超声维修：GE VIVID E9 设备无法启动

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故障现象

我院曾经购买了一台GE VIVID E9彩色超声诊断仪，但未接UPS（Uninterruptible PowerSystem，不间断电源）。装机后第三天，科室报修称设备无法启动。

故障现象为：通电后ON/OFF键呈琥珀色，按ON/OFF键开机，ON/OFF键灯能变绿色，能听到风扇启动声音但瞬间停止，ON/OFF键灯变回琥珀色，设备屏幕黑屏。

02

维修过程

维修人员到达现场后，首先确认设备电源输入正常，然后打开后盖开机。开机瞬间，电源风扇有启动，电源指示灯如图1a所示，但瞬间变成图1b，同时风扇停止转动，ON/OFF键灯变回琥珀色。

5 V STB（待机电压）有输出且 PS-ON 有动作，48 V 瞬间有输入。推测是负载短路，电源发生保护，自动关断设备。

根据图 2 得知，+48 V 是从主电源直接输出。主电源与前端连接，单独启动后端，无效，故障依旧。断开后端，单独启动主电源，依旧无效。由此看来，很可能主电源自身故障。为进一步确认主电源的好坏，将其拆下单独进行测试。测试方法很简单，与测试台式电脑的 ATX 电源一样。经观察、了解，该电源可不加负载单独测试。

测试过程发现，5 V STB 有输出，短接 PS-ON 与地后，风扇有启动声音，但瞬间即止，全程 48 V 无输出。由此推断主电源出现损坏。此时基本确认主电源出现故障导致设备无法启动，但新设备是不是有可能主电源出现保护自锁状态呢，所以一直尝试启动是不行的，需要彻底断电 15耀20 min，再尝试开机。

经询问，确认到现场前，设备一直处于供电状态，未断开电源。于是将设备彻底断电，20 min 后重新接电测试，此时主电源正常启动，48 V 输出正常。于是将后端重新接上启动，正常。再将前端接上，设备正常启动，进入应用界面，保持开机状态 20 min，设备没出现问题。

据此基本确定，该故障实际上是主电源出现保护状态，无法完成正常启动。彻底断电一段时间后，完成复位，设备就能正常启动。

对此现象进行深入研究。VIVID E9 的主电源为开关电源，其控制部分为 CMOS 组成的逻辑电路。该电路具有静态功率低、噪声容限高、抗辐射能力强和工作速度快等优点，但其自身也具有弱点，如耐静电差，还有一种其他期间不会发生的所谓“自锁”现象。

CMOS 是英文 Complementary Metal Oxide Semiconductor的缩写，即互补金属氧化物半导体，是电脑主板上的一块可读写的 RAM 芯片。

CMOS 电路自锁是由于其内部存在寄生双极晶闸管所引起的，此寄生晶闸管的电路结构与 SCR（Silicon Controlled Rectifi原er，可控硅）的结构完全相同，在使用过程中，当有外来电压或电流信号触发动作，CMOS 器件的漏极 Vdd 和源级 Vn 会产生很大的导通电流，该电流一旦开始流动，即使除去外来触发信号也不会中断，只有关断电源或电压降到某个值以下才能解除该电流，此时器件处于自锁状态。

因其内部为 PNPN 结构，由此可分析自锁应满足 3 个条件：

（1）触发条件：寄生晶体管的发射结正向偏置。

（2）正反馈条件：当触发电压消失后，能保持正反馈。

（3）偏置条件：电源电压必须大于出现自锁后的维持电压，电源提供的电流必须大于维持电流。

为克服此现象，为该设备配备了 UPS 稳压电源（UPS 可以有效抑制电源端有浪涌电压或电流出现及瞬间的噪声影响）。观察数天，设备可运行正常。可见，配备合格的 UPS 稳压电源对于设备运行很重要。

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