GCA-90A型SPECT机架驱动电路故障和电路改造

GCA-90A型SPECT是日本东芝公司1984年产品,设备老化,在一次开机中手动机架运动开关,机架不动,此时闻到有器件的烧焦味。检查发现机架驱动电路板上有多处电阻器烧焦,现将故障原因,检查及有关电路的改造维修过程介绍如下。

1　电路检查

因无图纸及有关参考资料,根据实际电路板画出电路简图(图1),拆下肉眼可见的损坏器件有C1、R1～R5和R8,用电表静态测量相关器件,发现T1、T3、T4击穿短路。初步分析是因电容C1击穿使±20V电源电压上升至+40V,将驱动电路相关器件烧坏。损坏器件按原参数换新后加电,预热15min无异常。当操作手动机架开关时,机架运动速度极快,关闭电源。重新检查,T3大功率管又被击穿。

从图1分析机架驱动电路主要由两部分组成:一是T2、T4组成的制动电路,二是T1、T3组成的驱动电路。先解决制动电路,由于新换电容C1与C2参数的差别造成±20V电源不平衡,采用在两端并联电阻R6、R7的方法使±20V电源平衡,调整R5阻值使T2基极较发射极为负电位,T2管截止,在制动电路不起作用时保证T4可靠截止。第二步解决驱动电路,它是Tc4049组成的控制电路,Mc5177和T1组成的预驱动电路以及T3组成的驱动电路。用电路板只加低压电源的方法查出Tc4049 7脚不管手动开关是开或关都处于低电位,这样6脚为高电位,光耦合器永远处于关闭状态,控制脉冲加不到T1管基极,疑Tc4049损坏,换新的后恢复正常。

加电试机,机架仍运行速度极快,T3大功率管又烧毁。维修暂陷入困境,再查T1管的基极和发射极电位均为+10V(电源电压),经查T1,分别与Mc5177的11、12、13脚相连,断开3个脚连线,测Mc5177的3个脚电压均为10V,故判断Mc5177已部分损坏。

2　集成电路的改造

Mc5177是16脚塑封的集成电路,经与有关方面联系查证为非标准件,根据在电路中的位置分析它为T1管提供信号的传递和稳定其工作状态,为此我们设计了一个NIC电路,它包括诸多电阻及二极管,将Mc5177的11、12、13脚全部断开(见图中虚线),通过NIC来控制T1的状态,并同时调整R1、R2、R3数值,使电路平衡,即在无脉冲信号控制下T1管截止。将电路板上机加电,u1、u2不加动力电压,手动操作开关,同时测量Tc4049的6脚电位,光耦导通,T1导通,T3导通,松开开关T1、T3截止。此时控制电路全部恢复正常。连接u1、u2端子,手动操作开关机架平稳移动,做全身扫描试验一切正常,维修及电路改造获得成功。

3　故障分析和讨论

1)通过损坏器件分析,故障开始为±20V直流电源滤波并兼做分压的电容C1击穿,这样C1、C2组成的±20V分压电路失去作用,由电阻R4、R5组成的回路平衡被破坏,T2导通,T4导通,而此时操作人员手动机架移动开关,T1导通,T3导通并对地短路烧毁全部驱动电路器件。