CN111465159A - 一种用于控制x射线发生器的电路结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于控制X射线发生器的电路结构，涉及X射线控制技术领域，能够实现上位机、X射线发生器以及接收设备之间的通讯，控制发生器正常工作，且具有多重防护和保护功能；该电路包括：MCU模块，用于接收上位机和各模块的信号并控制各模块正常工作；电源模块用于给各模块供电；A/D和D/A转换模块，用于实现上位机和发生器之间信号的转换；外设驱动模块，用于控制外设器件做出动作，满足逻辑联动的需要；逻辑电平控制模块，用于根据外部开关命令和MCU模块发出的曝光命令控制X射线发生器完成发射工作；以及外部同步模块，用于实现X射线发射设备和接收设备的同步。本发明提供的技术方案适用于X射线发生器控制的过程中。

Description

一种用于控制X射线发生器的电路结构

【技术领域】

本发明涉及X射线控制技术领域，尤其涉及一种用于控制X射线发生器的电路结构。

【背景技术】

IMD X射线高频高压发生器是市场上广泛使用的一款产生X射线的装置。IMD X射线高频高压发生器主要由组合式X射线管组件(即高压变压器和X射线管封装在一个密闭箱体内构成的部件)、用于驱动该组合式X射线管组件的逆变器、给X射线管灯丝进行加热控制的灯丝加热电路板，已经控制旋转阳极X射线管阳极旋转的启动控制电路板组成。

IMD X射线高频高压发生器主要受控于逻辑电平信号和模拟电压信号，属于底层的硬件设备，一般来说，需要使用厂家根据应用进行二次开发。但是二次开发的过程繁琐又费时，各个用户分别开发，其余X射线发生器的匹配性也不能达到最优。随着大规模集成电路技术的发展，越来越多的厂家希望直接通过数字信号来控制使用发生器。

因此，有必要研究一种用于控制X射线发生器的电路结构来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。

【发明内容】

有鉴于此，本发明提供了一种用于控制X射线发生器的电路结构，能够实现上位机、X射线发生器以及射线接收设备之间的通讯，控制X射线发生器正常工作，且具有多重防护和保护功能。

一方面，本发明提供一种用于控制X射线发生器的电路结构，所述电路结构与X射线发生器通信连接，其特征在于，所述电路结构包括：

MCU模块，用于接收上位机和其他模块(包括该电路结构除MCU模块之外的所有模块以及必要的外部设备的模块)的信号并控制各模块正常工作；

电源模块，用于生成DC5V、DC3.3V和DC±15V的电源，并给各模块供电；

A/D和D/A转换模块，用于实现上位机的数字信号和X射线发生器的模拟信号之间的转换；

外设驱动模块，用于根据MCU模块的命令控制外设器件做出相应动作，满足逻辑联动的需要；

逻辑电平控制模块，用于根据外部开关命令和MCU模块发出的曝光命令控制X射线发生器完成发射工作，且仅在外部开关命令和曝光命令同时作用时才正常发射X射线；

以及外部同步模块，用于实现X射线发射设备和接收设备之间的“握手”通信；

所述曝光命令的发射还依赖于“握手”通信的结果，只有在X射线发生设备和接收设备“握手”成功的情况下，所述MCU模块才能够发射曝光命令。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述电路结构还包括看门狗模块，用于对MCU模块发出的脉冲信号进行逻辑变换形成电源使能信号，且在电源使能信号满足条件时电源模块才正常供电。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述外部开关命令和所述曝光命令经过与非门芯片的逻辑转换后由驱动电路向X射线发生器发出，以保证当且仅当所述外部开关命令和所述曝光命令同时作用时才能正常发射X射线。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述外设驱动模块通过驱动芯片驱动第一继电器；所述第一继电器的驱动信号在电路结构通电后延时预设时间段给出，用于控制X射线发生器中的逆变器延时接通电源，防止因存在大容量电容而造成上电瞬间的大电流冲击。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述外设驱动模块还通过驱动芯片驱动第二继电器、第三继电器、蜂鸣器和温度保护电路；

