李樂懷
(廣東省佛山市南海區(qū)中醫(yī)院 設備科,廣東佛山528200)
意大利COMPACT床邊X線機故障的分析與維修
李樂懷
(廣東省佛山市南海區(qū)中醫(yī)院 設備科,廣東佛山528200)
我院在2003年購買了一臺意大利IMD公司生產(chǎn)的移動床邊X線機,型號為COMPACT 100—30。儀器在使用過程中出現(xiàn)一些故障,常見的問題有逆變器故障和燈絲報警故障。本文對這些故障進行了技術分析匯總和故障排除。
床邊X線機;IGBT逆變器故障;分析與維修
故障現(xiàn)象:開機后報逆變器故障。
在處理故障之前,先了解該機逆變電路的工作原理。逆變器是組合球管(monoblock)的控制裝置,通過閉環(huán)回路對組合球管高壓初級進行控制。開機后,220VAC交流市電源輸入,經(jīng)整流橋堆RE1整流,兩組高壓電容C1(3300μF,400V)和C2(3300μF,400V)起濾波穩(wěn)壓為IGBT提供功率電源,保險F1起保護作用。IGBT(Q1、Q2、Q3、Q4)由恒定的40kHz高頻方波脈沖信號驅(qū)動,當Q1和Q4導通工作,Q2和Q3保持截止;反之,當Q2和Q3導通工作,Q1和Q4保持截止,形成推挽電路,將高壓加至組合球管初級,同時,IGBT分別由相應濾波器保護,防止過壓損壞,例如Q1由R3和C3保護,以此類推。電感L1和電容
C7為輸出元件形成方波用于驅(qū)動組合球管的高壓電路。C8的作用是消除由于電纜可能造成的有害震蕩。參考圖1。
圖1 逆變電路圖
故障分析:
例一:開機自檢完成后曝光,出現(xiàn)(No X-Ray)的錯誤提示。首先打開機柜后發(fā)現(xiàn)控制板錯誤提示的紅色指示燈亮了,一般經(jīng)驗,引起這個故障,逆變器損壞的可能性是最大的。檢查主逆變供電保險63A損壞,說明后級有短路現(xiàn)象,此時不能隨便換上保險作曝光嘗試,否則很可能重燒保險或引起更大的損壞。由前面我們對逆變器原理的了解可知,IGBT損壞的可能性較大,需認真小心檢查,拆下逆變器,檢查IGBT,過程中要注意做好記錄和相應的標記。經(jīng)萬用表測量發(fā)現(xiàn)Q1和Q4這一組擊穿,對地短路,需更換。更換時應選用同型號的IGBT,裝配時要在IGBT的散熱面涂導熱膠并保證與散熱裝置充分接觸。一般來講,更換后不能急于通電,要找出IGBT損壞的原因。例如,外圍元件,同時有條件應作如下檢測:由于IGBT驅(qū)動電路一般是對稱的線路,可以測量相關保護電路、二極管、驅(qū)動管和電源等,基本可以判斷IGBT驅(qū)動正常,如果發(fā)現(xiàn)異常,不能急于將功率加入,否則又會引起IGBT的損壞。在裝配IGBT過程要謹慎,不要將線接錯,保證接觸良好。然后開機、曝光,儀器正常工作。
例二:開機自檢正常,曝光時也出現(xiàn)(No X-Ray)的錯誤提示。首先檢查逆變器控制板錯誤指示的發(fā)光管,檢查后發(fā)現(xiàn)控制板kV不平衡指示燈LD1紅燈亮,說明CPU預設kV值和反饋值相差較多,認真檢查線路并無異常,測試預設波形正常,而反饋波形與預設相差太大。例如:面板設置40kV,由CPU預設的SET kV(1kV=20kV)從CP1—10腳輸出,輸出的電壓大約為2V,按照圖紙如果設備工作正常,這時候我們可以從kV OUT(球管反饋的真實kV值) CP2—9腳可以測量出2V的電壓,但我們實測時發(fā)現(xiàn)CP2—9腳的輸出電壓為零點幾伏。