东软CT维修手册1.docx

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东软CT维修手册1

维修手册

CT-C2000产品

沈阳东软数字医疗系统股份有限公司

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CT-C2000故障手册

目录

第一章高压系统原理简介&2

第二章常见故障分析与处理&21

附录激光相机常见故障及处理方法&34

附A柯达160相机常见故障及处理方法&35

附B柯达8100相机常见故障及处理方法&41

附C969相机日常维护及常见故障处理方法&45

第一章高压工作原理

1.0概述：

在此30KW供给中有四个电源，四个电源中的三个变压器被用来给X射线管提供电力，射线电源可以提供高达150KV的电压，这个电压加在球管的阳极和阴极之间（以地作参考电压，电压值分别为正负75KV），灯丝电源可对每个球管灯丝提供高达5.5A的电流，转子电源提供一个频率为60HZ，电压值呈阶梯型变化的电压给球管转子，既先产生240V的电压并持续1.5秒，然后变为100V直到曝光结束。

辅助电源用来向内部电路供电。

这个电源提供稳压后的正负12V电压给逻辑电路，和未经稳压的正负35V电压作为灯丝和SCR的驱动电源。

1.1线电压连接

参考图727137（系统原理图）。

线电压被连接到装配于后面板的保险丝部件，交流线电压通过驱动/辅助板端子E12和E13，来给辅助变压器（T1）和软启动电路供电。

这个交流电压经过交流接触器馈给由D1——D5组成的整流电桥，整流后的正负两根电压线加到C7和C2上。

位于机壳装配架底部的一些电容器，为射线电源提供滤波和大量储备，分压电阻R4和R5在关闭该装置后的五分钟内对储能电容器放电。

1.2射线电源工作原理

射线电源从大量储能电容器得到它所需的动力，射线电源利用一个工作在连续和不连续模式下的半桥串联谐振逆变装置。

扼流圈L5和L6,若干电容器,高压系统由主变压器初级电感和谐振电感L3和SCR组成,其中SCR的驱动由驱动/辅助驱动板上的连接器J5和J6实现。

详见系统原理图案727137。

逆变装置由一个半桥电路组成,半桥包含两个SCR;每个SCR集成一个反向偏置的二极管,每个SCR配有一个RCD缓冲器去控制DV/DT（见RCD缓冲器原理图案727176）。

SCR驱动器位于驱动/辅助板上,这样设计是为了给从控制板2来的门信号提供隔离。

为了便于讨论,假定这个SCR是一个开关二极管装置,见图形3,SCR交替导通,这使电流通过有效的“L"和“C"在谐振频率上振荡。

前向电流流过SCR,反向电流流过集成的二极管,见波形图图4。

这个振荡电流按变压器匝数比变换到次级,此时总线电压的一半被用于串联谐振电路,每个SCR被交替的门脉冲激励。

1.3高压装置

高压装置包含主高压变压器,灯丝变压器和高压板,这套装置被封在油坦克内。

1.4高压倍压装置

参照高压油坦克原理图案727125。

高压倍压装置有两个几乎相同的输出部分。

一个输出部分产生阴极负电压,另一个输出部分产生阳极正电压。

变压器T1和T2通过输入端子开闭。

这些变压器有多组次级线圈。

第一个次级线圈11A被靠近初级。

这个次级被连接到离地最近的倍压装置,为提供一个合适的升压比,连续的线圈被连接到相应的倍压级上。

参照高压板原理图727100（正极）和727103（负极）,在每个输出部分有三套电压倍压装置,注意二极管的极性在负极输出是反向的。

第一个倍压装置在电流通过第一个次级线圈时,整流使其倍压。

当前向电流流动时D17__D20导通,通过C9和R47构成充电回路,在C9上产生一个电压。

当电流反向流过时,D21__D24通过C11和R47构成充电回路,在C11上产生一个电压。

现在D20__D24的电压已经被加倍。

R42和R47被用来限制球管曝光时的放电电流。

其它两套倍压装置的功能与此相同。

第二个倍压装置的器件包括R30,R31,R33,R34,C6,C8,D9__D16。

第三套倍压装置的器件包括R18,R19,R22,R23,C3,C4,D1___D8。

高压装置将在E9和E1间产生要求的75KV电压。

E9被接地，E1是高压输出端,被连接到球管上。

工作时射线电流流过R51,并通过R51产生一个电压降,这个电压与射线电流是成比例的,通过E8被反馈给控制板,可变电阻RV1,稳压二极管D25保护控制板在电弧期间不被高压损坏。