所述第二继电器的驱动信号在电路结构通电后即时给出，用于指示电路结构已开始工作；

所述第三继电器和所述蜂鸣器根据MCU模块的信号做出与X射线发射状态相关的指示动作；

所述温度保护电路用于监测组合式X射线管组件上温度保护开关的状态，在温度保护开关由于高温而发生状态改变时向MCU模块发出信号，以便终止曝光。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述A/D和D/A转换模块转换的信号包括X射线发生器中高压电场的采样信号kV、流过X射线管阴阳两极之间的电流信号mA以及上位机发送来的数字量信号；

所述A/D和D/A转换模块对采样信号kV和电流信号mA进行按比例放大和模数转换，再经MCU模块发送给上位机；

所述A/D和D/A转换模块接收上位机经MCU模块发送来的数字量信号，对其进行数模转换和按比例放大后加载到X射线发生器相对应的模拟量中。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，上位机经MCU模块发送来的数字量信号包括kV设置值和灯丝设置值，经所述A/D和D/A转换模块转换和放大后加载到X射线发生器的逆变器和灯丝板的模拟量中。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述A/D和D/A转换模块对数字量信号进行数模转换后，通过可调电位器调整模拟量信号的输出值，改变放大比例，从而对X射线发生器起到保护作用。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述外部同步模块的工作内容包括：主动同步和被动同步；

主动同步，MCU模块发出曝光命令的同时发出第一握手信号并经光耦隔离后传送给X射线接收设备，X射线接收设备收到第一握手信号后开始扫描检测X射线；

被动同步，X射线接收设备发出第二握手信号并经光耦隔离后送入MCU模块，MCU模块接收到第二握手信号后根据该信号的时序发送对应的曝光命令序列至X射线发生器。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述外部开关命令和所述曝光命令同时作用的具体内容为：所述外部开关命令的内容为允许发射X射线时，MCU模块才发出所述曝光命令。

另一方面，本发明提供一种用于控制X射线发生器工作的控制器，所述控制器包括外壳和若干接口，所述控制器通过接口与X射线发生器连接；其特征在于，所述控制器包括如上任一所述的电路结构。

与现有技术相比，本发明可以获得包括以下技术效果：本发明的方案能够实现上位机和X射线发生器之间的通讯以及X射线发生器与X射线接收设备之间的同步，控制X射线发生器正常工作发射X射线；延时控制X射线发生器中的逆变器接通电源，能够防止因存在大容量电容而造成上电瞬间的大电流冲击；电源使能信号的设置能够防止MCU非正常工作时发送出错误的命令，从而保证在MCU工作异常时，及时断开电路板的电源，防止出现更严重的损坏。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明一个实施例提供的电路结构与X射线发生器的连接图；

图2是本发明一个实施例提供的电路结构的电源模块和看门狗模块的原理图；

图3是本发明一个实施例提供的电路结构的外部同步模块和通讯模块的原理图；

图4是本发明一个实施例提供的电路结构的逻辑电平控制模块的原理图；

图5是本发明一个实施例提供的电路结构的外设驱动模块的原理图；

图6是本发明一个实施例提供的电路结构的A/D和D/A转换模块的原理图一；

图7是本发明一个实施例提供的电路结构的A/D和D/A转换模块的原理图二；

图8是本发明一个实施例提供的电路结构的MCU模块的原理图。

【具体实施方式】

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

为满足使用数字信号直接控制使用X射线发生器的需求，本发明提供一种基于STM32单片机系统架构的用于控制X射线发生器的电路结构，能够和上位机直接通讯，将数字信号转换为控制X射线发生器的模拟信号，同时具有一定的保护功能，防止X射线发生器的损坏。

由于IMD X射线发生器通过加载到逆变器的模拟量SET KV来达到kV控制，通过加载到灯丝加热电路板的模拟量SET FIL来达到mA控制，X射线管阳极旋转通过加载到启动控制电路板的逻辑信号STARTER控制，X射线的产生和持续时间通过加载到逆变器的逻辑信号COM-RX控制。只有对上述信号在一定的时序下按照不同的逻辑进行组合，才能保证X射线按照应用的需求产生并受控。本发明就是提供了一个可编程的时序和不同逻辑的组合，来完成不同应用下的X射线的产生。

