CN203934088U - 一种x射线管的驱动电路 - Google Patents
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Abstract
一种X射线管的驱动电路，属于放射诊断设备领域。包括PWM逆变电路，其特征在于：设置有：一高频变压器，高频变压器的一次线圈与PWM逆变电路的输出端相连，用以将PWM逆变电路输出的交流电升压；一倍压整流模块，其输入端与所述高频变压器的二次线圈相连，用以对高频变压器输出地交流电进行整流以及将整流后的电压增压，倍压整流模块的输出端与X射线管的KV+接线端以及KV-接线端相连；以及灯丝变压器，灯丝变压器的一次线圈与X射线机控制器相连，其二次线圈与X射线管的灯丝相连。本X射线管的驱动电路降低了工作时对元器件的电压冲击，使用更加可靠同时可实现工作参数进行反馈。
Description
技术领域
一种X射线管的驱动电路，属于放射诊断设备领域。
背景技术
X射线机作为常见的医疗设备广泛应用于骨科手术、介入治疗等多个医疗领域，现有的X射线机包括外壳、X射线管以及对整个X射线机的工作状态进行控制的X射线机控制器。X射线管作为X射线机的核心部件，在工作时需要直流高电压驱动其发出X射线。在对X射线管进行驱动时，一般需要通过变压器对PWM逆变电路输出地方波电压进行升压，然后通过整流电路使升高后的交流电压变为直流电压，将该直流电压接入X射线管。现有的X射线管的驱动电路中普遍存在有如下缺陷：（1）、高频变压器的一次线圈为一段式，因此输入阻抗较低，从而使电流过大，因而元器件自身的要求较高，可靠性较差；（2）、未设置电流或电压的反馈电路，X射线机的控制器无法对倍压整流模块的输出值进行监控，容易造成危险。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种降低了工作时对元器件的电压冲击，使用更加可靠同时可实现工作参数进行反馈的X射线管的驱动电路。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该X射线管的驱动电路，包括PWM逆变电路，其特征在于：设置有：
一高频变压器，高频变压器的一次线圈与PWM逆变电路的输出端相连，用以将PWM逆变电路输出的交流电升压；
一倍压整流模块，其输入端与所述高频变压器的二次线圈相连，用以对高频变压器输出地交流电进行整流以及将整流后的电压增压，倍压整流模块的输出端与X射线管的KV+接线端以及KV-接线端相连；
以及灯丝变压器，灯丝变压器的一次线圈与X射线机控制器相连，其二次线圈与X射线管的灯丝相连。
优选的，所述的高频变压器的一次线圈为串联连接的两段式。
优选的，所述的高频变压器的二次线圈为并联设置的八组。
优选的，所述的倍压整流模块包括分别与X射线管的KV+接线端以及KV-接线端相连的两个倍压整流单元：第一倍压整流单元和第二倍压整流单元。
优选的，所述的第一倍压整流单元由二极管D1~D2、电容C1~C2，二极管D3~D4、电容C3~C4，二极管D5~D6，电容C5~C6以及二极管D7~D8、电容C7~C8组成的四组全波倍压整流电路串联组成；
所述的第二组倍压整流单元由二极管D9~D10、电容C9~C10，二极管D11~D12、电容C11~C12，二极管D13~D14，电容C13~C14以及二极管D15~D16、电容C15~C16组成的四组全波倍压整流电路串联组成。
优选的，在所述的第一倍压整流单元和第二倍压整流单元的输出端分别并联接有与X射线机控制器相连的反馈电路，在第一倍压整流单元的反馈电路中，接线端JX19串联一个或多个电阻之后并联到二极管D1的阴极，接线端JX21并联至二极管D8的阳极，接线端JX19和接线端JX21与X射线机控制器相连；
在第二倍压整流单元的反馈电路中，接线端JX20串联一个或多个电阻之后并联到二极管D16的阳极，接线端JX22并联至二极管D9的阴极，接线端JX20和接线端JX22同时与X射线机控制器相连。
优选的，所述的灯丝变压器包括变压器B2和变压器B3，变压器B2和变压器B3的一次线圈分别连接接线端JX23~JX24和接线端JX25~JX26，接线端JX23~JX24和接线端JX25~JX26分别连接X机射线机控制器。
与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：
1、高频变压器的一次线圈为串联连接的两段式，两段式线圈能够提高初级线圈的电感量，增加初级线圈的输入阻抗，防止换相过程中电流过大。
2、高频变压器的二次线圈为并联设置的八组，能够减小升压之后每组线圈上的电压，降低对绝缘材料的要求。