1.5精密分压器

这个电路的用于对高压输出进行分压,以便能够被控制板取样R52,R54,R5,R7__9,R11___15,R18,R20,R21,R24__26,R28,R29,R32,R35,R38__40,R43,R45,R48___50和R55组成衰减率为1:

7500的分压器。

C13和C1,C2,C5,C7,C10,和C12被用来补偿分压器电阻R6,R10,R17,R27,R37和R44限制电弧时的峰值电流。

在R52,R54两端获得衰减后的高压,最后通过E11离开此板。

电阻R1__R4是在高压输出中用于限制电弧放电电流。

1.6灯丝变压器

变压器T3和T2提供耦合和灯丝电源（地电位）与灯丝（阴极）之间的直流隔离。

1.7控制电路

控制电路分成二块印制电路板。

控制板1以模拟电路为主,控制板2以数字电路为主。

通常说来,反馈放大器和补偿模块从高压发生器（高压坦克）接收反馈信号,KV和MA反馈信号经过缓冲后相或,产生一个误差电压,供给压控振荡器,压控振荡器产生一个与输入电压成比例的频率信号。

正常工作期间,所要求的高压输出越高,频率信号也随之增加,来自压控振荡器的时钟脉冲连接到门脉冲发生器,通过图腾柱驱动器引导门脉冲到适当的可控硅（SCR）门电路。

定时电路的设计实现了在变换器电流过零10微秒后,第二个可控硅才能启动,这将防止两个可控硅同时导通,造成损坏。

这种有害情况被称为“击穿"。

过压和过流电路用来监视过量的输出电压或过大的转换器电流。

外部的无效信号最终连到压控振荡器的使能信号线上,使得外电路无效或用户希望高压无效。

正负12V和正负35V的供给是由驱动/辅助板,通过电缆送给控制板2,这就是为何辅助电源连到后面板的原因。

在启动过程中,重启动电路驱动门脉冲发生器。

2.1控制板1工作原理

假定是正常工作,参看控制板1原理图727175。

来自高压发生器的反馈电压通过J3送给此控制板,C1,C2是分压电路的补偿电容,由C6___C11和开头A___F组成的网络提供了一种调节分压器,补偿电路匹配不好的方法。

如果分压补偿不好,将导致输出电压过高或过低。

如果高压发生器（坦克）或控制控制板1被替换,分压器补偿也需调整。

KV反馈信号将被由U3ABC所组成的差分放大器所缓冲。

CR5__CR8保护U3的输入,缓冲的反馈信号通过J2_A20送给用户的监视器,U3C的输出送给过压保护电路。

U3C又通过R88送给U5C,U5C是电压误差放大器,反馈信号和负的参考信号在U5的9脚相加。

KV参考信号通过J2的A21和C21送给差分放大器U6A。

U5C用作误差放大器,放大KV反馈信号和KV参考信号之间的差值,C23和R65稳定这个回路。

二极管CR28___CR33限制误差放大器的漂移,U5D将误差信号衰减到期1/3,并通过二极管和高压电流信号相“或”。

高压电流信号通过J3的2和3脚进入控制板。

R12,R15,C12,C13对此信号滤波,R12和R15也用于限制控制板上的电流信号,CR9___CR12保护U4A,使其避免浪涌和打火。

C17,C18用于输入信号滤波,U4A输出由一个可调整增益的U4B缓冲,U4C给用户接口提供一个缓冲后的输出,MA反馈信号和一个由12V电源来的参考信号通过电流误差放大器U4D相比较。

