CN113438785A - 用于高压x光机球管灯丝的电源 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于高压X光机球管灯丝的电源，该电源通过电流检测电路检测高压X光机球管灯丝输出的正弦电流有效值信号；通过PWM控制电路将给定的正弦电流预设值信号与高压X光机球管灯丝输出的正弦电流有效值信号进行比较并产生误差信号，误差信号经反馈补偿调整后产生PWM驱动信号；PWM驱动信号通过H桥逆变电路，将直流母线电压信号转换为占空比可调的交流方波电压信号，交流方波电压信号经滤波后得到正弦交流电压信号，并输出给所述高压X光机球管灯丝。
Description
技术领域
本发明涉及电源技术领域，特别地涉及一种用于高压X光机球管灯丝的电源。
背景技术
高压X光机电源是广泛应用于国民经济和国家建设的基础性技术。常应用于驱动X射线管、粒子加速器、真空微波器件、激光器、电火花和科学分析仪器等设备，应用领域包括：医疗成像、放疗，工业影像检测，安检，环保，雷达、电子对抗以及高能粒子对撞等。其供能电源是其核心部件和关键技术，其性能直接影响着系统的整体指标。
对于高压X光机而言，输出球管电流的性能影响成像性能。而在高压X光机球管中，球管电流与灯丝电流及管电压有着密切的联系。高压X光机工作时，先选定一个工作的kV管电压值，根据反馈动态地调整球管灯丝电流大小，以调节球管灯丝发射电子的数量，从而控制的球管电流。灯丝电源是高压X光机电源的一部分，它接收高压X光机控制系统给出的灯丝电流指令，控制灯丝驱动电源输出指令电流，并检测实际灯丝电流值及运行状态，反馈给控制系统。灯丝电源的性能对于高压X光机成像性能有着至关重要的作用。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种用于高压X光机球管灯丝的电源，其具有稳定、准确的输出电流，同时具备完善的保护功能。
上述的用于高压X光机球管灯丝的电源，包括：电流检测电路，用于检测高压X光机球管灯丝输出的正弦交流电流信号，并将所述正弦交流电流信号转换为正弦交流电压信号，所述正弦交流电压信号经有效值转换后得到高压X光机球管灯丝输出的正弦电流有效值信号；PWM控制电路，用于接收所述电流检测电路检测到的高压X光机球管灯丝输出的正弦电流有效值信号以及给定的高压X光机球管灯丝输出的正弦电流预设值信号，将正弦电流预设值信号与高压X光机球管灯丝输出的正弦电流有效值信号进行比较并产生误差信号，所述误差信号经反馈补偿调整后产生PWM驱动信号；H桥逆变电路，用于接收所述PWM控制电路输出的PWM驱动信号以及采样到的直流母线电压信号，基于PWM驱动信号，将直流母线电压信号转换为占空比可调的交流方波电压信号，交流方波电压信号经滤波后得到正弦交流电压信号，并输出给所述高压X光机球管灯丝。
进一步的，所述电流检测电路包括电流互感器、采样电阻及有效值检测芯片，通过所述电流互感器采样高压X光机球管灯丝输出的电流信号，得到正弦交流电流信号；正弦交流电流信号经所述采样电阻转换为正弦直流电压信号，正弦直流电压信号经过所述有效值检测芯片转换为正弦电流有效值信号。
进一步的，所述PWM控制电路包括PWM控制器及补偿网络，所述补偿网络，用于接收电流检测电路检测到的高压X光机球管灯丝输出的正弦电流有效值信号以及给定的高压X光机球管灯丝输出的正弦电流预设值信号，将正弦电流预设值信号与高压X光机球管灯丝输出的正弦电流有效值信号进行比较并产生误差信号，所述误差信号经反馈补偿调整后输送至所述PWM控制器；所述PWM控制器，用于基于反馈补偿调整后的误差信号产生PWM驱动信号，并输出给所述H桥逆变电路。
