一高電平使減法計數(shù)器停止計數(shù),，此時輸出的脈沖個數(shù)送到二進制加法計數(shù)器3D30,，使串行輸人為并行輸出，輸入到4D鎮(zhèn)存觸發(fā)器3D28,、3D29,，各觸發(fā)器Q輸出端的值作為吸氣相減法計數(shù)器預(yù)置值，Q輸出端的
值作為呼氣相減法計數(shù)器預(yù)置值,。
從頻率出來的預(yù)置脈沖送到吸氣,、呼氣減法計數(shù)器，設(shè)吸氣相計數(shù)器(3D26,、3D27)先工作,，當預(yù)置值減完后，從3D31a的11腳輸出呼氣觸發(fā)脈沖使機器轉(zhuǎn)為呼氣,，使呼氣計數(shù)器(3D32,、3D33)開始工作。
當預(yù)置值減完后,，從3D3lb第3腳輸出吸氣觸發(fā)脈沖使機器開始送氣,。這樣周而復(fù)始產(chǎn)生機控信號加到總控電路，總控電路中,，3Dlb是定量控制門,，3Dle是定時控制門,，由切換開關(guān)控制，壓力限止切換,、長送氣切換信號通過或門直接加到由3D4a和3D4b組成觸發(fā)器的呼氣觸發(fā)端,，觸發(fā)器的送氣觸發(fā)端由機控門3D2d,、同步門3D2e,、指定通氣門3D2a、3D2b觸發(fā),，而工作于哪一方式由波段開關(guān)控制,。
當工作模式選擇機控時，吸氣觸發(fā)脈沖通過3D2d,、3D3c使3D4a第1l腳為高電平,，通過功放推動電磁閥工作，而且由3C3,、3R7,、3D4d組成微分整形電路輸出一個復(fù)位脈沖送到各處。當呼氣觸發(fā)脈沖到來時,，由于切換方式為定時,，則觸發(fā)脈沖通過各級門電路使觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，3D4a的11腳為低電平,，機器停止送氣,，這樣就完成了整個機控呼吸過程。
(4)指定通氣,。由3D14等組成振蕩器,，振蕩頻率經(jīng)3D15分頻后進到3C12、3R14,、3D16a形成的微分整形電路產(chǎn)生一觸發(fā)脈沖,，一路送到中央控制電路產(chǎn)生由機控呼氣時間決定的等待時間，另一路送到由3D161),、c組成的RS觸發(fā)器,，使3D161)R的4腳輸出高電平，控制自發(fā)呼吸比較器,，使其停止自發(fā)呼吸而處于等待狀態(tài),。在等待時間內(nèi)這時若有同步信號則由3V3引入，使RS觸發(fā)器翻轉(zhuǎn),，經(jīng)微分整形電路產(chǎn)生指定通氣信號送到中央控{b9電路,，機器開始指定通氣，通氣時間由IPPV的吸氣時間決定,，也可實行限壓,。若在等待時間沒有同步信號,，則在等待時間結(jié)束后，由3V2引入機控信號觸發(fā)RS觸發(fā)器而進行指定通氣,。
(5)吸氣坪臺,。當從3c6輸入的呼吸方渡下降沿到來時(吸氣結(jié)束)，3D17的2腳出現(xiàn)一個負脈沖,，3腳輸出高電平,，產(chǎn)生坪臺信號，7腳處于關(guān)閉狀態(tài),，正電源由R開始對3C4充電,，當其電壓超過2／3Vcc時，3腳為低電平,，坪臺時間由R,、C決定。(6)高壓報警,。由TR3,、71t4、7W1分壓值作為高壓報警的設(shè)定值,，與1R24引入的壓力信號比較,，當壓力信號電壓高于設(shè)定值時，1N3a輸出高電平,，使RS觸發(fā)器置?1’,，D觸發(fā)器置?1’，1D5a的13腳輸出高電平,，2．5Hz方渡一路使7V4發(fā)出光報警,，另一路使F1發(fā)出聲報警。
(7)低壓報警,。低壓報警電路由1N3b,、1D4、1D5b,、1D6b等組成,，工作原理與高壓報警電路相同。
(8)呼氣末正壓／CPAP,。由1N2c等組成呼氣末正壓比較器,，1N2b等組成自發(fā)呼吸比較器，設(shè)定值來自同一電位器,。以呼氣末正壓來說明其工作原理：