电流补偿电路由C26和U6D提供,U4D的输出通过二极管或门来控制压控振荡器。

附加的电流反馈电路由U1来完成,这个反馈对输出非常敏感,用于曝光时期。

二极管或门允许电压信号和电流信号中的任意一上去控制压控振荡器,通常情况下,从U4A来的电压反馈信号起主要作用,当电流超过一定限度时,由U4D去限制压控振奋荡器的频率,随着CR18和CR25负端的电压增长,压控振荡器的频率下降。

2.2过压和过流检测

初级回路的采样信号通过逆变缓冲板上的电流互感器,由J4送到控制板1,在板上产生一个与逆变电流成比例的电压。

该电压由CR1__CR4整流后加至电阻R1两端,该电压与逆变电流大小有关。

此电压与由R23和R16组成的分压值比较。

当检测到过流时,U2B的输出变低,使得Q1导通,U2B的6脚电压升高,形成正反馈,锁存输出。

过压电路的锁存方式与此相同。

高压反馈信号由R37和R38分压后,也与R23和R26之间的分压点进行比较,当U2C的8脚升到高于9脚时,14脚输出变低,使得Q1的基极变低,进行锁存操作。

C21,R49,Q3用来防止上电时锁存电路锁存,这个锁存操作也可以通过J2的C24脚来复位。

当电源电压升至12V期间,C21缓慢充电,使Q3的基极变低,Q3导通,使得Q1的基极变高,使锁存电路不工作,C21通过R48和R49继续充电,一直到Q3截至,C21通过R48和R49始终保持充电状态,直到电源关闭。

锁存输出低电平使LED_DS1发光,U2B和U2C驱动Q4,Q6,Q6的信号表示[故障]发生。

2.3电弧保护

当X射线产生电弧或高压电源电弧放电或接地,将引起几百安的大电流流过地线。

大电流或非常高的电流上升率将导致电路产生以外的动作,这可能导致SCR击穿。

为了防止这种危害,电源的输出被监视,一旦电弧发生,立即通过触发过压过流锁存电路来终止。

3.1控制板2工作原理

参看控制板2原理图案727126

压控振荡器

J3的3脚的电压（-12V—0V）作为压控振荡器的输入电压，J3的3脚的电压为-12V时，振荡器的频率最高。

假设振荡器工作，U3A的负输入端比正输入端低时，U3A的输出变高，使得电流流过R12，R13，这个电流决定电容C10的充电速度，U10A检测C10两端电压，同时与R28，R29组成的分压器的参考电压进行比较，当C10两端的电压高于参考电压时，U10A的输出变高，在这个期间，R31通过提供反馈电压使U10A输出变高。

这个输出信号通过U5D与使能信号相与，产生高电平，这时，CR9导通，使得Q5的栅极变正而导通，这使用得C10两端短路，使得U3A的2脚变高，U3A的输出变低，使得U10A的正端低于参考电压，U10A的输出变低，使U5D的输出变低，使Q5栅极通过R23和U5D与地连接。

二极管CR4用来保护Q5的漏源极两端电压和U10A的正端。

接到R13两端的电压越负，C10充电越快，振荡频率越高。

U5D的输出去触发门脉冲发生器电路。

3.2门脉冲发生器

门脉冲发生包括一个5微秒的单稳态触发器，一个控制门脉冲电路的T触发器U4B，Q1，Q2组成的驱动器A,Q3,Q4组成的驱动器B,一个由T触发器U7A,U7B,U8A,U8B,U9B组成的错误检测电路。

U9A提供适合的门脉冲宽度,并且触发器U4B改变脉冲方向。

门脉冲使半个U7复位,以使不再有门脉冲发生,直到初级谐振电流过零,使触发器U7置位,或者单稳态触发器U8A定时结束。

U8B用来对下一个脉冲进行延时,最小为10微秒或者50微秒,这依Q6的状态而定,所以SCR可被上一个门脉冲触发导通,直到初级谐振电流过零而关断,这就决定了最高的重复速率。

U4A使压控振荡器不振荡,直到下一个门脉冲来到时才能够振荡。

反相器U6F在上电期间使U4A,U7置位R19,R20,C14设定时间常数。

电流互感器产生一个与初级谐振电流成比例的电压,该电压与固定的参考电压通过U1,U2进行比较,从比较器出来的信号通过反相器U6B,U6C展宽成方波信号,这时可以在初级电流过零时触发U7,U11,U10C用于接口上的控制信号[KVON]去控制控制板上的复位线。

3.3电流互感器

电流互感器装在逆变缓冲板上,见原理图727176.

