B型超声诊断仪器电源电路故障检修

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

B 型 超 声 诊 断 仪 器 电 源 电 路 故 障 检 修 张坤毅(昭通市疾病预防控制中心，云南昭通657000)[中图分类号]TH774 [文献标识码]B [文章编号]1002—2376(2013)10—0051—02[摘 要]超声波是一种超出人耳听力范围的声波，发射频率在2万Hz以上，通过人体组织后反射回来显示在荧光屏上，形成很多亮暗不一的光点，构成一幅切面图像来诊断疾病。由于它采用灰度调剂，这种切面超声显像的第一英语字母为 “B”，因此称为B型超声波。在临床诊断上，超声诊断具有对人体无损伤，适应范围广等优点，目前已成为不可缺少的诊 断手段，特别是以超声图像技术为基础的 B型超声系统已成为医学检查普遍使用的手段，在临床各领域的应用较为广泛。本文对 B型超声诊断仪器的基本工作原理和电源电路进行了分析；并以东芝 SAL一32BB超电源系统为例对电源电路故障进行 了检修。希望能给同行提供一定的借鉴。

[关键词]超声诊断仪；原理分析；故障检修1 B型超声诊断仪器的工作原理目前常用的 B超系统的扫描方式可分为线阵扫描和相控扇扫两种。线阵扫描 B超系统的基本原理是将若干组超声换能器依直线排列，由控制系统控制，连续依次激励各组换能器，形成扫描波束。同时，换能器接收回波信号。当前一组换能器完全接收回波后，下一相邻组换能器，才开始工作。同时，采用相控技术进行波束聚焦，使得回波信号得到增强，并将其送到信号处理系统，信号处理系统再将回波信号根据需要进行处理后，变成视频信号输出，供给显示器，图像记录仪进行记录。

相控扇扫 B超系统的原理与线阵扫描 B超系统的原理相同，不同之处只是换能器的扫描控制方式。

相控扇扫是利用控制器，按特定的时差规律顺序，使换能器被等级差时间延迟的激励脉冲激发发射超声波，通过不同相位超声波的功率叠加，形成特定角度的波束，改变各换能器的发射相位差，可以使波束角度改变，形成扇扫波束。下面就以相控阵超声系统为例，分析 B型超声系统的主要结构和原理；可分为两大部分，即控制系统部分和成像系统部分。控制器系统部分是整个系统控制中心，它接受操作者的控制命令。成像系统又由扫描器子系统和扫描转换器子系统两部分组成，在扫描器子系统收稿日期：2013—05—23医疗装备2013第 lO期分配器单元及前端处理器单元能根据需要选择相应的探头，对探头发送激励电压，并且接受相应的回波信号，延时电路是扫描器的心脏部分，它分成粗延时和细延时两部分，提供发射和接收时聚焦和相控所需要的延时，图像检测电路和多普勒检测电路包括二维 M方式下成像所需要的所有滤波和检测电路，以及对多普勒信号和血流信号进行检测处理，产生的超声回波合成信号供给扫描转换器子系统进行进一步处理。TGC电路产生对应于 TGC前控制面版上设定的电压并为延时电路提供时钟信号。

2 B型超声诊断仪器电源电路分析任何一台机器的正常工作，需要相应的可靠电源支持。电源质量的好坏直接决定了机器的工作稳定性。作为 B超这样的高档诊断显像设备，电源质量的好坏更决定了其图像质量的高低。在此，以东芝 SAL一32BB超电源系统为例进行分析。东芝SAL一32BB超电源系统采用的是开关式直流稳压电源供电。使机器电源效率高、结构紧凑、整机重量轻、体积小、携带方便。

(1)初级输入电路分析滤波器及整流电路：交流 电源经保险丝 Fl、F2、电源开关 SW1送人由 L1、L2、L3组成的电源噪声滤波器，电源噪声滤波器将来自电源的高频噪声干扰滤除掉，又通过双向可控硅 SCR1送人整流51电路 D1。儿 的作用是通过将其接人和断开，使 B超工作在 1OOV或 220V电源上。若 电源电压为100V时，J1按虚线接人。由电路分析可知，输出电压提高一倍。当电源电压为 220V时，Jl断开，这 就是正常的全波整流电路。软起动电路：软起动电路是为防止电源接通瞬间，由于大容量电容的存在，而产生浪涌电流的抑制电路。这个电路主要由元件 SCR1、R1、13组成。其原理是：双向可控硅SRC1的导通与截止由开关变压器中 L3绕组中的反电势控制。电源接通瞬间双向可控硅 SCR1呈断开状态，这时流经整流桥 D1的电流由于 R1的存在抑制了电路浪涌电流的产生，减少开机时大电流对元件的冲击。电阻 R1的阻值只有 10n左右，与R4、R5(200kl1)相比可忽略不计，因此，在双向可控硅开关操作过程中，对电压波动的影响可忽略不计 ，Dl的直流输出电压大约是 300V。逆变器：所谓逆变就是一个由直流到交流的转变。东芝32B机逆变振荡频率大约为40kHz。逆变电路主要由晶体管开关 TR1、TR2和高频变压器 T1组成。