进一步的，所述补偿网络包括串联的超前补偿网络和滞后补偿网络，所述超前补偿网络，用于接收电流检测电路检测到的高压X光机球管灯丝输出的正弦电流有效值信号，并对其进行超前补偿；所述滞后补偿网络，用于接收经超前补偿后正弦电流有效值信号以及给定的高压X光机球管灯丝输出的正弦电流预设值信号，将正弦电流预设值信号与高压X光机球管灯丝输出的正弦电流有效值信号进行比较并产生误差信号，并将误差信号进行滞后反馈补偿。
进一步的，所述超前补偿网络包括第一电阻、串联的第三电阻和第三电容，所述第一电阻并联在串联的第三电阻和第三电容的两端。
进一步的，所述滞后补偿网络包括比较器、第一电容以及串联的第二电阻和第二电容，串联的第二电阻和第二电容并联在所述比较器的两端，所述第一电容并联在串联的第二电阻和第二电容的两端。
进一步的，所述H桥逆变电路包括全桥逆变电路、输出滤波器以及隔离变压器，通过所述全桥逆变电路接收所述PWM控制电路输出的PWM驱动信号以及采样到的直流母线电压信号，将直流母线电压信号转换为占空比可调的交流方波电压信号；交流方波电压信号经所述输出滤波器滤波后，得到正弦交流电压信号；正弦交流电压信号经所述隔离变压器隔离后，传输给所述高压X光机球管灯丝，以给所述高压X光机球管灯丝供电。
进一步的，所述输出滤波器包括串联电感、串联电容及并联电容组成，串联后的串联电感和串联电容的一端连接所述全桥逆变电路，另一端连接所述隔离变压器的原边，所述并联电容并联在所述隔离变压器的原边的两端。
进一步的，还包括MOS管瞬时过流保护电路，所述MOS管瞬时过流保护电路包括采样电阻以及由电容和电阻组成的一阶滤波器，所述采样电阻连接母线，用于采样母线上的直流母线电流信号，将直流母线电流信号转换为直流母线电压信号；所述一阶滤波器的一端连接所述PWM控制器，另一端连接所述采样电阻，用于将直流母线电压信号滤波后输送到所述PWM控制器的控制端口。
进一步的，还包括灯丝电流有效值过流保护电路，所述灯丝电流有效值过流保护电路包括比较器和高压X光机保护逻辑电路，所述比较器，用于接收所述电流检测电路采样到的高压X光机球管灯丝输出的正弦电流有效值信号以及给定的球管灯丝电流过流阈值信号，将球管灯丝电流过流阈值信号与高压X光机球管灯丝输出的正弦电流有效值信号进行比较，产生过流信号，并将过流信号反馈给所述高压X光机保护逻辑电路，所述高压X光机保护逻辑电路连接球管灯丝驱动电源直流母线继电器，用于产生控制信号并输出至所述球管灯丝驱动电源直流母线继电器，以控制所述球管灯丝驱动电源直流母线继电器开关。
上述的用于高压X光机球管灯丝的电源，以PWM控制电路为控制核心，通过电流检测电路检测高压X光机球管灯丝输出的电流有效值，并与给定的高压X光机球管灯丝输出的电流预设值比较，产生误差信号，误差信号经PWM控制电路补偿调整后输出PWM驱动信号，PWM驱动信号经H桥逆变电路后，输出适合高压X光机球管灯丝长期工作的准正弦电压信号为高压X光机球管灯丝供电。
附图说明
为了说明而非限制的目的，现在将根据本发明的优选实施例、特别是参考附图来描述本发明，其中：
图1是本实施例提出的用于高压X光机球管灯丝的电源10的整体结构框图；
图2是图1中电流检测电路的电路图；
图3是图1中PWM调制器芯片工作波形图；
图4是自举驱动电路的结构图；
图5是超前-滞后补偿网络的结构图；
图6是图1中H桥逆变电路的电路图；
图7是图1中LCC串并联谐振式滤波器的幅频特性曲线图；
图8是LC串联谐振式滤波器及LCC串并联谐振式滤波器的增益曲线图；
图9是图1中MOS管瞬时过流保护电路的电路图；
图10是图1中瞬态及浪涌抑制电路的电路图；
图11是灯丝电流有效值过流保护电路的电路结构图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
