典型B超軟故障的分析與排除

杜昱鏗

B型超聲做為一門新興的學科，近年來發展很快，成為現代臨床醫學診斷的重要手段，被廣泛裝備于各級醫院。隨著使用頻率及“年齡”的增長，B超的穩定性會有所下降，時常出現令臨床人員頭疼的軟故障，嚴重影響正常醫療檢查的進行。檢查并排除軟故障，確保其長期穩定地工作并獲得高質量的超聲圖像，已成為工程技術人員所追求的目標。

1 由顯示器引起的軟故障分析及排除方法

此類故障首先可由替換顯示器來判定。根據顯示器的原理，軟故障多發生在CRT老式顯示器中。因CRT顯示器中存在大量電容、場效應管等易老化元件。此類元件性能的下降(但未完全損壞)往往造成電氣性能漂浮不定，機器時好時壞。解決這類故障時，需要維修人員有扎實的理論基礎和足夠的耐心。

1.1 案例一

1.1.1 故障現象

福田4500型B超開機后，顯示器滿屏橫斜線，上面橫斜線密，下面稀疏且抖動無法看清有無字符及超聲回波，各鍵轉換正常。故障無規律性，有時一星期使用正常；有時幾個小時甚至更短時間就出故障。

1.1.2 分析檢修

外接顯示器正常，但主顯示器故障依舊。至此，確定故障在主監視器。結合故障現象，故障應出在行掃部分。此監視器行掃用μPC1379C行掃描集成塊。查μPC1379C資料，其典型電路與此監視器行場掃描電路幾乎一致。故障出現時，調節行頻電位器及與此有關的其它電位器，未見明顯好轉，換同型號5 k精密行頻電位器，故障依舊。用萬用表測量μPC1379C各腳電壓，未見異常；測量周圍電位器、電阻、電容均未見明顯異常，仔細觀察線路板未見虛焊點，用電烙鐵焊大功率元器件，故障未見好轉。檢查各接插頭，均好。

結合故障現象及檢修過程，很可能為某一元器件性能不良所致。試著更換集成塊及與此有關的電阻、憑經驗認為易出問題的電容，尤其是鉭質電容，但故障仍未排除。用雙蹤示波器測量行掃波形，故障出現時，當測到與μPC1379C的14腳相連的鉭質電容C18前端時，波形為一鋸齒波，其后端為一異常波，波峰有一跳變的波形，且幅度是原波峰的幾倍。因此立即更換同型號電容。后開機驗證，一切正常，故障排除。經分析，顯示器正常時，同步電路送來的行同步信號與行輸出產生的行掃脈沖在鑒相器中進行相位比較，產生一個相位誤差電壓 ，該電壓經積分濾波器平滑濾波后，產生一直流控制電壓，控制行振蕩器的頻率與相位，使之與同步信號同步，實現同步掃描。而在C18性能變差時，產生的相位誤差電壓偏離正常值，致有時不能同步掃描，產生橫斜線。

1.2 案例二

1.2.1 故障現象

該機型號為惠普77010CF。故障現象為屏幕上部約五分之二處有水平回掃線，不連續。使用人員反饋初起水平回掃線少，后逐漸增多，有時較長時間正常，故障發生無規律。

1.2.2 分析檢修

用代換法代換后，確認為顯示器故障。此故障現象形成原因多為場輸出部分鋸齒波形成電路電容漏電、虛焊；場輸出供電電源不足；視放部分問題。

打開機器，仔細檢查線路板，發現二極管D605、電容C619、C627，高壓包1、2腳(順時針)虛焊。把虛焊點焊好，試機故障依舊。故障時用示波器測量穩壓電源輸出接線插頭電壓，其1為142 V，4為22 V， 5為0 V，6為9 V，7為6.4 V，8為11.7 V。其中22 V紋波系數太大，峰峰值達到2 V，周期為20 μs，且上升沿有一小鋸齒波。正常時，其輸出電壓，除4為22.5 V，紋波系數變小，峰峰值變為1.5 V外，其他電壓同故障時。其中，22.5 V供給場輸出部分工作，一般說來應為24 V，用一外接24 V電源，故障依舊，但其峰峰值變為0.8 V，20 μs。仔細檢查場輸出部分，發現場輸出電源濾波電容漏電，換之，試機故障依舊。查視放部分未見異常。再仔細用示波器測各部分波形未見明顯異常。因該機無資料，又無條件拆開其他機器測量。經反復分析，估計故障應出在場輸出部分及其供電電壓，試著調整B1電位器， 11.7 V變為12 V，22.5 V變為24 V時，故障依舊，繼續調該電位器，當調到25 V以上時故障消失，峰峰值由22.5 V時的2 V變為25 V時的1.3 V，且上升沿小鋸齒波消失。開機試驗近一周，設備正常。

