王宇鵬

1 故障現(xiàn)象一

掃描架開機(jī)未完成全部動(dòng)作，錯(cuò)誤記錄顯示高壓系統(tǒng)發(fā)生故障，錯(cuò)誤代碼#1012，錯(cuò)誤描述為∶Rail Voltage too low。

1.1 故障診斷與排除

初步判斷故障來自高壓發(fā)生器輸入電源，檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)開機(jī)時(shí)主繼電器未吸合，繼而發(fā)現(xiàn)預(yù)充電繼電器也未吸合，用萬用表測(cè)量后發(fā)現(xiàn)主繼電器常閉觸點(diǎn)接觸不良，清潔常閉觸電后，恢復(fù)正常。

1.2 故障分析

近20年來，各廠家CT機(jī)的高壓系統(tǒng)無一例外都采用了高頻高壓發(fā)生器，縮小了發(fā)生器的體積。

高頻高壓發(fā)生器首先把三相交流電整流為直流，再經(jīng)由若干并聯(lián)的逆變器產(chǎn)生1萬多赫茲的高頻交流電，再經(jīng)倍壓整流，提供穩(wěn)定的高壓到球管兩端（如圖1所示）。

在第一步，即三相交流整流為直流時(shí)，由于整流濾波電容容值很大，有數(shù)千微法，如果一開始就直接將直流電加在電容上，將產(chǎn)生極大的沖擊電流，燒壞保險(xiǎn)絲。故而在此設(shè)計(jì)有預(yù)充電電路（如圖2所示），在主繼電器K1吸合之前，預(yù)充電繼電器K2閉合，先由經(jīng)電阻限流的電路給電容充電，電容的電壓抬高到一定水平時(shí)，即延時(shí)3 S左右時(shí)，再安全地閉合主繼電器。在K1閉合后，其常閉觸電松開，預(yù)充電電路不再起作用。如果電壓檢測(cè)電路發(fā)現(xiàn)預(yù)充電沒有工作，電容兩端電壓小于400 V，主繼電器將不予閉合。

圖2

因此主繼電器K1常閉觸點(diǎn)接觸不良，導(dǎo)致無法預(yù)充電，電壓檢測(cè)電路報(bào)RAIL VOLTAGE錯(cuò)誤，不閉合主繼電器。清潔常閉觸電后，恢復(fù)正常。

2 故障現(xiàn)象

在常用掃描條件下，掃描過程出現(xiàn)中斷，錯(cuò)誤記錄顯示高壓系統(tǒng)發(fā)生故障，錯(cuò)誤代碼#1012，錯(cuò)誤描述為∶Frequency Max。

2.1 故障診斷與排除

圖3

故障來自高壓發(fā)生器，檢查高壓系統(tǒng)。首先進(jìn)入診斷模式，用手動(dòng)高壓測(cè)試，發(fā)現(xiàn)在低功率條件下能成功，一旦功率超過(約在120 KV/65 MA)即失敗，產(chǎn)生同一錯(cuò)誤記錄。然后檢查高壓逆變器(Inverter Chassis)，發(fā)現(xiàn)有一快速熔斷器F2燒斷。為進(jìn)一步確定故障必須仔細(xì)檢查F2后的INV3，去掉F1，比較INV2和INV3各關(guān)鍵位置的靜態(tài)電阻（用Fluke87）。比較表明二者基本一致。更換F2后故障排除。設(shè)備恢復(fù)正常，F(xiàn)2未再燒斷。

2.2 故障分析

本次故障即為單純的F2燒斷。根據(jù)事后設(shè)備的使用情況判斷，此次F2燒斷屬偶然因素所致。對(duì)于F2燒斷后的故障表現(xiàn)本文分析如下∶

UltraZ CT采用SPELLMANN的CRX-400R高壓發(fā)生器，其功能框圖（如圖3所示）。CRX-400R采用逆變器-倍壓器結(jié)構(gòu)，圖3是逆變器部分，其中A1—系統(tǒng)控制板，A3—逆變器模塊INV2，A4—逆變器模塊INV3，A5—輸出變壓器，逆變器機(jī)箱內(nèi)可容納3個(gè)逆變器模塊，CRX-400R僅適用2個(gè)（INV2和INV3），INV1未安裝。

INV2和INV3完全一樣，通過JUMP跳線來確定位置，每個(gè)模塊輸出能力為200 MA，發(fā)生器設(shè)計(jì)功率達(dá)到60 KW（150KV/400 MA）。

本次F2燒斷后INV3的沒有了700 V直流輸入。按理可以做200 MA以下的曝光，但由于CRX-400R的工作模式在高壓?jiǎn)?dòng)階段，為實(shí)現(xiàn)高壓快速響應(yīng)，系統(tǒng)控制板將同時(shí)選中二個(gè)逆變器工作，當(dāng)高壓上升到＞30 KV后再根據(jù)MA大小和各逆變器溫度，確定選擇二個(gè)或者其中溫度低者，由于INV2和INV3并聯(lián)工作，如圖所示，INV2—A相和INV3—A相并聯(lián)，B相亦并聯(lián)，一旦INV3失去直流輸入，其內(nèi)部IGBT塊內(nèi)部泄流保護(hù)二極管會(huì)由于失去反偏置而對(duì)INV2形成負(fù)載，大大降低逆變器輸出效率。

逆變器輸出功率的降低導(dǎo)致高壓上升無法跟蹤高壓設(shè)定值（HVref），誤差增大將驅(qū)使系統(tǒng)控制板調(diào)高逆變頻率，最終導(dǎo)致超過極限，即出現(xiàn)Frequency Max。

[1]趙俊，莊天戈.多層螺旋C T研究進(jìn)展[J].國(guó)外醫(yī)學(xué)（生物醫(yī)學(xué)工程分冊(cè)），2004，27(2)∶29-32.

[2]邱大勝.多層螺旋CT的原理、結(jié)構(gòu)及臨床應(yīng)用[J].放射學(xué)實(shí)踐，2002，17(4)∶12-14.