图1是本实施例提出的用于高压X光机球管灯丝的电源10的整体结构框图。下面以电源的负载为高压X光机球管灯丝14为例，对该电源10的具体组成结构进行详细展开说明。
请参阅图1，该电源10包括：电流检测电路11、PWM控制电路12和H桥逆变电路13。其中，电流检测电路11，用于实时检测高压X光机球管灯丝输出的正弦交流电流信号，并将正弦交流电流信号转换为正弦交流电压信号，正弦交流电压信号经有效值转换得到正弦电流有效值信号，从而得到高压X光机球管灯丝输出的正弦电流有效值信号。PWM控制电路12连接电流采样电路11，用于接收电流检测电路11检测到的高压X光机球管灯丝输出的正弦电流有效值信号以及给定的高压X光机球管灯丝输出的正弦电流预设值信号，将正弦电流预设值信号与高压X光机球管灯丝输出的正弦电流有效值信号进行比较并产生误差信号，该误差信号经反馈补偿调整后产生相应的PWM驱动信号。H桥逆变电路13连接PWM控制电路12，用于接收PWM控制电路12输出的PWM驱动信号以及采样到的直流母线电压信号，基于PWM驱动信号，将直流母线电压信号转换为占空比可调的交流方波电压信号，交流方波电压信号经滤波后得到适合高压X光机球管灯丝长期工作的正弦交流电压信号，利用该正弦交流电压信号为高压X光机球管灯丝供电。
上述的电源10，以PWM控制电路12为控制核心，通过电流检测电路11检测高压X光机球管灯丝输出的电流有效值，并与给定的高压X光机球管灯丝输出的电流预设值比较，产生误差信号，误差信号经PWM控制电路12补偿调整后输出PWM驱动信号，PWM驱动信号经H桥逆变电路后，输出适合高压X光机球管灯丝长期工作的准正弦电压信号为高压X光机球管灯丝供电。
为了实现对高压X光机球管灯丝电流有效值闭环反馈控制，首先需要对高压X光机球管灯丝输出的电流有效值进行检测。图2示出了电流检测电路11的电路图。如图2所示，电流检测电路11包括电流互感器111、采样电阻112及有效值检测芯片113，电流互感器111连接采样电阻112，用于采样高压X光机球管灯丝输出的电流信号，得到正弦交流电流信号；采样电阻112连接有效值检测芯片113，正弦交流电流信号经采样电阻112后转换为正弦直流电压信号，正弦直流电压信号通过有效值检测芯片113转换为正弦电流有效值信号。
请参阅图1，PWM控制电路12包括PWM控制器121及补偿网络122，补偿网络122连接电流检测电路11，用于接收电流检测电路11检测到的高压X光机球管灯丝输出的正弦电流有效值信号以及给定的高压X光机球管灯丝输出的正弦电流预设值信号，将正弦电流预设值信号与高压X光机球管灯丝输出的正弦电流有效值信号进行比较并产生误差信号，该误差信号经反馈补偿调整后输送至PWM控制器121；PWM控制器121连接补偿网络122，用于基于反馈补偿调整后的误差信号产生PWM驱动信号，并输出给H桥逆变电路13，以调节H桥逆变电路13输出的电压信号。
在本实施例中，电源10调制方式采用PWM控制器121调制。PWM控制器121调制是利用固定频率变占空比的驱动波形调节H桥逆变电路13输出的电压信号，其优点是控制策略简单，成熟可靠，输出电压调节范围广，电压质量好。
上述的PWM控制器121的工作过程为：通过在RAMP引脚外接RC电路，在每个开关周期开始时通过RC电路充电，电位上升；每个开关周期结束时电平被拉至零电位，在RAMP引脚产生锯齿波。经外部补偿网络调整后的误差信号输入到COMP端口，经内部比例变换后与锯齿波比较，得到PWM信号，送入内部驱动逻辑门电路，产生PWM驱动信号，整个过程如图3所示。误差值信号外部补偿网络调整后被送到PWM控制器的内部比较器中，以控制驱动信号脉冲占空比，从而控制输出正弦电流的有效值。