2 由電源部分引起的軟故障分析及排除方法

此類軟故障多是由電源部分性能老化，對環境溫度的適應性下降，輸出功率不足等因素造成的。在進行故障排除時，除了深入分析更換元器件外，在時間緊迫、電路不熟悉的情況下，剝離故障供電，直接外接開關電源模塊供電，也不失一種快捷的辦法。

2.1 案例一

2.1.1 故障現象

開機后自檢通過，整機工作正常，使用約1.5 h，圖像凍結(Freeze)并假死，關機后重新啟動，儀器工作正常，約1 h后故障同前。

2.1.2 分析檢修

保持故障，立即卸下后蓋，露出電源部分，迅速測量脈沖電源模塊的輸出電壓，得知無+12 V及±80 V。于是首先考慮是否因為信號通道部分故障，電源不能工作在正常狀態？關電源，將信號通道部分內部連接、多路轉換器及六塊通道板進行除塵、擦拭保養。重新開機，儀器正常工作約1 h后又出現上述故障。關機，用同型號正常的通道接口板進行替換。開機，結果依舊。基本確定為脈沖電源軟故障。

關機，卸下脈沖電源模塊，可知其由兩塊印刷電路板組成，+12 V、±80 V電源部分和±48 V開關電源部分分別是大、小兩塊電路板。分析故障可知，+12 V部分的正常工作決定+80 V的產生，故而無+12 V及±80 V應首先考慮+12 V電路故障，分析發現該電源是較典型的線性穩壓電源，其輸出前級由一可控硅起保護作用，其應處于非導通狀態，經測量，它都處于非異常觸發導通狀態。按原理分析應懷疑+12 V電源帶負載工作一段時間因發熱可使其可控硅發生異常觸發導通。于是用同—型號的可控硅替換。通電，整機恢復正常。使用—年，該部分運行良好。

2.2 案例二

2.2.1 故障現象

開機后，顯示屏無實時動態圖像，此故障近年來時有發生，多發生在每天第一次開機，有時需反復幾次開機，方能消除。

2.2.2 分析與檢修

通過拔插探頭，機器均有正常反應，且此故障對多個探頭都有發生，故推測探頭應無問題。重點檢修聯結電路及與之相關的供電模塊。

從圖紙上看，探頭控制和狀況是經電機控制板(A20)和軸向輻射換能器伺服電機(EFT servo CB)板，在EFT板上標有±12 V，+5 V數字電壓和±15 V模擬電壓。經測試，除-15 V電壓外，其余均正常。根據圖紙，逆查至電源箱，該電源箱是一個由±15 V，±16 V和-5125 V復合而成的模擬電源箱，±15 V和-15 V均為單獨直接供給EFT板。經測試±15 V電源供電正常，而-15 V電源則時有時無，有-15 V電壓時，顯示屏有實時動態圖像，儀器正常，否則無。說明電源箱的-15 V電壓有故障。打開電源箱，采用敲擊法后，對各工作點實測，均為正常。而裝上負載后，故障仍時有發生。由于這是一個軟故障，加之無電源箱電路圖，更換元器件過多，怕影響其他電源的輸出和穩定，而維修工作周期過長，又影響科室使用，如更換，則需要更換整個復合電源箱，費用相當大。經分析認為，±15 V和-15 V二組電源是單獨直接供給EFT板的，相互并不影響，完全可以由外部電源替代。為此，拔掉標號為504、505的-15 V輸出線，外接一個工作電流為2 A的-15 V電源至504、505端子，直接供給EFT板，并對其進行固定和絕緣處理，經測試正常后開機，一切恢復正常，試用一個月，均能達到一次開機成功，保證了儀器的正常使用。

3 結論

事實證明，B超軟故障由于其時好時壞的特性，無論對于臨床醫生還是工程技術人員，都是十分棘手的問題。B超作為現代化醫療設備，大規模裝備使用至今不過30年左右，尋求破解常見B超軟故障之路，任重而道遠。相對于表現明顯的硬故障，軟故障的排查與處理需要更多的時間與精力。因此對常見的、典型的軟故障進行歸類總結，分析軟故障的個性和共性，提供針對性強的維修方案，對于以后維修工作的快速展開與提高是十分必要的。

可以預見，將會有更多的專業人員與機構對這些故障現象更加重視，會進行更深入更廣泛的記錄、分析、總結，越來越細的B超軟故障分類必將會出現，對以后在B超的使用維護上將會有更多行之有效的借鑒。

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