逆变缓冲板上有两个电流互感器及负载电阻,用于控制和保护高频逆变器,感应的电流信号由J1从逆变缓冲板上送出。

4.1转子电源

转子电源见原理图725909。

转子电源调节交流输入电压供给球管内部的转子，先送240VAC给转子1.5秒后，电压降至于100VAC，直到曝光结束，这两个状态对应着“启动”和“运行”。

转子电源可分为两部分，第一部分通过J2的1，3脚向转子板供电，保险丝F1，F2提供短路保护和转子故障保护。

R1用来限制由D1——D4组成的桥式整流电路的电流，交流供电的不同阶段分述如下：

R5，D5向由R4，R8，R9，R10，C1，C2，Q2组成的单结二极管振荡电路供电；R7，C3用来限制Q4两端的电压上升率；R11用来限制当D6或D7正向偏置时Q4的门极电流；由R15，R21，R14，C4，U3组成1.5秒的定时电路。

当Q6导通时，使电容C4短接，不能充电，U3的7脚为低电平，U2导通，使得交流电压全部加至转子两端。

当背面板A15变高时（发生在预备信号工作时）,Q5截止,使U1工作,使Q1基极和发射极短接,这时允许单结二极管振荡器产生门脉冲,导通角由R3,R4,R8,C1,C2,U2的状态来决定。

假定U2工作,线电压周期刚开始SCR就被触发导通,此时最大的交流电压加在转子两端,R4可以调整转子工作电压跳线JW1和JW2用于50赫兹或60赫兹操作情况下选择设定。

定时电路工作如下:

R15,R21组成分压器,连到U3的2脚,C4的充电速度由R14决定,C4的电压送至U3的3脚,U3的2脚电压高于3脚时,U3输出为高,U2不工作,这使得定时元件R4,R8,C1,C2允许工作。

U4提供一种不用定时电路而使启动时间延长的办法,它连到接口面板上的转子启动延时信号。

交流电压经整流后从0V开始上升,D5对电压进行削波,同时C1,C2通过R4和R8充电,充电时间常数和导通角度由R4来调节,当C6两端电压充至Q2的触发电压时,Q2导通,引起电流流过R9,R10，R10两端电压触发导通Q3,Q3一导通直流电压被短路,Q3通过R1上的电流维持导通,Q3导通导致以下两种情形;一是复位单结晶体管（使它关断）,二是在电源的1/2周期内触发Q4的门极。

电流流经Q4,经J1的1脚到转子的公共端,继电器K3选择所需的球管电流分两路流向转子的绕组,相线通过J1的3脚（球管1）,或J1的5脚（球管2）接到转子电源端。

移相后的绕组接到J1的9脚（球管1）,或J1的7脚（球管2）转子的启动电容位于机架底板上,通过J2的5脚和7脚连到转子电源板上。

电流通过电流感应继电器（干簧管）流到交流线上。

转子电源的第二部分检测转子电流的错误,电流流经保险丝F1,F2,所有的错误可以通过继电器K1,K2的状态来检测。

检测错误（转子无电流或电流过小）,由触点K1A,K2A来完成,当这两个触点全闭合时才能使Q7导通,当检测到错误时,Q7判断Q7的输出向接口板提供一个故障指示。

最后1.5秒的定时电路在1.5秒把全部电压给旋转阳极的时间内,Q7关断这使得面板的[KVREADY]信号失效1.5秒,直到转子启动起来。

5.1灯丝电流装置

参看灯丝电源板原理图案727915。

灯丝电源板可以产生0___5.5A的电流,它是通过将正负35V的电源逆变成调整后的电流输出来完成。

灯丝电源通过位于高压油坦克原隔离变压器向灯丝供电,灯丝电源通过半桥MOS电路及逆变压器来提供所需要的电能。

用户可以选择将电流送到大灯丝或小灯丝,灯丝主电源辅助驱动板的A25,C25,A26,C26得到正35V,从A27,C27,A28,C28得到负35V电源正负12V电源同样由辅助驱动板得到并供给逻辑电路。