本实施例的采用自举方式驱动PWM控制器121。PWM控制器121自身具有驱动电流能力，因此无需外加驱动芯片，本实施例中PWM控制器121外接的驱动电路采用自举驱动电路，自举驱动电路结构如图4所示。自举驱动电路包括串联的自举二极管Dbs及自举电容Cbs。自举驱动电路工作原理为：当下桥臂MOSFET导通时，PWM控制器121输出Vcc电源通过自举二极管Dbs向自举电容Cbs充电，从而使Vbs上升，假定在此期间自举电容已充到足够电压，Vbs＝Vcc。当PWM控制器内部HB与HO间集成CMOS导通时，上桥臂MOS管栅源极电压即为Cbs电压，由此使得上桥臂MOS管导通。
在本实施例中，补偿网络122采用超前-滞后补偿网络。图5示出了超前-滞后补偿网络的结构。如图5所示，超前-滞后补偿网络包括串联的超前补偿网络和滞后补偿网络，超前补偿网络包括第一电阻R1、串联的第三电阻R3和第三电容C3，第一电阻R1并联在串联的第三电阻R3和第三电容C3的两端；滞后补偿网络包括比较器、第一电容C1以及串联的第二电阻R2和第二电容C2，串联的第二电阻R2和第二电容C2并联在比较器的两端，第一电容C1并联在串联的第二电阻R2和第二电容C2的两端。超前-滞后补偿网络对应的传递函数为：
其中，
式中，R1、R2、R3分别为第一电阻、第二电阻及第三电阻；C1、C2、C3分别为第一电容、第二电容及第三电容，Ui为补偿网络输入电压，Uo为补偿网络输出电压。
本实施例采用PWM控制器外置的补偿网络122，提高电源的输出精度和动态响应。
在本实施例中，采用H桥式逆变电路13使灯丝驱动电源输出交流准正弦波。如图6所示，H桥逆变电路13包括由MOS管Q1-Q4组成的全桥逆变电路131、输出滤波器132以及隔离变压器133，全桥逆变电路131连接PWM控制器121，用于接收PWM控制器121输出的PWM驱动信号以及采样到的直流母线电压信号，将直流母线电压信号转换为占空比可调的交流方波电压信号；输出滤波器132连接于全桥逆变电路131与隔离变压器133之间，用于将交流方波电压信号进行滤波，得到正弦度高的交流电压信号；隔离变压器133连接输出滤波器132，用于将正弦度高的交流电压信号隔离后，传输给高压X光机球管灯丝14供电。
其中，输出滤波器132采用LCC串并联谐振式滤波器。如图6所示，LCC串并联谐振式滤波器由串联电感Lr、串联电容Cr与并联电容Cp组成，串联电感Lr和电容Cr的一端连接全桥逆变电路131，另一端连接隔离变压器133的原边，并联电容Cp并联在隔离变压器的原边的两端，用于将全桥逆变电路输出的交流方波电压信号进行滤波，滤波后得到正弦度高的交流电压信号。
LCC串并联谐振式滤波器如下式：
其中，Lr为串联电感；Cr为串联电容；Cp为并联电容。
LC串联谐振滤波器如下：
其中，fm为输出电压增益频率，Lr为谐振电感；Cr为串联电容，R为高压X光机球管灯丝电阻。
图7示出了LCC串并联谐振式滤波器的幅频特性曲线。图8示出了LC串联谐振式滤波器及LCC串并联谐振式滤波器的增益曲线。由图8可以看出，LCC谐振式滤波器对于高频谐波的滤波性能优于LC串联谐振式滤波器，而对于开关频率次分量增益为1，与LC串联谐振式滤波器相同。
可见，LCC串并联谐振式滤波器为三阶滤波器，与串联谐振滤波器相比，并联电容Cp使得高频谐波分量被进一步滤除，改善了滤波器输出波形性能；与LC二阶并联滤波器相比，增加了Lr、Cr组成的谐振腔，有效限制了无功能量的产生。LCC串并联谐振式滤波器作为三阶滤波器，其设计也更加灵活。