3、KV+端与KV-端采用分开整流的工作方式，这样能够保证KV+与KV-两端相对电压值不变的前提下的降低KV+端与KV-端的对地电压值。
4、X射线管的KV+端与KV-端分别采用四组倍压整流电路进行串联，能够降低每组倍压整流电路的电压值，降低对相关元器件的耐电压要求，提高可靠性。
5、设置有反馈电路，可以将KV+端与KV-端的电压值和电流值反馈至X射线机控制器，便于控制器进行监控。
6、在KV+端子和KV-端子的电压值反馈电路中，通过多个电子串联的方式进行电压值得反馈，可以降低电压对每一个电阻的冲击。
附图说明
图1为X射线管的驱动电路原理方框图。
图2为X射线管示意图。
图3为X射线管的驱动电路高频变压器电路原理图。
图4为X射线管的驱动电路KV+倍压整流模块以及其反馈电路原理图。
图5为X射线管的驱动电路KV-倍压整流模块以及其反馈电路原理图。
图6为X射线管的驱动电路灯丝变压器电路原理图。
具体实施方式
图1~6是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1~6对本实用新型做进一步说明。
如图1所示，一种X射线管的驱动电路，包括：PWM逆变电路、高频变压器、倍压整流模块、反馈电路以及灯丝变压器。PWM逆变电路的输入端与X射线机内的高频高压发生器相连，输出端与高频变压器的一次侧相连，高频变压器的二次侧与倍压整流模块的输入端相连，倍压整流模块的输出端连接X射线管的输入端。倍压整流模块的输出端同时用过反馈电路与X射线机控制器相连。X射线机控制器同时与灯丝变压器的一次线圈相连，灯丝变压器的二次线圈与X射线管的灯丝相连。在现有技术中，通过X射线机控制器对整个X射线机的工作状态进行控制，使X射线机正常工作，在本X射线管的驱动电路中未对该控制器进行改进。
PWM逆变电路的输入端与X射线机内的高频高压发生器相连，将高频高压发生器输出地直流电压逆变成脉宽可调的交流方波电压，并将交流方波电压送至高频变压器的一次线圈，高频变压器将PWM逆变电路输出地交流方波电压进行升压后送入倍压整流模块。倍压整流模块将高频变压器升压后的交流方波电压整流成直流电，并将该直流电进一步的电压加倍成高压直流电，并将该高压直流电送入X射线管驱动X射线管发出X射线。
倍压整流模块通过反馈电路将倍压整流模块的电流输出值和电压输出值送至X射线机控制器内，由X射线机的控制器对倍压整流模块输出值进行监控。X射线机控制器同时输出交流信号至灯丝变压器的一次线圈，灯丝变压器的二次线圈连接X射线管内的灯丝，驱动灯丝工作。
如图2所示的X射线管为市售常见的X射线管，其内内置有两组灯丝，分别为LMF接线端与COM接线端之间的大焦点灯丝以及SMF接线端与COM接线端之间的小焦点灯丝。COM接线端为公共接地端，COM接线端同时作为KV-接线端端，与KV+接线端之间连接高压直流电。
如图3所示，上述的高频变压器为变压器B1，变压器B1一次线圈的两个接线端JXP1~JXP2连接上述的PWM逆变电路的输出端，将交流方波电压引入变压器B1内。变压器B1的一次线圈为串联连接的两段式，两段式线圈能够提高初级线圈的电感量，增加初级线圈的输入阻抗，防止换相过程中电流过大。变压器B1的二次线圈并联设置有八组，这样能够减小升压之后每组线圈上的电压，降低对绝缘材料的要求。八组二次线圈共设置有如图所示的JX1~JX16共16个输出端子，16个输出端子与倍压整流模块的输入端相连。
如图4~5所示，上述的倍压整流模块包括与上述的变压器B1的八组二次线圈对应的八个全波倍压整流电路，八个全波倍压整流电路分为两个倍压整流单元分别与X射线管的KV+和KV-接线端相连。
第一组倍压整流单元由二极管D1~D2、电容C1~C2，二极管D3~D4、电容C3~C4，二极管D5~D6，电容C5~C6以及二极管D7~D8、电容C7~C8组成的四组全波倍压整流电路串联组成。如图4所示，第一组倍压整流单元的输出正极串联电阻R17后连接接线端JX17，接线端JX17与X射线管的KV+接线端相连。接线端JX19串联电阻R1~R8之后并联到二极管D1的阴极，接线端JX19与X射线机控制器相连，将接入KV+端子的电压值反馈至控制器；接线端JX21并联至二极管D8的阳极，接线端JX21同时与X射线机控制器相连，将接入KV+端子的毫安值反馈至控制器。
第二组倍压整流单元由二极管D9~D10、电容C9~C10，二极管D11~D12、电容C11~C12，二极管D13~D14，电容C13~C14以及二极管D15~D16、电容C15~C16组成的四组全波倍压整流电路串联组成。如图5所示，第一组倍压整流单元的输出负极串联电阻R18后连接接线端JX18，接线端JX18与X射线管的KV-接线端相连。接线端JX20串联电阻R9~R16之后并联到二极管D16的阳极，接线端JX20与X射线机控制器相连，将接入KV-端子的电压值反馈至控制器；接线端JX22并联至二极管D9的阴极，接线端JX22同时与X射线机控制器相连，将接入KV-端子的毫安值反馈至控制器。
