1.2 超声设备电源故障维修案例

1.2.1 飞利浦HD11面板指示灯闪烁，无法开机

【故障分析】

结合超声设备结构及工作原理，该超声系统的电路部分主要由以下五个部分组成：电源系统、前端电路、后端电路、PC系统和人机操作部分，以及显示系统界面，如图1-2-2所示。

查阅资料，找到电源系统由两部分电源组成，即主电源及计算机ATX电源。电压分配表如表1-2-1所示，供给TR板的有：LV,2.5V,3.3V, ± 5V, ± 12V, ± HV（高压）, ± 100V；供应信号处理板的主要有：LV,2.5V,3.3V,-5V, ± 12V, +5C；探头接口板：± 100V, +5C, +11C；信号分配板：± 100V,+11C；交流电源供应，待机120VAC供给计算机，稳压120VAC供给显示器、外围用电设备。

面板指示灯亮一下马上熄灭，我们首先怀疑是负载短路。研究仪器的方框图和系统启动流程图（见图1-2-3），发现该机由一个普通商用计算机参与控制整机的启动以及协调整机的各种动作。机器启动时，要求计算机部分先启动自检，检查系统没有过流或确认硬件基本正常后，才会给系统电源以“N_pwr_on”的启动控制信号。我们通过采用“断路法”和“最小系统法”，把所有的负载全部断开，仅保留维持启动的最小系统——计算机部分，发现开机后故障依旧，因此怀疑是计算机部分故障的可能性较大。本案例通过调压器给计算机单独供电后（该机的计算机以及显示器等各部分的供电由主电源逆变后产生的120V AC提供），发现计算机能单独启动，因此怀疑故障出在主电源本身。

【故障排除】

该机电源只有在闭环的情况下才可以工作，正常情况下无法单独工作。只有在打破环路、使电源工作的情况下，才可以采用常规方法单独维修电源。“N_pwr_on”便是我们的切入口，它是开关电源的正常工作信号，其中“N”即“negative”，表示低电平信号。我们试着将“N_pwr_on”与地短路，发现所有的电源指示灯均亮一下后便熄灭，电源的故障与整机的故障现象相吻合。根据故障现象，我们分析是电源的带载能力有问题。拆解并打开电源，加电后用电压法检测PFC电路发现380V供电正常。接着，我们用“感官法”重点扫描整机的电路，注意到直流逆变电源部分的两个470μF的电容已经出现鼓包现象（见图1-2-4），电解液已经渗漏至电路板。离线测电容容量，发现容量已不到10μF。于是，更换两个电容并清洗电路板，后将“N_pwr_on”与地短路，发现各路电源指示灯全部点亮。为了进一步测试电源的带载情况，在5V与地之间接一个1Ω的电阻，打开电源，工作正常，说明故障已排除。

【解决方案】

更换直流逆变电源部分两个鼓包的470μF电容并清洗电路板。

【价值体现】

对于电源方面故障，厂家的建议是直接更换主电源，但更换主电源的成本不小。此次维修经历，让我们知晓电源长时间使用后，内部的电容容量会严重下降，导致电源内阻增大而失去带载能力。并且本案例中电容鼓包及电解液渗漏现象肉眼可见。本案例问题的解决使维修成本大大降低，对日后超声设备电源方面的故障维修有一定的借鉴作用。

【维修心得】

该故障是由电容容量严重下降导致电源内阻增大，使得该电源没有了带载能力所致。值得注意的是，电源常见故障点主要包括开机即烧保险丝，开关管、压敏电阻和整流桥堆的击穿等。电源不能正常启动时，加电后即使断开供电，也将维持很长一段时间的380V电压。在这种情况下，维修开关电源时一定要记住给大容量的高压电解电容放电，否则容易引发触电事故。

（案例提供　浙江绿城心血管病医院　沈攀杰）

1.2.2 飞利浦HD11开机故障

【故障分析】

结合超声设备结构及工作原理，该系统的电路部分主要由电源系统、前端电路、后端电路PC系统、人机操作部分及显示系统界面五个部分组成，如图1-2-7所示。针对该故障，我们首先检查电源电路。电源系统电压分配如表1-2-2所示。

综合故障情况，本着“先机外，后机内”的原则，首先检查操作是否正确，排除操作不当引发的故障；然后“由外而内”，检查仪器的供电情况，排除外部供电引发的故障；接着“先简单，后复杂”，检查电源各指示灯情况，发现AC电源指示灯正常，但是电源系统的各路指示灯均熄灭。很显然，问题出在电源系统的启动电路上，该电路的启动流程见图1-2-8。

【故障排除】

在找到症结所在后，我们就可以“对症下药”了。在正常情况下，机器交流电源供电后，主电源输出120V AC供PC主板电源。若机器正常工作，则会立即产生5V SB电压为主板上的待机电路供电，通过5V SB绿色指示灯来指示供电情况。这时若按下主电源开关，PC会产生“N_pwr_on”信号，通过“Token Ring cable”传送到“EBOX”内的信号处理板SP，再将“N_pwr_on”信号反馈到主电源系统；主电源系统会产生各种电压并点亮各组电压的指示灯。而现在机器无法开机，所有的电源指示灯不亮，很显然是这个环路出了问题。打开PC部分外盖，发现5V SB绿色指示灯不亮，检查“ATX Power Supply”的供电，为正常的120V，但是输出端没有电压。采用替换法将一商用计算机上的PC电源与故障机器更换后，机器可以正常开机了。

【解决方案】

采用商用计算机上参数一致的PC ATX电源后恢复正常

【价值体现】

在设备停机状态下，维修需要更换的配件一般没有备用。经过此次维修后总结出：在紧急情况（设备急需使用）下可以采用替换相同参数的功能配件的方法。该方法的优点：①低成本解决大问题（原装PC电源价格昂贵）。②为替换原装配件度过真空期，缩短设备停机时间。

【维修心得】

对于这类看似复杂的问题，只要厘清思路，熟悉系统的启动过程，顺藤摸瓜，就能够有效地解决问题。

（案例提供　浙江绿城心血管病医院　沈攀杰）