便携式B超电源电路结构分析及故障检修

任何一台机器的正常工作,需要相应的可靠电源支持,电源质量的好坏直接决定了机器的工作稳定性。作为B超这样的高档诊断显像设备,

任何一台机器的正常工作,需要相应的可靠电源支持,电源质量的好坏直接决定了机器的工作稳定性。作为B超这样的高档诊断显像设备,电源质量的好坏更决定了其图像质量的高低。东芝SAL-32BB超电源系统采用的是开关式直流稳压电源供电,使机器电源效率高、结构紧凑、整机重量轻、体积小、携带方便。

1.初级输入电路分析

1.1 滤波器及整流电路:交流电源经保险丝F1、F2、电源开关SWl送人由L1、L2、L3组成的电源噪声滤波器,电源噪声滤波器将来自电源的高频噪声干扰滤 除掉,又通过双向可控硅SCRl送人整流电路D1。J1的作用是通过将其接人和断开,使B超工作在lOOV或220V电源上,若电源电压为100V时,J1按虚线接人。由电路分析可知,输出电压提高一倍,当电源电压为220V时,J1断开,这就是正常的全波整流电路。

1.2 软起动电路:软起动电路是为防止电源接通瞬间,由于大容量电容的存在,而产生浪涌电流的抑制电路,这个电路主要由元件SCRl、R1、L3组成。其原理是:双向可控硅SRCl的导通与截止由开关变压器中L3绕组中的反电势控制,电源接通瞬间双向可控硅SCRl呈断开状态,这时流经整流桥D1的电流由于R1的存在抑制了电路浪涌电流的产生,减少开机时大电流对元件的冲击。电阻R1的阻值只有10Ω左右,与R4、R5(200kΩ)相比可忽略不计,因此,在双向可控硅开关操作过程中,对电压波动的影响可忽略不计,D1的直流输出电压大约是300V。

1.3 逆变器:所谓逆变就是一个由直流到交流的转变,东芝32B机逆变振荡频率大约为40kHz。逆变电路主要由晶体管开关TRl、TR2和高频变压器T1组成。高频变压器T1采用的是具有磁饱和特性的电磁材料,利用电磁饱和性质来维持晶体管TRl、TR2的轮换开关操作。将300V直流变成约40kHz的交变电压,通过开关变压器的次级降为多路直流输出所需要的电压值。

2. 次级输出电路分析

2.1 开关稳压器(CHl-CH5):输出电路由CHl-CH6六个通道组成,除+300V电压外,CHl-CH5电路基本相同,工作原理也基本相同。采用的是脉宽控制直流开关稳压电路,各路中都有一个集成电路IC。IC的作用是将输出电压与参考电压进行比较,放大信号由IC的(2)脚采集到并通过IC的(12)脚将开关变压器的工作频率采集到,同步经由IC的(9)脚输出。控制调整管TRl的工作状态,起到稳定调整工作电压的作用。IC还具有过流保护的作用,当电路产生过流时,IC的(7)、(8)脚 将产生在R13上的过流信号采集到,通过IC的(9)输出,使TR1截止,以保护整个电路。各路输出的过高电压还由各路中的ZDl保护,如+5V输出电路中,当输出电压上升到+5.6V时,则ZDl被击穿,以保护后级负载免受损坏。

2.2 300V电路:采用串联稳压控制电路,稳压控制电路由运算放大器ICl完成,TR3、R16-R18组成过流保护电路。CHl-CH6各路输出经L、C平滑滤波,其中CH1-CH5又经EMI电磁滤波后送到各级负载。

3.故障检修

熟悉了电源电路,我们就可以对出现电源故障的机器进行检查、维修,举几个检修实例供大家参考。

故障检修一:

一台东芝32BB超机因故障送到某修理所修理近一年,未修好,又送到我院,接手修理时发现该机电源部分已拆乱,少许多元件,有些焊在机器上 的元件又不符合要求。经查,认定是开关电源故障,按照机器图纸上元器件要求,找到合适的元件焊接好,检查无误后送电。开关电源仍无输出,怀疑开关变压器不好,焊下来检查,发现开关变压器铁氧体己碎。从日本东芝维修站购得一个新的开关变压器换上,再一次检查无误后送电。开关电源振荡,但启动困难,开关变压器咕咕叫,无输出。

分析是机器带载启动困难,所以将±5V、±15V负载插头拔下,再送电,开关变压器吱一声顺利启动,各组输出电压正常,在未断电的情况下,试着将±5V,±15V负载插头插上,没影响机器开关电源的工作,屏幕显示正常,说明开关电路启动起来以后,带载能力没问题,只是带载启动困难,判断是否开关电源启动激励不够,所以,试着将激励电阻R10上并联一个电阻,阻值为75Ω。送电,机器启动顺利,反复启动,工作正常。看起来是更换了许多元件,尤其是更换了TRl、TR2和开关变压器后,有些元件的参数也要做相应的调整。最后选了一个30Ω和100Ω电阻并在一起焊在原R10电阻位置上,(R10电阻拆下)机器工作正常。

故障检修二:

东芝32B B超机开机图像正常,但不出一分钟,图像回波区上部开始出现一无图像的噪波区,噪波区内无图像,渐渐整幅图像淡化,使荧屏上无回波图像。

从故障现象上分析,应是电源工作不稳定的可能性较大,于是打开机器盖,送电,故障出现后查各直流输出端子,-15V直流电源已变成-28V,关机,将电压表接在-15V输出点上,再送电,刚开始电压为-15V,随时间的增长,-15V开始上升,慢慢升至-28V,此时,屏幕上无回波,于是关机。将-15V电源调整管2SC3299焊下,放在晶体管图示仪上测量,发现此管稳定性很差,Ib电流稍一增加,Ic。就变化非常大,出现软击穿,因买不到2SC3299,所以利用BU408加散热板,焊到机器电路板上,送电,机器工作正常。

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