經(jīng)與SET kV值比較不平衡,導致指示燈LD1紅燈亮,出現(xiàn)報警。經(jīng)檢查,線路基本正常,后來,在檢查外圍元件時留意到逆變器輸出電容4只6.8μF兩并聯(lián)再串聯(lián),其中一組電容底部有異樣殘留物并且接線柱有腐蝕痕跡,由上圖可知,該組電容為球管高壓初級輸出電容,可能會影響kV值的準確性,拆下后經(jīng)電容表測試,果然這組電容的電容值下降較多,只有2.5μF,估計其中一兩個電容有擊穿或漏液導致容值下降現(xiàn)象。由于此種電容是特制的高壓電容,找不到相同的,試用2個耐高壓的聚丙烯電容代替,居然故障排除,正常使用至今。
燈絲電路的工作原理:燈絲電路和kV電路類似,也采用高頻逆變的方式,它是一個電流調(diào)節(jié)器,通過脈寬調(diào)制器(PWM)調(diào)節(jié)燈絲電流。
例一:開機自檢時出現(xiàn)燈絲故障提示(Technic Filament Failure)。檢查燈絲板,發(fā)現(xiàn)中間有 “鼠跡”,再拆下束光器,發(fā)現(xiàn)球管燈絲未點亮,說明燈絲板和球管燈絲有異常;拆下燈絲板,清理 “鼠跡”發(fā)現(xiàn)線路板元件有腐蝕現(xiàn)象,更換相關元件,安裝后通電,指示燈LD2(Green)正常,說明燈絲板有OK信號輸出,球管燈絲點亮,說明燈絲板和球管燈絲正常,但開機后仍舊出現(xiàn)燈絲故障提示(Technic Filament Failure),說明還有問題存在。
由于錯誤是CPU板檢測不正常造成,因此跟蹤燈絲板OK信號,發(fā)現(xiàn)燈絲OK信號輸往CPU板X5-6,24V高電平有效,屬正常。而,拆下CPU板檢查,發(fā)現(xiàn)CPU插腳也有“鼠跡”腐蝕,生銅綠和鐵銹,用除銹劑把銅綠和鐵銹清理干凈后,再開機,故障依舊。仔細測量電路板上的各個電子元件,發(fā)現(xiàn)CPU板也有檢測OK信號的指示燈DL14,但未被點亮,經(jīng)過檢測查,原來串聯(lián)在OK信號的指示燈上的電阻R95有問題。R95(4.7k)的阻值為無窮大,而跟R95(4.7k)串聯(lián)的貼片發(fā)光指示燈DL14也不能點亮。更換R95(4.7k)和貼片發(fā)光指示燈DL14,設備恢復正常。
以上是筆者根據(jù)自己的維修經(jīng)驗和知識對本院移動X線機進行維修的一些方法:維修之前盡量先找出儀器的電路圖資料,要徹底了解某些特殊電路圖的原理,例如本例中的逆變電路圖。維修時通過查看電路板上的指示燈顯示情況和測量測試點,常能盡快分析出故障所在的部位,縮小查找的范圍,跟蹤信號的輸出,逐步進行分析,測量,從而找到故障點,盡快排除故障。另外,在維修時,注意觀察,移動式往往會因為震動、鼠害或外接電源造成設備不能正常運行,特別在使用時注意這些情況。維修后除了要跟蹤儀器的使用情況,還要善于總結一些維修規(guī)律和分析過程,積累維修經(jīng)驗。
[1]陳鶴聲主編. 醫(yī)用影像設備學. 人民衛(wèi)生出版社. 2000, 6
[2] 李忠華主編. 最新國內(nèi)外醫(yī)療器械原理圖解與操作標準及維修技術實用全書. 中國知識出版社. 2006,5. 第八篇
[3] 甘心照,施延華主編. 現(xiàn)代醫(yī)用電子儀器設備維修技術. 南京大學出版社. 1997,1. 第五章
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