一些实施例中，如图1所示，上述的电源10还包括MOS管瞬时过流保护电路15。MOSFET是H桥逆变电路中的关键器件，当电路出现异常，电流突增，MOSFET易因瞬间过流损坏。本实施例中采用的PWM控制器121集成了电流保护功能。图9示出了MOS管瞬时过流保护电路15的电路图。如图9所示，MOS管瞬时过流保护电路15连接于PWM控制器121与母线之间，用于采样母线上的直流母线电流信号，并将直流母线电流信号转换为直流母线电压信号，直流母线电压信号经滤波后输出至PWM控制器121。当PWM控制器121的端口电压超过设定的过流阈值时，PWM控制器121将封锁驱动脉冲输出，使PWM控制器121停止高压X光机球管灯丝驱动电源工作。
如图9所示，MOS管瞬时过流保护电路15包括由电容CF、电阻RF组成的一阶滤波器和采样电阻Rcs组成，由电容CF、电阻RF组成的一阶滤波器的一端连接PWM控制器121的CS端口，另一端连接采样电阻Rcs，采样电阻Rcs连接母线，用于采样母线上的直流母线电流信号，将直流母线电流信号转换为直流母线电压信号，直流母线电压信号经一阶RC滤波器滤除高频干扰后送到PWM控制器121的CS端口。当PWM控制器的CS端口电压超过0.75V时，PWM控制器121将封锁驱动脉冲输出，经过一段时间(通过外接电容容值设定)后，再次开启驱动脉冲输出，若仍然过流，则再次封锁，称为打嗝模式(Hiccup Mode)。
本实施例中，采样电阻Rcs选择阻值为25mΩ的功率电阻，当直流母线电流超过30A(即MOSFET最大允许电流)时，触发打嗝模式，封锁驱动脉冲输出，实现MOS管瞬时过流保护。
一些实施例中，如图1所示，上述的电源还包括瞬态及浪涌抑制电路16。图10示出了瞬态及浪涌抑制电路16的电路图。如图10所示，瞬态及浪涌抑制电路16包括串联的压敏电阻及气体放电管，压敏电阻的一端连接H桥逆变电路中隔离变压器133原边的一端，用于抑制H桥逆变电路中的异常过电压，防止电路受过压损坏；气体放电管的一端连接压敏电阻，另一端连接H桥逆变电路中隔离变压器133原边的另一端，用于当遭遇浪涌脉冲时，保护精密元器件免受损坏。
由于压敏电阻具有较大的寄生电容，应用于交流电源系统保护时会产生数值可观的泄漏电流，较大的泄露电流往往会影响系统的正常运行。
本实施例中瞬态及浪涌抑制电路16将压敏电阻与陶瓷气体放电管串联，由于气体放电管的寄生电容很小，串联支路的总电容很小。
在串联组合支路中，放电管相当于一个开关，无暂态过电压作用时，气体放电管将压敏电阻与系统隔离开，使压敏电阻中泄露电流很小，从而降低压敏电阻的参考电压，而无需考虑由此引起的泄露电流增大，因而有效地减缓了压敏电阻性能衰退。在暂态过电压过程中，压敏电阻的参考电压可以选得较低，气体放电管可以迅速放电导通，串联支路可以给出低于单个压敏电阻的钳位电压。
高压X光机球管灯丝为精密元器件，在过压过流情况下极易损坏，本实施例通过瞬态及浪涌抑制电路16、MOS管瞬时过流保护电路来提高灯丝电源的可靠性。本实施例能够实现灯丝电源稳定、精确地输出设定电流值，以保证高压X光机曝光期间mA稳定，同时具有完善的保护和抗干扰措施。
一些实施例中，上述的电源10还包括灯丝电流有效值过流保护电路17。由于球管阴极灯丝为高压X光机系统中关键元器件，其安全运行十分重要，因此有必要设计灯丝电流有效值过流保护电路。图11示出了灯丝电流有效值过流保护电路17的电路结构。如图11所示，灯丝电流有效值过流保护电路17连接电流检测电路11的输出端，灯丝电流有效值过流保护电路17包括比较器171和高压X光机保护逻辑电路172，比较器171用于接收电流检测电路11采样到的高压X光机球管灯丝输出的正弦电流有效值信号以及给定的球管灯丝电流过流阈值信号，将球管灯丝电流过流阈值信号与高压X光机球管灯丝输出的正弦电流有效值信号进行比较，产生过流信号，并将过流信号反馈给高压X光机保护逻辑电路172，高压X光机保护逻辑电路172连接球管灯丝驱动电源直流母线继电器18，高压X光机保护逻辑电路172产生控制信号并输出至球管灯丝驱动电源直流母线继电器18，以控制球管灯丝驱动电源直流母线继电器18关断，切断球管灯丝驱动电源输出，实现球管灯丝电流有效值过流保护。
