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”模式頻率預置系數(shù)乘法器,,經(jīng)預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)器預置值,,Q輸出端的
值作為呼氣相減法計數(shù)器預置值,。
從頻率出來的預置脈沖送到吸氣、呼氣減法計數(shù)器,,設吸氣相計數(shù)器(3D26,、3D27)先工作,當預置值減完后,,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定值,,與1R24引入的壓力信號比較,,當壓力信號電壓高于設定值時,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高于設定值V 時,比較器輸出低電平,,當壓力信號V2低于其設定值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(設定值),當壓力信號超過設定值時,,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定值,,當壓力信號超過設定值時,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立即復位,,3D1lb輸出低電平而關閉門3D12a,,進入同步狀態(tài)。
當開關置于指定通氣時,,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,,顯示器顯示預置容量這時2D4c由高電平變?yōu)榈碗娖?,?jīng)整形,使2D8a,、2D10a復位,。2D8a在2腳輸入脈沖下降沿時計數(shù),放開預置鍵,,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復位,容量重新計數(shù),, 當預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 .
(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”模式頻率預置系數(shù)乘法器,,經(jīng)預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)器預置值,,Q輸出端的
值作為呼氣相減法計數(shù)器預置值,。
從頻率出來的預置脈沖送到吸氣、呼氣減法計數(shù)器,,設吸氣相計數(shù)器(3D26,、3D27)先工作,當預置值減完后,,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定值,,與1R24引入的壓力信號比較,,當壓力信號電壓高于設定值時,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高于設定值V 時,比較器輸出低電平,,當壓力信號V2低于其設定值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(設定值),當壓力信號超過設定值時,,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定值,,當壓力信號超過設定值時,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立即復位,,3D1lb輸出低電平而關閉門3D12a,,進入同步狀態(tài)。
當開關置于指定通氣時,,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,,顯示器顯示預置容量這時2D4c由高電平變?yōu)榈碗娖?,?jīng)整形,使2D8a,、2D10a復位,。2D8a在2腳輸入脈沖下降沿時計數(shù),放開預置鍵,,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復位,容量重新計數(shù),, 當預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 .