1.2 超聲設備電源故障維修案例

1.2.1 飛利浦HD11面板指示燈閃爍，無法開機

【故障分析】

結合超聲設備結構及工作原理，該超聲系統的電路部分主要由以下五個部分組成：電源系統、前端電路、后端電路、PC系統和人機操作部分，以及顯示系統界面，如圖1-2-2所示。

查閱資料，找到電源系統由兩部分電源組成，即主電源及計算機ATX電源。電壓分配表如表1-2-1所示，供給TR板的有：LV,2.5V,3.3V, ± 5V, ± 12V, ± HV（高壓）, ± 100V；供應信號處理板的主要有：LV,2.5V,3.3V,-5V, ± 12V, +5C；探頭接口板：± 100V, +5C, +11C；信號分配板：± 100V,+11C；交流電源供應，待機120VAC供給計算機，穩壓120VAC供給顯示器、外圍用電設備。

面板指示燈亮一下馬上熄滅，我們首先懷疑是負載短路。研究儀器的方框圖和系統啟動流程圖（見圖1-2-3），發現該機由一個普通商用計算機參與控制整機的啟動以及協調整機的各種動作。機器啟動時，要求計算機部分先啟動自檢，檢查系統沒有過流或確認硬件基本正常后，才會給系統電源以“N_pwr_on”的啟動控制信號。我們通過采用“斷路法”和“最小系統法”，把所有的負載全部斷開，僅保留維持啟動的最小系統——計算機部分，發現開機后故障依舊，因此懷疑是計算機部分故障的可能性較大。本案例通過調壓器給計算機單獨供電后（該機的計算機以及顯示器等各部分的供電由主電源逆變后產生的120V AC提供），發現計算機能單獨啟動，因此懷疑故障出在主電源本身。

【故障排除】

該機電源只有在閉環的情況下才可以工作，正常情況下無法單獨工作。只有在打破環路、使電源工作的情況下，才可以采用常規方法單獨維修電源。“N_pwr_on”便是我們的切入口，它是開關電源的正常工作信號，其中“N”即“negative”，表示低電平信號。我們試著將“N_pwr_on”與地短路，發現所有的電源指示燈均亮一下后便熄滅，電源的故障與整機的故障現象相吻合。根據故障現象，我們分析是電源的帶載能力有問題。拆解并打開電源，加電后用電壓法檢測PFC電路發現380V供電正常。接著，我們用“感官法”重點掃描整機的電路，注意到直流逆變電源部分的兩個470μF的電容已經出現鼓包現象（見圖1-2-4），電解液已經滲漏至電路板。離線測電容容量，發現容量已不到10μF。于是，更換兩個電容并清洗電路板，后將“N_pwr_on”與地短路，發現各路電源指示燈全部點亮。為了進一步測試電源的帶載情況，在5V與地之間接一個1Ω的電阻，打開電源，工作正常，說明故障已排除。

【解決方案】

更換直流逆變電源部分兩個鼓包的470μF電容并清洗電路板。

【價值體現】

對于電源方面故障，廠家的建議是直接更換主電源，但更換主電源的成本不小。此次維修經歷，讓我們知曉電源長時間使用后，內部的電容容量會嚴重下降，導致電源內阻增大而失去帶載能力。并且本案例中電容鼓包及電解液滲漏現象肉眼可見。本案例問題的解決使維修成本大大降低，對日后超聲設備電源方面的故障維修有一定的借鑒作用。

【維修心得】

該故障是由電容容量嚴重下降導致電源內阻增大，使得該電源沒有了帶載能力所致。值得注意的是，電源常見故障點主要包括開機即燒保險絲，開關管、壓敏電阻和整流橋堆的擊穿等。電源不能正常啟動時，加電后即使斷開供電，也將維持很長一段時間的380V電壓。在這種情況下，維修開關電源時一定要記住給大容量的高壓電解電容放電，否則容易引發觸電事故。

（案例提供　浙江綠城心血管病醫院　沈攀杰）

1.2.2 飛利浦HD11開機故障

【故障分析】

結合超聲設備結構及工作原理，該系統的電路部分主要由電源系統、前端電路、后端電路PC系統、人機操作部分及顯示系統界面五個部分組成，如圖1-2-7所示。針對該故障，我們首先檢查電源電路。電源系統電壓分配如表1-2-2所示。

綜合故障情況，本著“先機外，后機內”的原則，首先檢查操作是否正確，排除操作不當引發的故障；然后“由外而內”，檢查儀器的供電情況，排除外部供電引發的故障；接著“先簡單，后復雜”，檢查電源各指示燈情況，發現AC電源指示燈正常，但是電源系統的各路指示燈均熄滅。很顯然，問題出在電源系統的啟動電路上，該電路的啟動流程見圖1-2-8。

【故障排除】

在找到癥結所在后，我們就可以“對癥下藥”了。在正常情況下，機器交流電源供電后，主電源輸出120V AC供PC主板電源。若機器正常工作，則會立即產生5V SB電壓為主板上的待機電路供電，通過5V SB綠色指示燈來指示供電情況。這時若按下主電源開關，PC會產生“N_pwr_on”信號，通過“Token Ring cable”傳送到“EBOX”內的信號處理板SP，再將“N_pwr_on”信號反饋到主電源系統；主電源系統會產生各種電壓并點亮各組電壓的指示燈。而現在機器無法開機，所有的電源指示燈不亮，很顯然是這個環路出了問題。打開PC部分外蓋，發現5V SB綠色指示燈不亮，檢查“ATX Power Supply”的供電，為正常的120V，但是輸出端沒有電壓。采用替換法將一商用計算機上的PC電源與故障機器更換后，機器可以正常開機了。

【解決方案】

采用商用計算機上參數一致的PC ATX電源后恢復正常

【價值體現】

在設備停機狀態下，維修需要更換的配件一般沒有備用。經過此次維修后總結出：在緊急情況（設備急需使用）下可以采用替換相同參數的功能配件的方法。該方法的優點：①低成本解決大問題（原裝PC電源價格昂貴）。②為替換原裝配件度過真空期，縮短設備停機時間。

【維修心得】

對于這類看似復雜的問題，只要厘清思路，熟悉系統的啟動過程，順藤摸瓜，就能夠有效地解決問題。

（案例提供　浙江綠城心血管病醫院　沈攀杰）