上述的用于高压X光机球管灯丝的电源的具体工作过程为：
通过电流互感器111采样高压X光机球管灯丝输出的电流信号，得到正弦交流电流信号；正弦交流电流信号经采样电阻112后转换为正弦直流电压信号，正弦直流电压信号通过有效值检测芯片113转换为正弦电流有效值信号。
通过补偿网络122接收电流检测电路11检测到的高压X光机球管灯丝输出的正弦电流有效值信号以及给定的高压X光机球管灯丝输出的正弦电流预设值信号，将正弦电流预设值信号与高压X光机球管灯丝输出的正弦电流有效值信号进行比较并产生误差信号，该误差信号经反馈补偿调整后输送至PWM控制器121；PWM控制器121产生PWM驱动信号，并输出给H桥逆变电路13，以调节H桥逆变电路13输出的电压信号。
全桥逆变电路131接收PWM控制器121输出的PWM驱动信号以及采样到的直流母线电压信号，将直流母线电压信号转换为占空比可调的交流方波电压信号，交流方波电压信号经输出滤波器滤波后，得到正弦度高的交流电压信号，正弦度高的交流电压信号经隔离变压器133隔离后，输出给高压X光机球管灯丝14，以给高压X光机球管灯丝14供电。
上述的用于高压X光机球管灯丝的电源，以PWM控制器芯片为控制核心，逆变电路拓扑为全桥逆变电路和LCC谐振变换器，通过电流互感器及有效值转换芯片检测高压X光机球管灯丝输出的电流有效值，与球管灯丝电流预设值比较并产生误差信号，误差信号经有源超前-滞后补偿网络调整后送到PWM控制器的内部比较器中，以控制驱动脉冲占空比，从而控制输出正弦电流的有效值。球管灯丝为精密元器件，在过压过流情况下极易损坏，该电源还通过瞬态及浪涌抑制电路、MOS管瞬时过流保护电路来提高灯丝电源的可靠性。上述的电源能够实现灯丝电源稳定、精确地输出设定电流值，以保证高压X光机曝光期间mA稳定，同时具有完善的保护和抗干扰措施。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，取决于设计要求和其他因素，可以发生各种各样的修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于高压X光机球管灯丝的电源，其特征在于，包括：
电流检测电路，用于检测高压X光机球管灯丝输出的正弦交流电流信号，并将所述正弦交流电流信号转换为正弦交流电压信号，所述正弦交流电压信号经有效值转换后得到高压X光机球管灯丝输出的正弦电流有效值信号；
PWM控制电路，用于接收所述电流检测电路检测到的高压X光机球管灯丝输出的正弦电流有效值信号以及给定的高压X光机球管灯丝输出的正弦电流预设值信号，将正弦电流预设值信号与高压X光机球管灯丝输出的正弦电流有效值信号进行比较并产生误差信号，所述误差信号经反馈补偿调整后产生PWM驱动信号；
H桥逆变电路，用于接收所述PWM控制电路输出的PWM驱动信号以及采样到的直流母线电压信号，基于PWM驱动信号，将直流母线电压信号转换为占空比可调的交流方波电压信号，交流方波电压信号经滤波后得到正弦交流电压信号，并输出给所述高压X光机球管灯丝。
2.根据权利要求1所述的用于高压X光机球管灯丝的电源，其特征在于，所述电流检测电路包括电流互感器、采样电阻及有效值检测芯片，通过所述电流互感器采样高压X光机球管灯丝输出的电流信号，得到正弦交流电流信号；正弦交流电流信号经所述采样电阻转换为正弦直流电压信号，正弦直流电压信号经过所述有效值检测芯片转换为正弦电流有效值信号。