参考电压通过C6和A6或C7和A7（由设置而定）进入底板,通过差动放大器U1B对参考电压进行放大。

U1A是一个箝位电路,它不受输出电压影响,通过R8来设置最大电流。

U2A是一个误差放大器输入参考信号,通过R9和R10与R11来的反馈信号进行求和。

当参考信号值大于反馈信号时U2输入电压升高,使U3输出脉冲变宽,R31,C3和C18提供反馈补偿,Q4和Q7形成一个半桥逆变电路,Q1和Q2提供从逻辑电压到+/-35伏的电压转换。

当U3的12脚变低时,电流流经R25形成Q1的发射级电流1,这也同时产生集电极电流,集电极电流使Q1的栅源电容充电而导通。

D15限制场效应管栅源电压。

由于D14的导通使Q3发射结反偏压,并因此而关断。

当U3的12脚变高时,终止电流流入Q1发射极使之关闭。

这使得电流经R28,使Q3导通,短路Q1的栅源极。

Q2,Q6,Q7的工作情况类似。

逆变器的输出由J2和J3供给隔离变压器,由其返回电压经过K1的触点,来选择灯丝或者由JW1或JW2来选择灯丝,这依据设置而定。

这个电流流经一个电流互感器T1,流入分流电容C5和C6,电流互感器的输出电流供给U5,转换为有效值。

来自U5的信号经过缓冲放大器U4B,把灯丝电流反馈信号送到面板,U4A对反馈信号和参考信号进行比较,产生灯丝误差信号。

继电器K1用来选择大灯丝或小灯丝。

6.1辅助/驱动板

参看辅助/驱动板原理图案725918.它包括几个功能块:

+/-35伏不可调电源和可调的+/-12伏电源:

接触器的定时和驱动电路:

逆变可控硅驱动器;

主输入整流器的缓冲器;

线电压预调整;

软启动整流器;

从辅助变压器次极来的能量由J1_3,J1_4进入辅助电源板F1和F2提供过流保护。

电源电压由D1_D4进行整流。

主滤波电容安装在底板底部并通过J1_2,J1_6,J1_7与电路连接。

U1是一个可调整的电压稳压器。

它输出+12伏电压。

U2是一个固定的电压稳压器,提供一个-12伏电压。

D18和D19为辅助电源提供暂时保护。

D15指示电源在+12状态,D12指示电源在-12伏状态。

U3C是主接触器的定时电路。

当电路刚开始供电时C6还没充电,U3__13为低电平,Q1关闭接触器触点没闭合。

C6通过R11充电,当U3_11电压大于U3__10时,输出电压变高使Q1导通,接触器触点闭合。

在这个大概8秒延时时间内曝光,而保持低电平。

U3A和U3B分别是+/-12伏的低压检测电路。

在线路中正常的电压建立之前,将防止任何形式的曝光产生。

由Q2和Q3构成两个相同的SCR驱动器。

为了获得很高的速度,在Q2中D22,D23，D24组成了抗饱和电路,脉冲变压器提供了控制电路和逆变电路之间的隔离。

二极管D20和D21对变压器的反向感应电流进行箝位。

主整流器的缓冲器由R35,R39,C15和C16组成。

交流电源线通过端子E12和E13进入驱动/辅助板。

入线由保险丝F3和F5或F4和F6来保护,这由板上的配置决定。

供给辅助变压器线电压的选择由位于该板顶部的一列快速切断端子来选择。

7.1接口板

参看接口板原理图案725906

接口板是电源系统的处理中心,接口板在预备期和X射线周期给旋转阳极系统和控制板提供时序。

该板同时监视着来自控制板,灯丝电源,旋转阳极系统和辅助电源系统的线路错误,因此所用的功能模板都连接到接口板上,而来自用户的控制信号都要通过这块板切换到他们应该到达的位置,接口功能表说明了在J1口和用户控制之间的切换信号,对每一个信号的简单描述如下:

