飞利浦IE33型彩色超声成像仪关机异常的故障分析

2017-05-16谢鹏程谢卫华卜祥磊

中国医学装备 2017年5期

谢鹏程谢卫华卜祥磊

谢鹏程①谢卫华①卜祥磊①

飞利浦IE33彩色超声成像仪是应用于心血管领域的高端超声诊断设备，具有功能全面，自动化程度高等特点，在我国应用广泛[1]。临床应用中，当设备使用年限过长后，电源故障较为常见，通常呈现开机掉电、开机不上电，甚至涉及到关机信号流的控制等故障现象。现将日常使用中出现的故障进行分析，提出电源非常规故障的解决方案。

1 设备使用情况

广州市妇女儿童医疗中心使用的飞利浦IE33型彩色超声成像仪购置于2012年，软件版本为6.0.2.144。

2 故障案例

2.1 故障现象

设备可正常使用开关按键开机，使用过程中各项功能以及成像均正常。关机时，使用开关按键机器无任何响应，只能通过断开电源总闸关机。

2.2 故障分析

由于此故障涉及电源以及电源控制信号，因此应先观察并断开可能引进不稳定因素的设备，尤其是不间断电源(UPS)；此外，测量零地、零火电压均未发现异常；重新开机测试，故障依旧。当每次强行断电关机后，除再次开机时记录非法关机外，故障当日各项使用操作记录均一切正常。从触点上测量各组电压，理论电压数值分别为±15 V、+48 V、±5.35 V、3.65 V以及12 V，测量值均与理论值相接近且稳定[2]。此外，二维检查界面时间正常跳动，表明当故障出现时主控板并未死机，且开机自检过程一切正常，主控板故障率较低。由于该电源启动信号流与ATX开关电源类似，根据ATX电源信号流以及IE33板块结构，推断整理开关机信号路径[3](如图1所示)。

图1 彩超主控板启动信号流程图

PS_ON信号除用于开机启动过程外，还在关机流程中作为关闭机器的命令[4]。按下开关按键后，按键低电平信号依次经过USB信号板、电源信号板以及主控板整合，经过电源信号板输出为保持低电平的PS_ON信号，电源模块收到该信号后，对其他模块开始供电，并最终使主控板进入开机过程。同样在关机过程中，PS_ON信号被切换为高电平，系统便进入关机过程。因此，如果按下开关按键后，该PS_ON信号无法正常切换为高电平，则会导致主控板无法正常进入关机的过程。

由于开关按键的低电平信号经过USB信号板发送至电源信号板，则USB信号板不再参与信号流当中，且电6E90信号板上同样有一个远程开关。因此，将USB信号板隔离进行排查，隔离后使用电源信号板上远程开关测试，同样能够正常开机而不能正常关机，需要分析排查电源信号板、电源模块以及主控板。①电源信号板。作为传递关机信号至电源模块的桥梁，在转换传递过程中出现异常则会导致电源模块无法接收到正确的关机信号；②电源模块。负责对开关按键信号进行应答并最终产生发送到主控板的应答信号，当使用电源总闸强行关机后，若短时间内重新打开电源总闸，主控板会自动通电启动，但在运转2～3 s后会掉电，根据此现象怀疑电源模块故障；③主控板。由于设备使用期间各项功能均正常，且故障发生时主控板未处于死机状态，进入软件系统控制后台使用restart进行设备的重启后一切正常，开机时也并未出现启动异常的橙色进度条，则表明主控板在接收到关机指令后，可以正常运行。因此，主控板故障率最低。

2.3 故障处理

对上述3个故障嫌疑模块排序[5-6]：①电源信号板；②电源模块；③主控板。首先采用科室里相同型号且运转正常的IE33电源信号板进行更换测试，故障依旧；再更换电源模块，利用开关按键关机，再测试其他功能均正常，故障排除。对故障电源模块进行解剖分析。由于对电压值进行测量均在正常范围内，且设备在启动后所有探头成像正常，表明该电源模块在对信号采集模块和控制处理模块的供电稳压功能正常。因此，怀疑电源模块上负责信号控制的板块故障，拆下2个电源密封箱旁的控制板进行检查，外观上各元件并无异常，使用万用表逐个进行测量，其中发现控制板背部左下方标号为D24的二极管出现了双向导通，更换该二极管后装回电源模块，能够正常开关机，故障排除。