西門子Verio3.0T磁共振射頻系統(tǒng)故障分析及維修

陳陽(yáng)君，陳浩，黃加順，嚴(yán)潭

中國(guó)人民解放軍第一七五醫(yī)院　器材科，福建　漳州　363000

西門子Verio3.0T磁共振射頻系統(tǒng)故障分析及維修

陳陽(yáng)君，陳浩，黃加順，嚴(yán)潭

中國(guó)人民解放軍第一七五醫(yī)院器材科，福建漳州363000

[摘要]本文結(jié)合西門子Verio3.0T磁共振射頻系統(tǒng)故障排查過(guò)程，對(duì)射頻系統(tǒng)的原理進(jìn)行了闡述。

[關(guān)鍵詞]磁共振；射頻系統(tǒng)；醫(yī)療設(shè)備維修

0　前言

西門子Verio3.0T磁共振射頻單元負(fù)責(zé)發(fā)射射頻信號(hào)與接受核磁共振信號(hào),由射頻發(fā)射和接受電路、天線系統(tǒng)、射頻調(diào)諧電路和射頻放大電路等組成[1-3]，本文主要介紹射頻系統(tǒng)的1例故障排除過(guò)程。

1　故障現(xiàn)象

開機(jī)正常，而隔天開機(jī)后，ICS屏幕報(bào)RF Power Amplifier error（放大器燈絲電壓不匹配）.Fault 38:PA FILAMENT UV.System Standby-System On if the problem still persists.please call Simens Service. 檢查射頻在開機(jī)走完 900s后報(bào)錯(cuò)，射頻柜 FAULT 報(bào)錯(cuò)指示燈亮，錯(cuò)誤代碼38，射頻系統(tǒng)處于OFF狀態(tài)，磁共振不能正常掃描。

2　磁共振射頻子系統(tǒng)簡(jiǎn)介

核磁共振（MR）可以分為磁體子系統(tǒng)、射頻子系統(tǒng)、梯度場(chǎng)子系統(tǒng)、掃描控制子系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等，其中，射頻子系統(tǒng)是MR系統(tǒng)中實(shí)施射頻激勵(lì)并接受MR信號(hào)的功能單元，不僅要根據(jù)掃描序列的要求發(fā)射各種翻轉(zhuǎn)角的射頻波，還要接收成像區(qū)域內(nèi)氫質(zhì)子的共振信號(hào)。

射頻子系統(tǒng)包括射頻發(fā)射單元和信號(hào)接收單元。射頻發(fā)射單元在時(shí)序控制器作用下，產(chǎn)生各種符合序列要求的射頻脈沖，主要包括射頻振蕩器、濾波放大器、波形調(diào)制器、發(fā)射線圈等。射頻接受單元在時(shí)序控制器作用下，接受人體產(chǎn)生的MR信號(hào)，主要包括射頻功放、混頻器、中頻放大器、接收線圈等[4-6]。其中，射頻功率放大器（RFP A）是各種無(wú)線發(fā)射機(jī)的重要組成部分。在發(fā)射機(jī)的前級(jí)電路中，調(diào)制振蕩電路所產(chǎn)生的射頻信號(hào)功率很小，通過(guò)RFP A放大獲得足夠的射頻功率，才能饋送到天線上輻射出去。此次故障報(bào)錯(cuò)信息是檢測(cè)到供給位于末級(jí)功率放大器的燈絲電壓不匹配，燈絲未正常加熱，從而末級(jí)功率放大器不能正常放大射頻功率，導(dǎo)致整機(jī)無(wú)法正常工作。

