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西门子Polydoros 80／100 C行X光机是新一代结构新型、功能齐全的医用X光机，其系统结构主要由主机(高压电路、灯丝电路及旋转阳极电路等)、C臂(有立C、座C、吊C及单C、双C等)、床(落地床、吊床)、控制台(主、副控制台)，以及图像处理系统(Image Process System)等构成。
其中图像处理系统(IPS)尤为先进，主要包括影像增强器、视频中心(TV系统)、能存储透视图像的数字存储器、数字减影系统，还有其他即使较新机型都不具备的电影、录像机系统以及快速换片系统等。
一、主机原理
主机主要由高压控制单元、灯丝加热电路控制单元、旋转阳极电路及CPU控制单元等构成，其电路结构框图如图所示。
1．高压控制单元
高压控制单元包括Uz形成电路、高压逆变电路单元，桥式逆变开关电路及其高压变压器和高压整流滤波等电路。
(1)Uz(又称中间电压)形成电路
Uz主要为高压逆变器提供电源。为了使高压逆变电路稳定地上作，逆变器一般采用固定的频率(因为可控硅的触发频率有限)。高压逆变电路的频率f固定，高压逆变元件可控硅所调节占空比的范围很小，为了使高压能够庄45kV～150kV范围内变化，因此，对应于不同的电压值必须采用不同的Uz，为高压逆变器供电，其变化的范围为100V～500V。
Uz值的大小主要靠调整整流电路可控硅导通角度的大小来实现。在控制电路中，通过将Uz实测值(取样值)输入到计算机系统，并依据实际需要，设置一定的预置值(Uzsoll)，经处理后输出控制信号来控制可控硅导通角大小。三相交流电L1、L2、L3，经过可控硅整流形成中间直流电压Uz。在负反馈闭合调节控制系统中，Uz经过光耦隔离的电压／频率、频率／电压变换电路后(如果不经过变换电路，直接光耦提取取样值，会因光耦的非线性而导致失真和误差)，形成取样值(Uzist)。经过变换电路、比较电路之后，与相序检测、三相电流Id检测，形成Uz的控制信号。Uzsoll与Uzist的值有一定的误差，但不能超过2．5％，否则在踩下透视脚闸开关时，会出现Uzsoll≠Uzist的错误信息，并在TV监视器上出现图像一闪即逝的现象。出现这样的情况，应当调整Uz监测电路中V／f转换电路的调节电位嚣，使误差在控制范围之内。
(2)高压逆变电路
高压逆变电路主要由LC串联谐振开关电路构成，主要包括谐振逆变功率电路、高压变压器、桥式整流及滤波电路。
计算机单元依据程序给出一定的高压预置值(KVsoll)，经过变换，形成逆变控制电路的脉冲波，在开关控制信号的作用下，Uz通过可控硅组件、电感L、电容C、逆变高压变压器的初级线圈，形成一个闭合回路，住变压器的次级形成交流高压电压，经全桥整流、滤波电路，形成直流高压，通过高压电缆，最后加在球管(X射线管)电路。同时，在高压变压器电路中，通过高压电阻分压、取样、变换之后，形成高压±kVist检测信号，检测信号与预置的高压信号±kVsoll叠加，形成高压控制信号。同时，±kVist信号经过A／D转换，变成数字信号，加在CPU系统。计算机依据不同的球管特性曲线值，在CPU系统中形成一个闭合控制回路，调整得到实际所需的高压信号±kVsoll。
2．灯丝加热电路
CPU系统依据球的特性曲线程序，给出灯丝加热IHsoll和球管电流IROEsoll两个预置值信号，经过变换电路之后，形成驱动信号，加在灯丝驱动的电路上。在灯丝隔离变压器的初级，经互感耦合检测出灯丝电流的真(实际)有效值，经过变换之后，形成实测值IHist信号。再在灯丝加热变压器的次级，串联在球管高压次级的灯丝检测电路，经过变换形成球管电流检测信号(IROEist)。IHist、IROEist信号与CPU给出的预置值。IHsoll、IROEsoll比较、调整，形成实际所需的灯丝电流。
灯丝加热电路主要控制球管电流的大小，由于灯丝两端在加热时f的电压比较低(6V～12V)，而灯丝极(阴极)对地电压却为高压的一半，即1／2，因而灯丝电压是靠隔离变压器的公共端抽头来调制大、小焦点以及微焦点)。
3．旋转阳极控制电路
真空管内灯丝阴极产生的电子流，在旋转阳极高压激励下，高速撞击钨(或钼)靶，形成均匀的X射线束，从X线管窗口发射。在透视或摄片时，均匀的X射线透过被透视体后的剩余X射线到达荧光屏(或感光胶片)。由于被透视体的密度、质体、厚度等不同，吸收(或透过)X射线后，在荧屏(或胶片)上显示被透视体内部的状况。而且透视、摄片或透视体的性质不同，除了高压、灯丝电流不同外，阳极的旋转速度也不同。这些均由CPU和旋转阳极控制单元(N84)来调整。
三相交流经可控硅整流、滤波，形成中间直流电压Uz，经过变频调速电路之后，形成旋转阳极的交流电压。
旋转阳极的旋转方向取决于二相交流电压的相位，因此电路中设立了相位检测电路。如果相位检测电路有故障，开机自检后，在透视时会出现旋转阳极错误代码。此外，在安装、拆迁机子时，如果发生相位不对，也将导致旋转阳极的错误。因此在安装时，务必使用相序表检测一下，使相序为顺时针方向。
4．CPU控制单元
CPU对系统的控制主要是以预置值和检测值的大小来控制各单元的工作点。此外，控制台的数量、球管型号等参数，也将在系统的EPROM中储存起来，作为自动控制的依据。
二、维修方法
X线机既是科技含量较高的医疗设备，又有高电压，因此维修时必须慎之又慎，切忌盲目、仓促检修。
维修前应详阅维修手册与故障代码手册，了解系统框图和单元电路。分析单元电路时，主要掌握反馈闭合环回路的控制电路结构。且在维修前要充分了解故障现象，然后在确认电路上电无危险时方可上电开机自检，并随时作好关机准备。自检正常后，CPU板的旋转阳极的显示应为00(或旋转阳极示出54，在踩下透视脚闸开关后会变为00)。
自检正常后若主机控制柜里发出均匀的“吱吱”声，表明灯丝预热电路工作正常(若灯丝电路有问题，一般在自检时就提示出错代码)。此时，在球管与增强器间放置一定厚度的物体，然后踩透视脚闸；若透视正常(暂不讲究图像质量)，表明主机基本正常，若不正常，一般会出现与Uz、高压以及旋转阳极等控制电路相关的问题，并且会提示相关的故障代码。根据错误代码，确定故障可能范围加以维修。
主机控制柜中的D90板为维修、检测板，具有电源及相关控制信号的测试点及指示灯，还有高压控制开关SS、手动透视开关等。主机初步故障的判断、测试等工作主要在D90板上进行，一般若D90报错，在相关单元电路中或某块电路板的错误灯亮，但错误不一定在此板上，应检查与此相关的电路进行系统分析检查。
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发表于 2020-9-25 13:24:39