本发明的电路结构包括MCU模块、电源模块、A/D和D/A转换模块、外设驱动模块、逻辑电平控制模块、外部同步模块、看门狗模块和通讯模块。

电源模块用于给各模块供电，使用专用电源集成芯片，将输入的24V直流电转换为电路板所需要的±15V直流、﹢5V直流、﹢3.3V电源，转换的电源功率足以为发生器其他的部件提供电源供给。如图2所示，电源模块由外部电源提供DC+24V的电源供给，使用一个5V电源转换芯片U14将DC+24V转换为DC+5V电源，5V电源转换芯片U14的型号为LM2576-5。使用两个15V电源转换芯片U18、U19将DC+24V转换为DC+15V和DC-15V电源，15V电源转换芯片U18和U19的型号都为LM2576-15。使用一个3.3V电源转换芯片U17将DC+5V转化为DC+3.3V电源，3.3V电源转换芯片U17的型号为AMS1117-3.3。从而满足各个模块中器件的供电需求。

MCU模块用于接收其他模块的信号并根据具体信号的内容进行处理和判断后发出控制指令，从而控制其他各个模块正常工作。MCU模块的功能采用大规模集成电路芯片STM32系列单片机来实现，其原理图如图8所示，包括STM32芯片U1以及相应的时钟电路和复位电路。STM32芯片U1选用STM32F103RET6。该MCU相当于本发明实施例的中枢系统，是一块可编程单片机，通过内置的程序来综合协调各模块的工作状态。其工作过程如下：电路板通电，看门狗模块接收MCU给出的喂狗信号，当检测正常后，电源模块正常工作，MCU通过通讯模块与上位机形成通讯，接收上位机发出的预设的条件指令，通过D/A转换模块将模拟控制信号送达发生器各个部件，当外部曝光指令即手闸信号给出时，按照预编程的时序通过逻辑电平控制模块向发生器各部分发送逻辑控制指令，使发生器按照预设的条件实现曝光。在曝光过程中，MCU检测发生器各部件的工作状态，通过A/D模块接收关键参数(mA,kV)的反馈数值，当收到部件发出的报警逻辑电平信号时，能终止发送曝光命令，并向上位机发送报警部件相应的指令代码。

A/D和D/A转换模块用于实现模拟和数字信号之间的相互转换。如图6-7所示，包括MCU的片内A/D、放大电路和开关电路，MCU的片内A/D、放大电路和开关电路依次连接。X射线高压电路中高压电场的采样信号kV以及流过X射线管阴阳极之间的电流MA经过比例放大和滤波处理后成为发生器反馈的信号。kV和MA是X射线的重要参数，不同的组合会影响最终图像的结果。对于X射线发射器的控制实际上就是对kV和MA组合的控制。发生器反馈的kV和mA的模拟信号经放大器U3(即U3A、U3B和U3C)按比例放大后直接送入MCU的片内A/D，形成数字量向上位机发送。MCU从上位机接收kV设置值和灯丝设置值的数字量，经片内D/A形成模拟信号经过放大器U21和U23按比例放大后输出加载到逆变器和灯丝板的模拟量，同时使用开关芯片U7和U22，通过调整电位器VR1和VR2可以控制模拟量输出的最大值，从而起到保护作用。放大器U21和U23选用LT6013CS8。

