飛利浦HD11XE彩超HV電壓故障維修經(jīng)驗(yàn)

陳立新

青海省人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)裝備管理處 （青海 西寧 810000）

飛利浦HD11XE彩色超聲診斷儀是飛利浦公司生產(chǎn)的智能超聲診斷設(shè)備。集成了2D、3D和實(shí)時(shí)4D成像模式以及QLab先進(jìn)定量、iSlice智能容積斷層技術(shù)、三維胎兒心臟技術(shù)等功能，能滿足高質(zhì)量的臨床診斷需求，是一款市場(chǎng)占有率比較高的中高檔彩超設(shè)備[3]。下面介紹的該設(shè)備是本院使用過(guò)程中遇到的故障和處理情況，以供同行參考。

1.故障現(xiàn)象

本例中故障現(xiàn)象為間歇性啟動(dòng)時(shí)在啟動(dòng)界面出現(xiàn)錯(cuò)誤提示框，如圖1所示，無(wú)法進(jìn)入正常工作界面，點(diǎn)擊“Restart”系統(tǒng)重新啟動(dòng)，反復(fù)重啟幾次可以正常啟動(dòng)，可以進(jìn)行正常運(yùn)行。

圖1. 故障提示信息

2.故障分析

HD11XE彩色超聲診斷儀是基于PC平臺(tái)和PCI總線的彩色超聲診斷系統(tǒng)，出現(xiàn)該錯(cuò)誤提示，首先考慮PC平臺(tái)啟動(dòng)正常，故障點(diǎn)位于PCI總線上控制、產(chǎn)生、轉(zhuǎn)換、傳輸超聲信號(hào)的組件上。超聲信號(hào)相關(guān)組件故障，考慮兩方面：一方面是供電異常，另一方面為信號(hào)處理傳輸存在問(wèn)題。

當(dāng)出現(xiàn)該錯(cuò)誤提示時(shí)，系統(tǒng)無(wú)法正常啟動(dòng)，無(wú)法運(yùn)行系統(tǒng)診斷測(cè)試程序。在正常啟動(dòng)時(shí)，運(yùn)行系統(tǒng)診斷測(cè)試程序，測(cè)試系統(tǒng)硬件，測(cè)試全部通過(guò)無(wú)異常。查看系統(tǒng)日志記錄信息，對(duì)比出現(xiàn)無(wú)法啟動(dòng)的時(shí)間，發(fā)現(xiàn)在每次報(bào)錯(cuò)不能正常啟動(dòng)時(shí)都有如下記錄信息：

ErrorID: power: TScanPowerOutput::FitAndTestData

StationName: BP(2)

Difference between HV calibration and expected voltage exceeds limit at high output end-point.

File, LineNumber: power_TScanPower.cpp,794

Application: C:Program FilesPhilipsMercuryReleaseUltraSound.exe

Local Time (US time format): 8:46:04 AM

Local Date (US date format): 7/7/2016

Additional Details:

Range = 1

Polarity = 0

Control code = 1023

Calibrated output = -103.461volts

Nominal output = -90volts

Deviation = 13.4605volts

以上信息提示為HV校準(zhǔn)失敗，校準(zhǔn)輸出值-103.461 volts，正常輸出值應(yīng)為-90volts，偏差13.4605volts，超出正常限值。因此可以初步判斷故障原因?yàn)镠V電壓異常，從而在啟動(dòng)自檢時(shí)報(bào)錯(cuò)。要解決該故障需要從系統(tǒng)供電和內(nèi)部電壓調(diào)節(jié)方面入手，查找和排除故障點(diǎn)。

HD11XE彩色超聲診斷儀電源框圖如圖2所示，該機(jī)電源輸出電壓有Lv、+2.5V、+3.3V、±5V、±12V、±HV、±100V、+5C、+11C、120Vac[1]。外部交流電源輸入后，輔助電源部分首先上電工作，為每個(gè)逆變部分的逆變控制芯片提供正常工作所需電壓，同時(shí)給功率因素調(diào)整控制芯片提供工作電壓，控制功率因數(shù)調(diào)整電路工作，輸出400V給后續(xù)的DC/DC和DC/AC變換電路。在有電源輸入且散熱風(fēng)扇連接正常，DC/AC逆變電路工作，輸出交流120V給PC，PC待機(jī)，電源上AC OK指示燈亮。當(dāng)有開(kāi)機(jī)信號(hào)時(shí)PC啟動(dòng)，同時(shí)激活電源直流輸出[1]。