當輸入壓力信號V2高于設(shè)定值V 時,，比較器輸出低電平，當壓力信號V2低于其設(shè)定值V 時,，比較器輸出高電平產(chǎn)生末端正壓,。自發(fā)呼吸比較器與呼氣末正壓原理相同,。
(9)同步吸氣觸發(fā)壓差。取自8W1中心抽頭的電壓值作為比較電壓(設(shè)定值),，當壓力信號超過設(shè)定值時,，比較器1N2d的1O腳輸出低電平，反之輸出高電平,，送到中央控制電路,。
(10)氣道限止壓。取自8W2中心抽頭的電壓值作為設(shè)定值,，當壓力信號超過設(shè)定值時,，1N2a的l6腳輸出高電平送至中央控制單元,，使機器從送氣狀態(tài)變?yōu)楹魵鉅顟B(tài),。
(11)機控／同步轉(zhuǎn)換時間及工作指示。當機器有同步信號時,，3D10復(fù)位,，3D1lb出低電平，這樣機控信號就不能通過3D12a而加到后面的電路中,，而同步信號直接通過3D13b加到同步控制門,。如果在6．4s內(nèi)沒有同步信號，則3D10輸出高電平使3D1lb輸出高電平,，機控信號通過3D12a,、3D13a、3D13b加到同步控制門,，完成從同步到機控的轉(zhuǎn)換過程,。當出現(xiàn)同步信號，3D10立即復(fù)位,，3D1lb輸出低電平而關(guān)閉門3D12a,，進入同步狀態(tài)。
當開關(guān)置于指定通氣時,，3D1lc的1腳為高電平,，故同步、機控指示燈均不亮,。機控時,，機控指示燈9V6亮，3D1le的1腳為低電平,。若此時有同步信號,，則3D1la輸出高電平，2．5Hz信號通過3D1le加到3D12b和3D12c,，而使同步信號燈9V5閃爍,，指示現(xiàn)在有同步信號,。當開關(guān)置于同步檔時，同步指示燈常亮,，若此時無同步信號而機器已工作于同步狀態(tài),，則3D1lb輸出高電平，2．5Hz信號通過3D12e,、3D13d而使9V6出現(xiàn)閃爍,，說明現(xiàn)在無同步信號，器工作于機控,。
(12)潮氣量,、工作時間顯示。當機器開始送時,，計數(shù)器10D6a,、b及10D3a先清零，然后計數(shù),，送氣結(jié)束時,，10D1、10D2將10D6a,、b送來的信號鎖存,、譯碼、驅(qū)動送到發(fā)光器,，顯示數(shù)為潮氣量,。時間顯示與潮氣量類同。
(13)定量,、嘆息,。流量傳感受器將流量轉(zhuǎn)換成電脈沖，經(jīng)2Dla,、b整形后,，送到計數(shù)器2D2，2D3是四或選擇器,，當9腳為高電平時,，2、4,、6,、15腳輸出為預(yù)值。在14腳為高電平時,，1,、3、5、7腳輸出為顯示實際潮氣量和送氣時問當按下預(yù)置鈕時,，2D4cR的8腳輸入高電平,，經(jīng)2D4c、b使2D3的9腳為高電平,，14腳為低電平,，使15、4,、2,、6腳輸入的信號通通過2D3，顯示器顯示預(yù)置容量這時2D4c由高電平變?yōu)榈碗娖?，?jīng)整形,，使2D8a、2D10a復(fù)位,。2D8a在2腳輸入脈沖下降沿時計數(shù),，放開預(yù)置鍵，2D8a的1腳為高電平,，2D8a停止計數(shù),，這時計數(shù)器的01-4輸出值即為預(yù)置潮氣量,。當機器開始送氣時,，2D8b、2D10b清零后開始潮氣量計數(shù),，當潮氣量達到預(yù)置值時,，2D9、2D1 1二只異或門輸出低電平,，而2D5a輸出高電平送到呼氣控制門,，開始呼氣，完成定量呼吸的全過程,。
當切換方式置定量+嘆息時,，2D7的2腳為高電閏，2D7的1腳輸入上升沿一計數(shù)(2D7)一計滿100次一2D6b的8腳高電平--,2D6a的11腳高電平一容量計滿后--2D5bR的5腳高電平--2D5b的4腳低電平一2D5c的3腳高電平一2D7,、2D8b,、2D10b復(fù)位，容量重新計數(shù),， 當預(yù)置與潮氣量再次相同時,，2DSa輸入高電平時才使機器轉(zhuǎn)為呼氣，實現(xiàn)了呼吸