外设驱动模块，分别与MCU模块以及外部动作器件相连，用于根据MCU的指令驱动相应的外设器件做出相应的动作。如图5所示，外设驱动模块的功能包括：MCU可以直接控制驱动芯片U16，驱动芯片可以直接控制外部三个继电器(即图中的RL1、RL2、RL3)，以完成一些逻辑联动的需要，同时驱动一个蜂鸣器和一路温度保护信号，可以按照MCU的指令响应。温度保护信号，用于检测组合式X射线管组件上温度保护开关的状态。驱动信号RL1在电路板通电后即时给出，用于指示该电路板已工作，该信号可用于需要与电路板同步上电的外部设备，例如，使外部开机指示灯点亮，或者向X射线机门机连锁机构供电等。驱动信号RL2在通电后延时15秒后给出，用于逆变器延时接通220V电源，目的在于对于内部有大容量电容的逆变器来说，防止上电瞬间的大电流冲击。驱动信号RL3和蜂鸣器为可扩展的外设，可以根据上位机发送的指令，在需要的时候动作(例如，在射线产生时使蜂鸣器连续鸣叫，或者在曝光结束时给出几声鸣叫。RL3可以驱动外部继电器，来点亮“射线使用中”指示灯，等等)。温度保护信号是由高压发生器内的温度保护开关控制的，温度保护开关是一个温度传感器，其触点平时为常闭状态，当检测到发生器过热时触点会立即断开，此时温度保护信号的逻辑状态会发生变化，电路板检测到后通过MCU模块终止曝光。

逻辑电平控制模块，分别与MCU模块、外部物理开关、X射线发生器连接，用于根据外部开关信号和MCU信号控制X射线发生器发出或不发出X射线。如图4所示，主要包括三部分：第一部分是与MCU模块连接并对MCU模块发出的曝光命令信号进行处理的曝光命令处理电路；第二部分是与外部物理开关连接的用于对外部开关信号进行逻辑运算和处理的外部开关处理电路；第三部分X射线驱动电路，其分别与第一部分和第二部分连接，将曝光命令和外部开关命令进行合并处理，并根据处理结果判断是否发射X射线，若发射，则控制X射线发生器发出X射线。第三部分包括驱动芯片U5，MCU发出的曝光指令和经第二部分外部开关处理电路处理的外部开关命令，经过与非门芯片U4A和U4B的逻辑转换后，由驱动芯片U5及其周围驱动电路向发生器中的逆变器、灯丝板、旋转启动板发出最终的逻辑电平信号，控制发生器发出或不发出X射线。控制逆变器、灯丝板、旋转启动板具体为：控制逆变器主要有两个命令，准备命令和曝光命令，均为高电平有效，根据预设的时间参数来控制发生器工作的时序；控制灯丝板主要是焦点切换，低电平为小焦点，高电平时为大焦点；控制旋转启动板是启动命令信号，高电平有效。其中，曝光命令作为发出射线的最后一条命令，严格受控于外部开关命令信号(即手闸或脚闸的信号)，外部开关命令信号和曝光命令信号经过与非门芯片的逻辑转换后才由驱动芯片向逆变器发出，保证了当且仅当外部开关命令与MCU发出曝光命令同时作用时才能正常发出X射线。PC0-PC7是由MCU发出逻辑控制信号，其一一对应驱动芯片U5的OUT1-OUT8。信号的作用基本都是用于产生逆变器，灯丝板，旋转启动板的逻辑电平。PC0是曝光命令信号，该信号除了由MCU给出外，还需要经过外部控制器(即手闸或脚闸)的信号逻辑处理后送入驱动芯片U5的In4，经OUT4输出。这样设计的目的是确保仅当操作者按压开关时才能保持射线产生回路接通，一旦释放便立即中止。

通讯模块，分别与MCU模块和上位机连接，用于实现MCU模块与上位机之间的通讯。通讯方式有三种，包括CAN通信、RS-485通信和RS232通信。如图3所示，具体为：使用CAN通讯芯片U9实现CAN口通讯；使用RS-485芯片U13实现RS-485通讯；使用RS-232芯片U10实现RS-232通讯。

