万东HF50-R高频X线机启动电路故障探讨

万东HF50-R高频X线机是一台技术先进，性价比合理的专用X线摄影机，此型号的高频X线机性能优良、占用空间较小、结构合理、工作状况稳定。在国内各级医院的放射科以及其他科室的治疗中普遍使用。本文就该机的X线管旋转阳极启动控制电路一例故障进行探讨。目前在临床应用高频X线机较传统X线机应用了更多先进技术，给实际维修带来难度。本文从实践总结出当故障发生时，以机器故障码作为维修的出发点，结合实际情况，区分故障报错信息的真实性，确定好正确的维修方向。再按照电路原理图、具体故障部位等，逐步进行比较、分析以及信号寻迹等手段。从具体表现出来的多种现象中找出真正故障，最终排除故障。

一、高频x线机原理及特点

随着微机控制技术以及高频逆变的发展，一种新型的逐渐发展起来。高频x线机具有成像质量高，整体体积小，射线剂量小以及病人受益大的特点，越来越被广大医务工作者和患者使用。常见的传统x线机是通过自耦变压器将工频电源供给高压变压器的初级端。而新兴的高频x线机是先对工频电源进行整流和滤波，之后变成平滑直流，由逆变器把直流电变成频率为几十KHz的交流电，最终供给变压器初级使用。

根据高频x线机发展情况及市场调研，万东HF50-R高频X线机采用了电力电子器件IGBT管作为逆变器的开关器件，提高了逆变器工作频率，同时简化KV逆变器控制。高频机使用单片机对整机进行控制，与工频机相比有着明显的不同，单片机的使用将高频机各种性能提高到一个更高的水平。比如曝光限时、故障报警、降落负载、实时控制、自动处理、数据存储等，这些都是为x线机的智能化和数字化创造了条件。

二、故障现象分析

高频X线机是普通放射设备发展的趋势，维修人员能够积极利用故障代码进行分析，尽快找出故障的原因，减少损失。合理的分析可以大大节约维修时间，也是维修人员努力的方向。基本有以下几部分组成：高压发生器、X线管、控制台、摄影床以及成像装置。在分析系统出现的故障过程中就可以从这几个部分入手。

万东HF50-R高频X线机在开机自检结束可以进入正常工作界面，但是出现故障之后按下曝光手闸第一挡时，机器操作面板显示故障代码：E18，机器进入自锁状态，不能正常工作。

三、检修过程

按下曝光手闸一挡，观察X线管的旋转阳极，发现未能启动。打开主机控制柜，观察X线管旋转阳极启动控制电路板，发现按下曝光手闸一挡后，X线管旋转阳启动控制电路板上只有发光二极管（ＬD4）点亮，用万用表测量TB2接线端子板29号端子与可控硅（D）的M1端之间无220VAC交流电压，再仔细观察发现继电器（K3）未工作，测量继电器（K3）工作回路电源电压为正常的24VDC，继电器K3线圈两端之间的电压只有约8VDC，发光二极管（LD4）上电压降为15.9VDC，流过的电流为12mA，因此判定发光二极管（LD4）不正常，其上电压降太大，导致继电器（K3）不能工作。更换发光二极管（LD4），再次测量继电器（K3）线圈两端之间的电压为21VDC，发光二极管（LD4）上压降为2.3VDC，流过的电流为32.27mA。再次试机，按下曝光手闸一挡，启动板工作正常，X线管旋转阳极启动正常，机器操作面板显示正常，机器曝光正常，至此机器故障排除。

四、电路分析

（K3）继电器的工作电路如图1。

从图中可以看到，发光二极管（LD4）串联在继电器（K3）线圈的工作回路中，（K3）继电器的型号为：JQX-13F，其线圈的阻抗为650Ω，功率为0.9W[1]，（LD4）发光二极管的型号为：HP1843，其参数为：正向压降小于2.5V，最大工作电流为IFm=50mA，在使用中它的工作电流不应大于0.6倍IFm[2]，然而在上图中，继电器K3线圈的工作回路中的电流约为32mA，已经超过了0.6倍的IFm电流值，（LD4）发光二极管在这样的电流下工作，容易使其特性变异或损坏，这就使该电路产生了一个故障隐患。

从上面的分析可以看出，该电路的优点是：当继电器（K3）损坏或无24V电压时发光二极管LD4不发光，比较直观；缺点是发光二极管（LD4）容易损坏，当发光二极管（LD4）不是完全损坏而是特性变异的时候，可能仍然会发光，但压降会变大，使继电器（K3）不能工作（本例即是如此），检修时可能产生误判，认为该电路仍然工作正常。

五、改进建议

在改进的过程中针对发光二极管容易损坏的特点，使继电器（K3）不能工作，检修时可能产生误判的情况进行电路方面的改进。

如图2所示，将继电器（K3）线圈的工作回路中的发光二极管（LD4）去掉，将发光二极管（LD4）串接一个2.2KΩ，1/8W的电阻，然后将再其并联在继电器（K3）线圈的两端。组成新的继电器（K3）线圈的工作回路。

该电路的优点是：当24V电压正常时，发光二极管（LD4）发光且工作电流约为10mA，只有0.2倍的发光二极管（LD4）的IFm电流，这样发光二极管（LD4）就不易损坏，消除了发光二极管（LD4）容易损坏的故障隐患，并且由于发光二极管（LD4）是并联在继电器（K3）线圈的两端，即使发光二极管（LD4）损坏，继电器（K3）仍然可以正常工作，从改进的继电器（K3）工作电路可以看到，由于在继电器（K3）的工作回路中减少了一个串联元件，从而也降低了该电路发生故障的概率。

六、总结与展望

万东HF50-R高频X线机在开机之后按下曝光手闸第一挡时，机器操作面板出现E18故障代码，机器进入自锁状态，不能正常工作。

当继电器（K3）的线圈断路时，发光二极管（LD4）仍然会发光。经过反复的调研和分析，找到了故障的原因，将继电器（K3）线圈的工作回路中的发光二极管（LD4）去掉，将发光二极管（LD4）串接一个2.2KΩ，1/8W的电阻，然后将其并联在继电器线圈的两端。组成新的继电器（K3）线圈的工作回路。降低了该电路发生故障的概率。

该改进电路的虽然解决了出现的问题，但是仍然存在一定的缺点。在今后的工作中，针对万东HF50-R高频X线机使用特点以及经常出现的故障原因积极改进。

参考文献

[1]参阅浙江创星电子公司网页.

[2]参阅维库电子开发网.

注：故障X线机所在医院：重庆市渝北区王家乡卫生院。

作者简介：

黄学思（1958—），男，重庆人，理学士，工程师，现供职于重庆市医疗设备质量检测管理所，主要从事医疗设备的检测、安装、维修。

熊正华，现供职于重庆市医疗设备质量检测管理所。