SIEMENS ACUSON X300彩超維修兩實例分析

黃中斌

摘 要：西門子公司生產的ACUSON X300彩超是一款高性能的超聲診斷設備，采用了先進的成像系統和探頭技術，操作系統基于Windows@技術。在心臟、腹腔以及婦產科等多個領域廣泛用于診斷及檢查，在基層醫院廣泛使用，隨著使用年限的增加其故障問題也日益增多。本文就是對該機器的兩個故障進行實例分析，詳細敘述了故障產生的原因及維修過程進行分析及總結。

關鍵詞：西門子ACUSON X300彩超；電源故障；CW；維修實例。

SIEMENS ACUSON X300全數字彩色多普勒超聲診斷系統是西門子公司推出的新一代彩色超聲診斷系統。ACUSON X300超聲系統采用西門子高端產品Antares的新一代聲束形成器，從而保證系統高速的處理過程、并可以獲得高保真度的信號，從而使得系統獲得最大化的信息量，保證了高分辨率的二維圖像，高靈敏度的彩色多普勒成像。雖是一款中低檔機型，卻具有相對分辨率高、穿透力強等，性價比很高，深受鄉鎮衛生院青睞并使用，隨著時間的流逝，西門子ACUSON X300彩超的缺陷也凸顯出來，并且逐漸進入頻發的階段，現就對它出現頻率較高的故障進行分析，并對整個維修過程進行了敘述與總結。

一、SIEMENS ACUSON X300彩超結構

1.1結構介紹

ACUSON X300彩超整機主要是由電源、TI板、TR板、RC板、BE板、IO板、操作面板、顯示器、探頭組成的。

1.2各板塊功能及可引起故障分析

⑴TI板與探頭連接，負責控制探頭的工作情況，例如：探頭的選定與切換，控制哪個探頭在工作狀態，接收TR板的接發收信號等。TI板出現故障可引起二維區域無圖像異常或報錯。

⑵RC板主要負責處理、控制超聲回波信號。RC板異常會引起機器功能異常。

⑶BE板相當于中央處理板，負責掌控整個機器的運行與處理，它從前端的RC板接收數字化的信號，并按操作者的要求進行處理。BE板異常往往造成某些功能異常。

⑷IO板上接有硬盤，裝載著系統軟件與超聲應用軟件，并負責視頻的輸出與音頻處理。IO板異常往往造成屏幕質量下降或某一區域缺圖像。

⑸操作面板通過選擇不同的按鍵操作功能選擇切換。面板異常可造成功能的選換無法進行。

⑹顯示器：將經過處理的數字信號以圖像的形式顯示出來；顯示器故障一般為無顯示或白屏。

⑺探頭：當探頭獲得激勵脈沖后發射超聲波，經過一段時間延遲后再由探頭接受反射回的回聲信號。探頭最常見的是二維有暗紋或無回波。

二、維修實例

2.1故障一

2.1.1故障現象

在對彩超進行開機操作時顯示屏顯示以下報錯

大意為：為防止因熱量而造成的永久性傷害，該裝置可自動切斷電源，請聯系西門子客服。按“確定”后將關機，無法進入系統操作，反復開關機故障依舊。

2.1.2故障分析以及維修

按以往維修積累的經驗，出現自動切斷電源有可能是散熱不良或主機電路板有短路造成機器自動保護，從最簡單易操作的散熱不良檢查起，關機后拆開右邊蓋板，檢查電路板底下的四個散熱風扇及BE板的散熱風扇均正常操作；機箱內有些許灰塵，使用除塵機對機器進行除塵，開機后故障依舊，因此排除散熱不良造成。

采用排除法，將故障進一步縮小范圍，在拔除三把探頭后開機故障依舊，因此故障出現在主機上。按主機各個電路板功能進行分析，電源損壞的幾率很大。ACUSON X300彩超的電源主要是將220V的交流電壓轉變為48V、5V的直流電壓；48V的電壓經過DC-DC電路后轉變為+/-3.3V、+/-5V、+/-12V、+/-100V等電壓，主要是給TI板、TR板、RC板、BE板、IO板、操作面板、顯示器供電。

接上市電220V后打開電源后面的開關，查看指示燈狀態，該指示燈亮綠色，貌似正常，看不出存在故障。彩超為了測量電源方便，一般都會設置有電壓測試點，ACUSON X300也不例外，在機器左側下方拆開蓋板和一小金屬蓋后即可看到測試點。用萬用表檢測+/-3.3V、+/-5V、+/-12V、+/-100V等電壓，并與電路板上標的標準電壓進行對比，發現+/-100V電壓均為0V，這是不正常的，而其余電壓均正常，電壓如下圖：

從超聲原理分析，此+/-100V電壓為HV高壓，為探頭驅動電路提供高壓，如若此電壓出現故障，探頭將不在工作狀態報電源錯誤，因此需檢測此+/-100V電路，發現高壓控制線路上一個三極管開路，更換后測量電壓輸出正常，如下圖：

裝上電源前測量+/-100V電壓正常，但裝上并開機后故障又出現，測量+/-100V電壓為0V，說明還有其他地方有故障。根據機器原理，開機后系統檢測各個電路板狀態，發現錯誤后會提示，但由于進入不了系統，無法進入后臺查看報錯日志，只能逐一進行排除。涉及+/-100V電壓的只有TR和TI板，且詢問操作醫生了解到前一階段已出現故障，但拔插探頭又可以正常開機，因探頭與TI板連接，將目標鎖定TI電路板，將TI板拔除開機后測量+/-100V電壓，發現輸出100.4V，正常。為了穩妥，將TI電路板歸位后再將TR板拔出，開機后測量+/-100V電壓正常，因此判定TI電路板有故障。電源提供的+/-100V到了TI板后，由XC2S50E微處理器與2個MOS管、兩個小電阻等組成的高壓控制電路，由他掌控著+/-100V是否輸給TI板上的HV開關芯片HV209工作。經檢測為TI板上的2個MOS管：Q5（IRFR9210） 及Q6（FR210） 的GS極短路，更換后開機正常。

2.1.3小結

彩超一般都是在開機之后進行自檢，主要是檢測硬件的性能，當出現故障時會提示報錯，根據提示查找原因，但只有一定的借鑒意義，維修時還需對機器的結構及原理有一定的了解，才可事半功倍。

2.2故障實例二

2.2.1故障現象

機器啟動正常，在操作面板上切換各個功能，除CW功能外所有功能都正常

2.2.2故障分析與排除

現場啟動機器后切換至心臟探頭并啟用CW檢查功能，CW連續頻譜微弱，將增益調至最大仍無效。因除CW功能外所有檢查功能都正常，將重心放在與CW功能有關的板塊上。ACUSON X300裝有CW專用功能板塊（RC Daughter板），該板塊出現故障將導致CW功能異常。但更換另外一塊RC Daughter板后故障依舊，應該是其他板塊引起的。CW功能異常而其他功能都正常，因此可排除TR、BE、IO及電源部分故障，因RC Daughter安裝在RC板上，RC板為X300彩超前端的實時控制板，除實現超聲波發射接收的控制功能外，還負責將TR板的接收數據進行模數轉換，從而將回波信號轉為數字信號，方便后端基于軟件技術的處理，RC板出現故障可導致某一檢查功能出現異常，因此RC板有可能導致CW功能異常。更換RC板后故障消除，機器正常。

2.2.3小結

從此維修案例可看出，當解決故障時，工程師對機器硬件結構的熟悉及各功能的深入了解，可以快速的判斷及找到故障原因。

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