外部同步模块电路原理图如图3所示，包括：主动同步和被动同步。主动同步时，MCU发出曝光命令的同时，向外部经过光耦U11隔离后同步发送该命令至X射线的接收设备，一般为平板探测器或者是影像采集卡；主动同步时只向接收设备发送命令，接收设备收到命令后会开始扫描检测X射线；同步信号可以形象的理解为“握手信号”，使射线发射器和射线接收设备之间达成一种默契。被动同步时，接收外部的同步曝光命令经过光耦U6隔离后送入MCU，同步向逆变器发出曝光命令；被动同步信号是由X射线接收设备发出，即告诉发生器已做好扫描检测X射线的准备，可以发出X射线。电路板收到该命令后，MCU可以根据该命令的时序发送对应曝光命令序列，从而使曝光与接收同步进行。其工作时序为：操作者按下手闸或脚闸，MCU向X射线接收设备发出曝光请求，后者在准备好后向MCU发出被动同步信号，告诉发生器已做好扫描检测X射线的准备，可以发出X射线。逆变器发出的射线产生正常信号，经过光耦U12隔离后向外送出，作为同步响应信号；射线产生正常信号是逆变器根据其工作状态由硬件电路给出的作为判断X射线正常的信号，该信号不经过MCU处理，用于外部应用作为射线确认使用。图中，SYNCIN是指被动同步信号，可以接受外部发送进来的同步信号；SYNCOUT是指主动同步信号，可以向外部发送同步信号；kV＞85％是逆变器发出的射线产生的正常指示信号，kV＞85％表示采样到的实际kV信号大于kV设置值的85％，可以用于指示当前逆变器的工作状态，相当于同步确认信号。

看门狗模块，如图2所示，包括：MCU发出一个固定频率的脉冲信号，经过与非门芯片U26及周边RC延时电路的逻辑变换后，最终形成一个电源使能信号，只有在该信号正常时，电路板才能正常上电工作，防止MCU未能正常工作时发送出错误的命令从而造成损坏。从而保证在MCU工作异常时，及时断开电路板的电源，防止出现更严重的损坏。电源使能信号作为看门狗模块的最终输出信号，只有该信号正常时，电源模块U18和U19才能开启工作。当MCU通电后，立即向PB9发出固定频率的脉冲信号，称做喂狗信号，电路中RC延时电路约为0.5秒，其脉冲频率小于电路延时，此时逻辑电路最终可以产生正常的电源使能信号。当MCU本身或内部程序出现异常，喂狗信号随即异常，逻辑电路中的常态时间大于0.5秒，最终就不会产生正常的电源使能信号。

本发明用于控制X射线发生器的电路结构，如图1所示，该电路结构需要一个外部24V直流电源供电。电路板通过排缆线接口J8或接线端子J5与逆变器上的接口直接相连，实现对逆变器的供电和控制。电路板通过接线端子J6、J13、J14与灯丝板S15板直接相连，实现对灯丝板的供电和控制。电路板通过接线端子J3与旋转启动板直接相连，实现对旋转启动板的控制。接线端子J7连接手闸或脚闸，作为发射X射线的物理开关。接线端子J9连接控制外部继电器，实现开机延时等功能。接线端子J10可以连接需要与射线同步的外部系统。接线端子J11是CAN通讯端口。接线端子J15是RS-485通讯端口。

本发明实现了对X射线发生器套件的控制，可以和上位机进行数字通讯，将上位机发送的指令，通过该电路板转换为发生器套件所需要的模拟电压信号，控制发生器产生所需要的X射线。用户通过不同指令的组合，可以适用于不同应用场景，拥有充足的外设接口，满足各种需要。

本发明专利的有益效果在于，采用大规模集成电路芯片STM32系列单片机作为MCU。STM32系列产品基于超低功耗的ARM处理器内核，具有高性能，低成本，低功耗等优点。内部电路使用了当前最新的器件，布局简洁清晰，电路板体积小巧，可以满足市场上大部分厂家的使用需要，安全设计上满足医疗器械行业标准，满足电磁兼容标准，保护电路行之有效，为使用X射线发生器厂家配套提供了很好的解决方案。

以上对本申请实施例所提供的一种用于控制X射线发生器的电路结构，进行了详细介绍。以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

如在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求书当中所提及的“包含”、“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含/包括但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求书的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于控制X射线发生器的电路结构，所述电路结构与X射线发生器通信连接，其特征在于，所述电路结构包括：