3.根据权利要求1所述的用于高压X光机球管灯丝的电源，其特征在于，所述PWM控制电路包括PWM控制器及补偿网络，所述补偿网络，用于接收电流检测电路检测到的高压X光机球管灯丝输出的正弦电流有效值信号以及给定的高压X光机球管灯丝输出的正弦电流预设值信号，将正弦电流预设值信号与高压X光机球管灯丝输出的正弦电流有效值信号进行比较并产生误差信号，所述误差信号经反馈补偿调整后输送至所述PWM控制器；所述PWM控制器，用于基于反馈补偿调整后的误差信号产生PWM驱动信号，并输出给所述H桥逆变电路。
4.根据权利要求3所述的用于高压X光机球管灯丝的电源，其特征在于，所述补偿网络包括串联的超前补偿网络和滞后补偿网络，所述超前补偿网络，用于接收电流检测电路检测到的高压X光机球管灯丝输出的正弦电流有效值信号，并对其进行超前补偿；所述滞后补偿网络，用于接收经超前补偿后正弦电流有效值信号以及给定的高压X光机球管灯丝输出的正弦电流预设值信号，将正弦电流预设值信号与高压X光机球管灯丝输出的正弦电流有效值信号进行比较并产生误差信号，并将误差信号进行滞后反馈补偿。
5.根据权利要求4所述的用于高压X光机球管灯丝的电源，其特征在于，所述超前补偿网络包括第一电阻、串联的第三电阻和第三电容，所述第一电阻并联在串联的第三电阻和第三电容的两端。
6.根据权利要求4所述的用于高压X光机球管灯丝的电源，其特征在于，所述滞后补偿网络包括比较器、第一电容以及串联的第二电阻和第二电容，串联的第二电阻和第二电容并联在所述比较器的两端，所述第一电容并联在串联的第二电阻和第二电容的两端。
7.根据权利要求1所述的用于高压X光机球管灯丝的电源，其特征在于，所述H桥逆变电路包括全桥逆变电路、输出滤波器以及隔离变压器，通过所述全桥逆变电路接收所述PWM控制电路输出的PWM驱动信号以及采样到的直流母线电压信号，将直流母线电压信号转换为占空比可调的交流方波电压信号；交流方波电压信号经所述输出滤波器滤波后，得到正弦交流电压信号；正弦交流电压信号经所述隔离变压器隔离后，传输给所述高压X光机球管灯丝，以给所述高压X光机球管灯丝供电。
8.根据权利要求7所述的用于高压X光机球管灯丝的电源，其特征在于，所述输出滤波器包括串联电感、串联电容及并联电容组成，串联后的串联电感和串联电容的一端连接所述全桥逆变电路，另一端连接所述隔离变压器的原边，所述并联电容并联在所述隔离变压器的原边的两端。
9.根据权利要求3所述的用于高压X光机球管灯丝的电源，其特征在于，还包括MOS管瞬时过流保护电路，所述MOS管瞬时过流保护电路包括采样电阻以及由电容和电阻组成的一阶滤波器，所述采样电阻连接母线，用于采样母线上的直流母线电流信号，将直流母线电流信号转换为直流母线电压信号；所述一阶滤波器的一端连接所述PWM控制器，另一端连接所述采样电阻，用于将直流母线电压信号滤波后输送到所述PWM控制器的控制端口。
10.根据权利要求1所述的用于高压X光机球管灯丝的电源，其特征在于，还包括灯丝电流有效值过流保护电路，所述灯丝电流有效值过流保护电路包括比较器和高压X光机保护逻辑电路，所述比较器，用于接收所述电流检测电路采样到的高压X光机球管灯丝输出的正弦电流有效值信号以及给定的球管灯丝电流过流阈值信号，将球管灯丝电流过流阈值信号与高压X光机球管灯丝输出的正弦电流有效值信号进行比较，产生过流信号，并将过流信号反馈给所述高压X光机保护逻辑电路，所述高压X光机保护逻辑电路连接球管灯丝驱动电源直流母线继电器，用于产生控制信号并输出至所述球管灯丝驱动电源直流母线继电器，以控制所述球管灯丝驱动电源直流母线继电器开关。
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