在KV+端子和KV-端子的电压值反馈电路中，通过多个电阻串联的方式进行电压值得反馈，可以降低电压对每一个电阻的冲击。
在本X射线管的驱动电路中，KV+端与KV-端采用分开整流的工作方式，这样能够保证KV+与KV-两端相对电压值不变的前提下的降低KV+端与KV-端的对地电压值；KV+端与KV-端分别采用四组倍压整流电路进行串联，这样能够降低每组倍压整流电路的电压值，降低对相关元器件的耐电压要求，提高可靠性。
如图6所示，上述的灯丝变压器包括变压器B2和变压器B3，变压器B2的一次线圈连接接线端JX23~JX24，变压器B3的一次线圈连接接线端JX25~JX26，接线端JX23~JX24和接线端JX25~JX26分别连接X机射线机控制器，由X射线机控制器向变压器B2~B3输入电压信号，变压器B2~B3的次级线圈串联连接，两组次级线圈中部引出抽头作为COM接线端，变压器B2和B3的次级线圈的输出端分别对应连接图2中X射线管的LMF接线端和SMF接线端，及变压器B2~B3的次级线圈以及自次级线圈中部引出的COM接线端分别对应连接X射线管的LMF接线端、SMF接线端以及COM接线端。通过变压器B2~B3实现对X射线管大焦点灯丝以及小焦点灯丝的供电，在使用时可通过选择大焦点或小焦点曝光来通过变压器B2或变压器B3将电压加载到相应的灯丝上，变压器B2或变压器B3起到对低压和高压进行隔离的作用和对X射线管的灯丝进行加热，产生X射线。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。
Claims (7)
1.一种X射线管的驱动电路，包括PWM逆变电路，其特征在于：设置有：
一高频变压器，高频变压器的一次线圈与PWM逆变电路的输出端相连，用以将PWM逆变电路输出的交流电升压；
一倍压整流模块，其输入端与所述高频变压器的二次线圈相连，用以对高频变压器输出地交流电进行整流以及将整流后的电压增压，倍压整流模块的输出端与X射线管的KV+接线端以及KV-接线端相连；
以及灯丝变压器，灯丝变压器的一次线圈与X射线机控制器相连，其二次线圈与X射线管的灯丝相连。
2.根据权利要求1所述的X射线管的驱动电路，其特征在于：所述的高频变压器的一次线圈为串联连接的两段式。
3. 根据权利要求1所述的X射线管的驱动电路，其特征在于：所述的高频变压器的二次线圈为并联设置的八组。
4. 根据权利要求1所述的X射线管的驱动电路，其特征在于：所述的倍压整流模块包括分别与X射线管的KV+接线端以及KV-接线端相连的两个倍压整流单元：第一倍压整流单元和第二倍压整流单元。
5. 根据权利要求4所述的X射线管的驱动电路，其特征在于：所述的第一倍压整流单元由二极管D1~D2、电容C1~C2，二极管D3~D4、电容C3~C4，二极管D5~D6，电容C5~C6以及二极管D7~D8、电容C7~C8组成的四组全波倍压整流电路串联组成；
所述的第二组倍压整流单元由二极管D9~D10、电容C9~C10，二极管D11~D12、电容C11~C12，二极管D13~D14，电容C13~C14以及二极管D15~D16、电容C15~C16组成的四组全波倍压整流电路串联组成。
6. 根据权利要求5所述的X射线管的驱动电路，其特征在于：在所述的第一倍压整流单元和第二倍压整流单元的输出端分别并联接有与X射线机控制器相连的反馈电路，在第一倍压整流单元的反馈电路中，接线端JX19串联一个或多个电阻之后并联到二极管D1的阴极，接线端JX21并联至二极管D8的阳极，接线端JX19和接线端JX21与X射线机控制器相连；
在第二倍压整流单元的反馈电路中，接线端JX20串联一个或多个电阻之后并联到二极管D16的阳极，接线端JX22并联至二极管D9的阴极，接线端JX20和接线端JX22同时与X射线机控制器相连。
7. 根据权利要求1所述的X射线管的驱动电路，其特征在于：所述的灯丝变压器包括变压器B2和变压器B3，变压器B2和变压器B3的一次线圈分别连接接线端JX23~JX24和接线端JX25~JX26，接线端JX23~JX24和接线端JX25~JX26分别连接X机射线机控制器。
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| CN108990244A (zh) * | 2018-09-06 | 2018-12-11 | 杭州惠威无损探伤设备有限公司 | 高频电容倍压直流电路模块表面静电的消除设备及方法 |
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