MCU模块，用于接收上位机和其他模块的信号并控制各模块正常工作；

电源模块，用于生成多种压值的直流电源，并给各模块供电；

A/D和D/A转换模块，用于实现上位机的数字信号和X射线发生器的模拟信号之间的转换；

外设驱动模块，用于根据MCU模块的命令控制外设器件做出相应动作，满足逻辑联动的需要；

逻辑电平控制模块，用于根据外部开关命令和MCU模块发出的曝光命令控制X射线发生器完成发射工作，且仅在外部开关命令和曝光命令同时作用时才正常发射X射线；

以及外部同步模块，用于实现X射线发射设备和接收设备之间的“握手”通信。

2.根据权利要求1所述的用于控制X射线发生器的电路结构，其特征在于，所述电路结构还包括看门狗模块，用于对MCU模块发出的脉冲信号进行逻辑变换形成电源使能信号，且在电源使能信号满足条件时电源模块才正常供电。

3.根据权利要求1所述的用于控制X射线发生器的电路结构，其特征在于，所述外部开关命令和所述曝光命令经过与非门芯片的逻辑转换后由驱动电路向X射线发生器发出，以保证当且仅当所述外部开关命令和所述曝光命令同时作用时才能正常发射X射线。

4.根据权利要求1所述的用于控制X射线发生器的电路结构，其特征在于，所述外设驱动模块通过驱动芯片驱动第一继电器；所述第一继电器的驱动信号在电路结构通电后延时预设时间段给出，用于控制X射线发生器中的逆变器延时接通电源，防止因存在大容量电容而造成上电瞬间的大电流冲击。

5.根据权利要求4所述的用于控制X射线发生器的电路结构，其特征在于，所述外设驱动模块还通过驱动芯片驱动第二继电器、第三继电器、蜂鸣器和温度保护电路；

所述第二继电器的驱动信号在电路结构通电后即时给出，用于指示电路结构已开始工作；

所述第三继电器和所述蜂鸣器根据MCU模块的信号做出与X射线发射状态相关的指示动作；

所述温度保护电路用于监测组合式X射线管组件上温度保护开关的状态，在温度保护开关由于高温而发生状态改变时向MCU模块发出信号，以便终止曝光。

6.根据权利要求1所述的用于控制X射线发生器的电路结构，其特征在于，所述A/D和D/A转换模块转换的信号包括X射线发生器中高压电场的采样信号kV、流过X射线管阴阳两极之间的电流信号mA以及上位机发送来的数字量信号；

所述A/D和D/A转换模块对采样信号kV和电流信号mA进行按比例放大和模数转换，再经MCU模块发送给上位机；

所述A/D和D/A转换模块接收上位机经MCU模块发送来的数字量信号，对其进行数模转换和按比例放大后加载到X射线发生器相对应的模拟量中。

7.根据权利要求6所述的用于控制X射线发生器的电路结构，其特征在于，上位机经MCU模块发送来的数字量信号包括kV设置值和灯丝设置值，经所述A/D和D/A转换模块转换和放大后加载到X射线发生器的逆变器和灯丝板的模拟量中；

所述A/D和D/A转换模块对数字量信号进行数模转换后，通过可调电位器调整模拟量信号的输出值，改变放大比例，从而对X射线发生器起到保护作用。

8.根据权利要求1所述的用于控制X射线发生器的电路结构，其特征在于，所述外部同步模块的工作内容包括：主动同步和被动同步；

主动同步，MCU模块发出曝光命令的同时发出第一握手信号并经光耦隔离后传送给X射线接收设备，X射线接收设备收到第一握手信号后开始扫描检测X射线；

被动同步，X射线接收设备发出第二握手信号并经光耦隔离后送入MCU模块，MCU模块接收到第二握手信号后根据该信号的时序发送对应的曝光命令序列至X射线发生器。

9.根据权利要求3所述的用于控制X射线发生器的电路结构，其特征在于，所述外部开关命令和所述曝光命令同时作用的具体内容为：所述外部开关命令的内容为允许发射X射线时，MCU模块才发出所述曝光命令。

10.一种用于控制X射线发生器工作的控制器，所述控制器包括外壳和若干接口，所述控制器通过接口与X射线发生器连接；其特征在于，所述控制器包括如权利要求1-9任一所述的电路结构。

Images