100次和100次呼吸潮氣量加倍的功能
(14)長送氣切換,。呼吸信號經(jīng)反相器送到1D7的l5,、7腳，送氣時，7,、l5腳為低電平,，計數(shù)器計數(shù)，呼氣時,，7,、l5為高電平，計數(shù)器不計數(shù),，在計數(shù)時當送氣超過3．2s時,，11腳輸出高電平，一路到中央控制單元的呼氣控制門使呼吸機轉(zhuǎn)為呼氣,，另一路送到低壓報警電路產(chǎn)生聲光報警,。
(15)驅(qū)動電路。由數(shù)個三極管組成的放大電路將觸發(fā)器送來的信號進行放大,，驅(qū)動電磁閥工作,。只要弄懂整機電路工作原理，維修起來就很方便,，可把整機電路分成l5個模塊,，通過轉(zhuǎn)換面板上的功能開關(guān)和觀察聲光顯示，就能判斷故障可能出在哪一部分,，再通過邏輯筆觀測其集成電路脈沖和高低電平,，配合萬用表測量，能很快查出問題所在 .
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KTH-5型全能呼吸機電路原理剖析
KTH-5型全能呼吸機集氣動,、電控,、時間,、容量切換和壓力控制為一體，由中央控制系統(tǒng)處理并驅(qū)動氣路上的電磁閥工作,，實現(xiàn)全部功能,，電路部分主要由五十多塊集成電路組成，由于資料中只給出簡單電路圖,，給維修帶來很大困難,，現(xiàn)就此機電路工作原理祥細剖析如下。
(1)電源電路,。由變壓器,、橋式整流電路,、三端穩(wěn)壓集成塊組成，輸出+5V,、-5V和+12V 3組電壓,。
(2)時基電路。由3D8等組成振蕩器,，頻率由電阻器3W1調(diào)節(jié),，經(jīng)計數(shù)器3I)9、3D10分頻后產(chǎn)生的方波分別送到有關(guān)單元,。
(3)機控呼吸,。由3D18等組成的振蕩器產(chǎn)生426．7Hz的方波信號，送到3D19和3D20組成的“加”模式頻率預(yù)置系數(shù)乘法器,，經(jīng)預(yù)置的方波信號迭到由3D26,、3D27等組成的吸氣相減法計數(shù)器和由3D32、3D33等組成的呼氣相減法計數(shù),。
另一方面,，由3D21a、b等組成的振蕩器產(chǎn)生的方渡信號,，一路送到閘門電路3D22,，另一路送到預(yù)置時比的減法計數(shù)器，當閘門電路輸出一高電平使減法計數(shù)器停止計數(shù),，此時輸出的脈沖個數(shù)送到二進制加法計數(shù)器3D30,，使串行輸人為并行輸出，輸入到4D鎮(zhèn)存觸發(fā)器3D28,、3D29,，各觸發(fā)器Q輸出端的值作為吸氣相減法計數(shù)器預(yù)置值，Q輸出端的
值作為呼氣相減法計數(shù)器預(yù)置值,。
從頻率出來的預(yù)置脈沖送到吸氣,、呼氣減法計數(shù)器，設(shè)吸氣相計數(shù)器(3D26,、3D27)先工作,，當預(yù)置值減完后，從3D31a的11腳輸出呼氣觸發(fā)脈沖使機器轉(zhuǎn)為呼氣,，使呼氣計數(shù)器(3D32,、3D33)開始工作。
當預(yù)置值減完后,，從3D3lb第3腳輸出吸氣觸發(fā)脈沖使機器開始送氣,。這樣周而復(fù)始產(chǎn)生機控信號加到總控電路，總控電路中,，3Dlb是定量控制門,，3Dle是定時控制門,，由切換開關(guān)控制，壓力限止切換,、長送氣切換信號通過或門直接加到由3D4a和3D4b組成觸發(fā)器的呼氣觸發(fā)端,，觸發(fā)器的送氣觸發(fā)端由機控門3D2d,、同步門3D2e,、指定通氣門3D2a、3D2b觸發(fā),，而工作于哪一方式由波段開關(guān)控制,。