3　故障分析與檢修

查看報(bào)錯(cuò)代碼，可能原因有供電電壓或負(fù)載異常。首先，斷開負(fù)載(燈絲)開機(jī)，主機(jī)和射頻柜的報(bào)錯(cuò)代碼變成37：Failt 37-- PA Filament Over Voltage,即放大器燈絲無(wú)電壓供給。離線測(cè)量燈絲電阻，未發(fā)現(xiàn)燒斷，無(wú)法確定負(fù)載狀態(tài)。接著檢查電壓供給部分，根據(jù)報(bào)錯(cuò)信息查電源分配圖（圖1）。正常燈絲預(yù)熱電壓5、15V，偏轉(zhuǎn)電壓105V，經(jīng)測(cè)量燈絲15V供電不穩(wěn)定，在5～14V之間波動(dòng)，斷開燈絲負(fù)載測(cè)量電壓仍不穩(wěn)，懷疑是燈絲供電故障。檢查燈絲供電電源初級(jí)保險(xiǎn)絲正常，測(cè)量變壓器三相供電AC53、16.4、9.4、17.5V，經(jīng)整流板輸出后各組電壓有DC72.2、20.5、10.5、21.6V。跟蹤供給燈絲D C15V電壓線路到控制輸出一體板上，整流板輸出的其中1組電壓DC21.6V供給控制輸出一體板正常，故障范圍縮小至功率調(diào)整控制輸出一體板上供給燈絲15V電路。

圖1　電源分配圖

檢查這一路電路，根據(jù)燈絲15V電壓供電電路（圖2），輸入DC21V后，經(jīng)過(guò)開關(guān)管和60C P F02二極管，再通過(guò)芯片UC2843A，輸出15V電壓供給燈絲。檢查開關(guān)管，二極管均正常，而有電壓到燈絲，但不穩(wěn)定，驅(qū)動(dòng)故障可能性較小。重點(diǎn)查UC2843A芯片和其周邊元件。查閱資料，脈寬調(diào)制電流控制器UC2843A芯片是1個(gè)DC-DC轉(zhuǎn)化器，將21V轉(zhuǎn)為15V，測(cè)量V c c腳21V正常，測(cè)量輸出腳電壓在5～14V間波動(dòng)。檢查輸出腳周邊元器件，未發(fā)現(xiàn)元器件故障引起電阻升高把電壓拉低現(xiàn)象。輸入正常，輸出變低且不穩(wěn)定，懷疑芯片壞或VFB反饋腳檢測(cè)電壓不同引起。檢查用于調(diào)節(jié)VFB反饋腳檢測(cè)電壓值的 1 kΩ貼片電阻和4.7 kΩ電位器，發(fā)現(xiàn)1 kΩ貼片電阻在板上測(cè)量阻值為1.2MΩ，拆下來(lái)測(cè)量阻值為1.4 kΩ，而且阻值慢慢下降。這樣反饋腳檢測(cè)到電壓不同，控制芯片輸出電壓就不同。更換1個(gè)1 kΩ的貼片電阻，裝板開機(jī)試機(jī)，測(cè)量15V燈絲預(yù)熱電壓為14.9V，計(jì)算機(jī)在射頻開機(jī)走完900s后無(wú)報(bào)錯(cuò)顯示，射頻柜由OFF狀態(tài)跳到S TA N DBY待機(jī)狀態(tài)，故障排除。

圖2　燈絲15V電壓供電電路

4　總結(jié)

上述故障是RFP A部分調(diào)整輸出板中某個(gè)元器件軟故障導(dǎo)致供給某組燈絲的電壓不穩(wěn)定而使射頻系統(tǒng)無(wú)法正常工作。對(duì)于大型醫(yī)療儀器的維修，需要工程技術(shù)人員對(duì)系統(tǒng)的整個(gè)工作原理有完整的了解，并熟悉每個(gè)報(bào)錯(cuò)代碼所對(duì)應(yīng)需要檢查的位置，然后借助各種測(cè)試儀器和檢查程序，對(duì)其具體功能進(jìn)行分析，從而準(zhǔn)確快速地找出故障。

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作者郵箱：553205283@qq.com

[中圖分類號(hào)]R197.39；TH789

[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]C

doi：10.3969/j.issn.1674-1633.2014.02.050

[文章編號(hào)]1674-1633(2014)02-0144-02

收稿日期：2013-06-29

通訊作者：嚴(yán)譚，高級(jí)工程師。

Analysis and Maintenance of Siemens Verio3.0T MRI RF System

CHEN Yang-jun, CHEN Hao,HUANG Jia-shun, YAN Tan
Department of Equipment, 175thHospital of PLA, Zhangzhou Fujian 363000, China