遥控开/关24伏的直流电压加在开关两端,使设备工作。

实际上从信号到达后到主接触器闭合之前有一个约8秒的延时。

接触器闭合信号:

该逻辑输出信号表明主接触器已经闭合,当该信号被确认后电源系统方能开始曝光。

旋转错误信号:

该信号用来指示一个放置电源或旋转阳极的失败。

当预备旋转时或准备旋转已被迫终止后1.5秒内失败指示灯亮。

旋转失效:

这个信号使内部低速旋转电源失效。

如果该信号有效,则当准备信号加上后低速启动器不工作,旋转错误信号失效,这时READY信号立即产生。

这个信号可以用来允许静态阳极X射线发射。

如果使用外加旋转电源,例如一个高速起动器,这时可通过安装在接口板上的JW1使内部转子永久失效。

警告:

这个信号应慎用,即使在静态阳极小电流（几MA）曝光时,也可能对X球管造成损坏。

转子启动加速时间：

内部旋转电源被用时，可通过软件扩展1.5秒的旋转加速时间。

该信号和PREP信号同时发生，直到这个信号被取消之前，旋转电源始终提供240V的电压，仅当这个信号失效后READY信号才能产生，旋转加速时间不得超过5秒。

准备好后发X-RAY信号：

如果所有系统电源都加上，并操作正确，那么在旋转加速驱动完成后，此信号改变状态。

如果其中有一个错误或在上电期间，接触器未闭合之前，这个信号将不发出准备就绪信号。

灯丝错误信号：

仅在灯丝电流小于2A时这个信号有效。

射线错误：

在下述3个条件之一发生时，射线错误信号将变高并且锁住：

1.输出千伏过压，如果射线系统超过155KV，控制板上的检测器会提示面板有一个错误；

2.谐振电流偏离额定值：

3.高压输出电容器快速放电通常是由电弧引起的

注意：

电源必须关闭并且重新通电以便消除射线失败信号，按住KV

ENABLE也可消除失败信号。

千伏其准电压：

用户控制器这个信号被切换到控制板并且用于误差放大器的参考电压。

10V的参考电压可产生150KV的输出电压。

选择大/小灯丝：

这个信号用于选择大/小灯丝。

大/小灯丝反馈信号：

这个信号提供大小灯丝的设置状态。

灯丝参考电压：

参考电压送到灯丝电源上，提供两个输入端，分别给两个丝供电。

1V的参考信号将产生1A的灯丝电流。

射线电流：

这个信号与实际的X射线电流成比例。

（比例为1V=100MA）

千伏反馈：

这个信号与射线电压成比例。

（比例为1V=20KV）

灯丝电流：

这个信号与灯丝电流成比例。

（比例为1V=1A）

KV使能：

KVENABLE信号是PREP和X-RAY信号的一个备份，这个信号有效时将导致PREP和X-RAY功能有效。

触发时将消除射线失败信号。

PREP信号：

这个输入信号有效，将引起电源系统为一次曝光作好准备。

这时旋转系统已经开始动作，而控制功能均已就绪。

接口板监视可能发生的任何错误。

当所有曝光应具备的条件都就绪时，READY信号就改变状态。

如果释放并重新使能PREP信号将会引起再次准备周期。

X-RAY:

当READY指示准备好时该输入信号将使曝光系统工作。

接口功能表37针接口连接器J1

脚

功能

电平

1+

20-

转子功能错误

电路7

晶体管截至=失效

2+

21-

转子加速时间

的用户选择

电路1

0.5秒-1.5秒

3+

22-

READY信号输出

电路7

晶体管截至=失效

4+

23-

灯丝电流错误

电路7

晶体管截至=失效

5+

24-

射线电流错误输出

电路7

晶体管截至=灯丝电流<2A

6+

25-

电流接触器闭合

电路7

晶体管导通=闭合

7+

26-

KV参考电压输入

电路4

10V输入=150KV输出

8+

27-

大/小灯丝状态

电路7

晶体管导通=小灯丝

9+

28-

灯丝参考输入电平（大）

电路5

5VIN=5VOUT

10+

29-

遥控系统开关

电路6

使用24V电压开动设备

11+

30-