當工作模式選擇機控時，吸氣觸發(fā)脈沖通過3D2d,、3D3c使3D4a第1l腳為高電平,，通過功放推動電磁閥工作，而且由3C3,、3R7,、3D4d組成微分整形電路輸出一個復(fù)位脈沖送到各處。當呼氣觸發(fā)脈沖到來時,，由于切換方式為定時,，則觸發(fā)脈沖通過各級門電路使觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，3D4a的11腳為低電平,，機器停止送氣,，這樣就完成了整個機控呼吸過程。
(4)指定通氣,。由3D14等組成振蕩器,，振蕩頻率經(jīng)3D15分頻后進到3C12、3R14,、3D16a形成的微分整形電路產(chǎn)生一觸發(fā)脈沖,，一路送到中央控制電路產(chǎn)生由機控呼氣時間決定的等待時間，另一路送到由3D161),、c組成的RS觸發(fā)器,，使3D161)R的4腳輸出高電平，控制自發(fā)呼吸比較器,，使其停止自發(fā)呼吸而處于等待狀態(tài),。在等待時間內(nèi)這時若有同步信號則由3V3引入，使RS觸發(fā)器翻轉(zhuǎn),，經(jīng)微分整形電路產(chǎn)生指定通氣信號送到中央控{b9電路,，機器開始指定通氣，通氣時間由IPPV的吸氣時間決定,，也可實行限壓,。若在等待時間沒有同步信號,，則在等待時間結(jié)束后，由3V2引入機控信號觸發(fā)RS觸發(fā)器而進行指定通氣,。
(5)吸氣坪臺,。當從3c6輸入的呼吸方渡下降沿到來時(吸氣結(jié)束)，3D17的2腳出現(xiàn)一個負脈沖,，3腳輸出高電平,，產(chǎn)生坪臺信號，7腳處于關(guān)閉狀態(tài),，正電源由R開始對3C4充電,，當其電壓超過2／3Vcc時，3腳為低電平,，坪臺時間由R,、C決定。(6)高壓報警,。由TR3,、71t4、7W1分壓值作為高壓報警的設(shè)定值,，與1R24引入的壓力信號比較,，當壓力信號電壓高于設(shè)定值時，1N3a輸出高電平,，使RS觸發(fā)器置?1’,，D觸發(fā)器置?1’，1D5a的13腳輸出高電平,，2．5Hz方渡一路使7V4發(fā)出光報警,，另一路使F1發(fā)出聲報警。
(7)低壓報警,。低壓報警電路由1N3b,、1D4、1D5b,、1D6b等組成,，工作原理與高壓報警電路相同。
(8)呼氣末正壓／CPAP,。由1N2c等組成呼氣末正壓比較器,，1N2b等組成自發(fā)呼吸比較器，設(shè)定值來自同一電位器,。以呼氣末正壓來說明其工作原理：
當輸入壓力信號V2高于設(shè)定值V 時,，比較器輸出低電平，當壓力信號V2低于其設(shè)定值V 時,，比較器輸出高電平產(chǎn)生末端正壓,。自發(fā)呼吸比較器與呼氣末正壓原理相同,。
(9)同步吸氣觸發(fā)壓差。取自8W1中心抽頭的電壓值作為比較電壓(設(shè)定值),，當壓力信號超過設(shè)定值時,，比較器1N2d的1O腳輸出低電平，反之輸出高電平,，送到中央控制電路,。
(10)氣道限止壓。取自8W2中心抽頭的電壓值作為設(shè)定值,，當壓力信號超過設(shè)定值時,，1N2a的l6腳輸出高電平送至中央控制單元,，使機器從送氣狀態(tài)變?yōu)楹魵鉅顟B(tài),。
(11)機控／同步轉(zhuǎn)換時間及工作指示。當機器有同步信號時,，3D10復(fù)位,，3D1lb出低電平，這樣機控信號就不能通過3D12a而加到后面的電路中,，而同步信號直接通過3D13b加到同步控制門,。如果在6．4s內(nèi)沒有同步信號，則3D10輸出高電平使3D1lb輸出高電平,，機控信號通過3D12a,、3D13a、3D13b加到同步控制門,，完成從同步到機控的轉(zhuǎn)換過程,。當出現(xiàn)同步信號，3D10立即復(fù)位,，3D1lb輸出低電平而關(guān)閉門3D12a,，進入同步狀態(tài)。