高频变压器 T1采用的是具有磁饱和特性的电磁材料。利用电磁饱和性质来维持晶体管 TR1、TR2的轮换开关操作。将 300V直流变成约40kHz的交变电压，通过开关变压器的次级降为多路直流输出所需要的电压值。

(2)次级输出电路分析开关稳压器 (CH1一CH5)：输出电路由CH1一CH6六个通道组成，除 300V电压外，CH1一CH5电路基本相同，工作原理也基本相同。采用的是脉宽控制直流开关稳压电路。各路中都有一个集成电路Ic。IC的作用是将输出电压与参考电压进行比较，放大信号由Ic的 (2)脚采集到并通过 IC的 (12)脚将开关变压器的工作频率采集到，同步经由Ic的(9)脚输出。控制调整管 TRI的工作状态。起到稳定调整工作电压的作用。Ic还具有过流保护的作用，当电路产生过流时，Ic的 (7)、(8)脚将产生在 R13上的过流信号采集到，通过 IC的 (9)输出，使 TR1截止，以保护整个电路。各路输出的过高电压还由各路中的 ZD1保护，如 5V输出电路中，当输出电压上升到 5．6V时，则ZD1被击穿，以保护后级负载免受损坏。300V电压电路：采用串联稳压控制电路。稳压控制电路 由运算放大器 IC1完成，TR3、R16一R18组成过流保护电路。CH1一CH6各路输出经 L、C平滑滤波，其中 CH1一CH5又经52EMI电磁滤波后送到各级负载。

3 B型超声诊断仪器电源电路故障检修故障一：一台东芝 32B B超开关电源不启动。

按照机器图纸上元器件要求，找到损坏的元件，换上合适的元件焊接好，检查无误后通电试机，开关电源仍无输出。怀疑开关变压器不好，焊下来检查 ，发现开关变压器铁氧体己碎，从东芝维修站购得一个新的开关变压器换上，再一次检查无误后通电试机，开关电源振荡，但启动困难 ，开关变压器咕咕叫，无输出。分析是机器带载启动困难。所以将 ±5V、±15V负载插头拔下，再通电试机，开关变压器吱一声顺利启动，各组输出电压正常，在未断电的情况下，试着将 ±5V， ±15V负载插头插上，没影响机器开关电源的工作，屏幕显示正常，说明开关电路启动起来以后，带载能力没问题，只是带载启动困难，判断是否开关电源启动激励不够，所以，试着将激励电阻 R10上并联一个电阻，阻值为7512。通电试机，机器启动顺利，反复启动，工作正常。看起来更换元件，尤其是更换了TR1、TR2和开关变压器后，有些元件的参数也要做相应的调整。

故障二：东芝32B B超机开机图像正常，但不出一分钟，图像回波区上部开始出现一无图像的噪波区，噪波区内无图像，渐渐整幅图像淡化，使荧屏上无回波图像。从故障现象上分析，应是电源工作不稳定的可能性较大，于是打开机器盖，通电试机，故障出现后查各直流输出端子，一15V直流电源已变成 一28V，关机，将电压表接在 一15V输出点上，再通电，刚开始电压为 一15V，随时间的增长，一15V开始上升，慢慢升至 一28V。此时，屏幕上无 回波，于是关机，将 一15V电源调整管2SC3299焊下，放在晶体管图示仪上测量，发现此管稳定性很差 ，Ib电流稍一增加，则 Ic。就变化非常大，出现软击穿。更换 2SC3299，通电试机，机器工作正常。

[参考文献][1]李朝伟，张 良才 ．医疗设备的检修方法探讨 [J]《医疗装备》．2004年 12期[2]孙凤国．SAL一32BB超电源电路原理及故障检修3例[J]．《医疗设备信息》．2002年10期[3]张坤毅 ．东芝 SAL一32B手提式 B超电源电路改进及修理经验 [J]．《医疗设备信息》．2004年09期[4]李仁同，李松青．B型超声仪工作原理与故障诊断 [J]． 《医疗保健器具》，2007年O8期Medical Equipment Vo1．26，No．10