圖2. HD11XE電源框圖[1]

圖3. HV電壓控制傳輸框圖

通過(guò)電源結(jié)構(gòu)和原理可以知道HV的產(chǎn)生是在電源模塊中完成的，HV通過(guò)校準(zhǔn)轉(zhuǎn)換最終是需要供給探頭晶振產(chǎn)生超聲波的。出現(xiàn)HV校準(zhǔn)失敗的可能原因有兩方面：一是電源模塊變換產(chǎn)生HV的相關(guān)電子器件出現(xiàn)故障，導(dǎo)致產(chǎn)生的HV電壓不能達(dá)到正常工作的標(biāo)準(zhǔn)；二是電源模塊變換產(chǎn)生HV電壓正常，但是在傳輸至探頭的過(guò)程中，有相關(guān)電路板上的電子器件損壞，導(dǎo)致HV異常。因此，一方面需要檢測(cè)電源輸出，另一方面需要排除HV傳輸過(guò)程中相關(guān)電路板或接口是否存在問(wèn)題。

在機(jī)器啟動(dòng)過(guò)程中，使用萬(wàn)用表檢測(cè)電源輸出，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)異常。因?yàn)槭情g歇性問(wèn)題，某一時(shí)刻的檢測(cè)并不能排除電源存在故障的可能性。電源和傳輸路徑中都有故障的可能，需要逐步排除。HV傳輸路徑如圖3所示，電源輸出HV通過(guò)電路接口板到通道電路板，再經(jīng)由信號(hào)分配板和探頭接口，最后提供給探頭晶振，在傳輸過(guò)程中信號(hào)處理電路板對(duì)HV起到監(jiān)測(cè)控制作用。信號(hào)分配板、探頭接口在整個(gè)過(guò)程中只是提供傳輸通路故障可能性較小，電路板接口板在HV傳輸?shù)酵ǖ离娐钒迩皶?huì)對(duì)其進(jìn)行濾波和調(diào)節(jié)，因此考慮電源、電路接口板、信號(hào)處理電路板、通道電路板中的一塊存在故障[2,4]。

3.故障排除

在處理過(guò)程中，首先嘗試分別單獨(dú)更換電源模塊、電路板接口板、信號(hào)處理板、通道電路板，故障依然存在，現(xiàn)象相同。在確保所更換到設(shè)備上的配件都是測(cè)試完好的原場(chǎng)配件后，考慮故障位置可能位于控制環(huán)節(jié)，可能是由于信號(hào)處理電路板與電源模塊的信號(hào)傳輸和控制部分出現(xiàn)問(wèn)題，信號(hào)處理板與電源模塊之間的控制和反饋信號(hào)無(wú)法正常傳輸，導(dǎo)致電源輸出HV異常，校準(zhǔn)檢測(cè)失敗。嘗試同時(shí)更換電源和信號(hào)處理電路板，故障解決，運(yùn)行觀察1個(gè)月左右沒(méi)有再出現(xiàn)。

4.總結(jié)

本例故障處理歷時(shí)3個(gè)月。此類間歇性通訊控制故障，因其難以得到準(zhǔn)確故障數(shù)據(jù)和確定故障點(diǎn)的特點(diǎn)，在處理過(guò)程中往往耗時(shí)較長(zhǎng)，通常是瞬間故障報(bào)錯(cuò)，等機(jī)器正常啟動(dòng)測(cè)試時(shí)又沒(méi)有問(wèn)題，需要運(yùn)行觀察掌握故障規(guī)律，才能進(jìn)行下一步處理。處理此類故障時(shí)，一方面需要熟悉并掌握設(shè)備結(jié)構(gòu)和原理，另一方面需要有耐心逐步排除故障點(diǎn)，進(jìn)而徹底解決故障。

[1]姜榮健.飛利浦HD11彩超電源故障維修[J].醫(yī)療裝備,2013,26(1):62-63.

[2]Koninklijke Philips Electronics N.V..HD11 SeriesField Service Manual[M].Published in USA,2012.

[3]劉清養(yǎng).醫(yī)用B超儀基本檢修法[J].醫(yī)療裝備,2005,18(4):26-27.

[4]張潔,戴捷.PHILIPS銳影HD11XE超聲診斷儀結(jié)構(gòu)原理及故障檢修[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2011,32(9):141.