當開關(guān)置于指定通氣時,，3D1lc的1腳為高電平,，故同步、機控指示燈均不亮,。機控時,，機控指示燈9V6亮，3D1le的1腳為低電平,。若此時有同步信號,，則3D1la輸出高電平，2．5Hz信號通過3D1le加到3D12b和3D12c,，而使同步信號燈9V5閃爍,，指示現(xiàn)在有同步信號,。當開關(guān)置于同步檔時，同步指示燈常亮,，若此時無同步信號而機器已工作于同步狀態(tài),，則3D1lb輸出高電平，2．5Hz信號通過3D12e,、3D13d而使9V6出現(xiàn)閃爍,，說明現(xiàn)在無同步信號，器工作于機控,。
(12)潮氣量,、工作時間顯示。當機器開始送時,，計數(shù)器10D6a,、b及10D3a先清零，然后計數(shù),，送氣結(jié)束時,，10D1、10D2將10D6a,、b送來的信號鎖存,、譯碼、驅(qū)動送到發(fā)光器,，顯示數(shù)為潮氣量,。時間顯示與潮氣量類同。
(13)定量,、嘆息,。流量傳感受器將流量轉(zhuǎn)換成電脈沖，經(jīng)2Dla,、b整形后,，送到計數(shù)器2D2，2D3是四或選擇器,，當9腳為高電平時,，2、4,、6,、15腳輸出為預(yù)值。在14腳為高電平時,，1,、3、5、7腳輸出為顯示實際潮氣量和送氣時問當按下預(yù)置鈕時,，2D4cR的8腳輸入高電平,，經(jīng)2D4c、b使2D3的9腳為高電平,，14腳為低電平,，使15、4,、2,、6腳輸入的信號通通過2D3，顯示器顯示預(yù)置容量這時2D4c由高電平變?yōu)榈碗娖?，?jīng)整形,，使2D8a、2D10a復(fù)位,。2D8a在2腳輸入脈沖下降沿時計數(shù),，放開預(yù)置鍵，2D8a的1腳為高電平,，2D8a停止計數(shù),，這時計數(shù)器的01-4輸出值即為預(yù)置潮氣量,。當機器開始送氣時,，2D8b、2D10b清零后開始潮氣量計數(shù),，當潮氣量達到預(yù)置值時,，2D9、2D1 1二只異或門輸出低電平,，而2D5a輸出高電平送到呼氣控制門,，開始呼氣，完成定量呼吸的全過程,。
當切換方式置定量+嘆息時,，2D7的2腳為高電閏，2D7的1腳輸入上升沿一計數(shù)(2D7)一計滿100次一2D6b的8腳高電平--,2D6a的11腳高電平一容量計滿后--2D5bR的5腳高電平--2D5b的4腳低電平一2D5c的3腳高電平一2D7,、2D8b,、2D10b復(fù)位，容量重新計數(shù),， 當預(yù)置與潮氣量再次相同時,，2DSa輸入高電平時才使機器轉(zhuǎn)為呼氣，實現(xiàn)了呼吸
100次和100次呼吸潮氣量加倍的功能
(14)長送氣切換,。呼吸信號經(jīng)反相器送到1D7的l5,、7腳，送氣時，7,、l5腳為低電平,，計數(shù)器計數(shù)，呼氣時,，7,、l5為高電平，計數(shù)器不計數(shù),，在計數(shù)時當送氣超過3．2s時,，11腳輸出高電平，一路到中央控制單元的呼氣控制門使呼吸機轉(zhuǎn)為呼氣,，另一路送到低壓報警電路產(chǎn)生聲光報警,。
(15)驅(qū)動電路。由數(shù)個三極管組成的放大電路將觸發(fā)器送來的信號進行放大,，驅(qū)動電磁閥工作,。只要弄懂整機電路工作原理，維修起來就很方便,，可把整機電路分成l5個模塊,，通過轉(zhuǎn)換面板上的功能開關(guān)和觀察聲光顯示，就能判斷故障可能出在哪一部分,，再通過邏輯筆觀測其集成電路脈沖和高低電平,，配合萬用表測量，能很快查出問題所在 .
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