CN204216652U - 一种具有能量补偿的x射线机供电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有能量补偿的X射线机供电装置，包括依次电连接的滤波模块、整流模块、高频逆变模块和高频功率变压器，还包括蓄电池组、第一选择开关、第二选择开关和滤波储能电容C1；整流模块的两个输出端分别通过第一选择开关、第二选择开关与高频逆变模块的两个输入端电连接；滤波储能电容C1的两端分别与高频逆变模块的两个输入端电连接。通过选择开关的切换，实现蓄电池组供电和市电供电两种工作方式，并且由于在高频逆变模块的两端电连接滤波储能电容C1，降低了蓄电池组的要求，降低了市电电源质量和输入功率的要求，X射线机能够在恶劣的市电条件下稳定工作，提高了X射线机的室内外应用范围。

Description

一种具有能量补偿的X射线机供电装置

技术领域

本实用新型涉及一种电源供给装置，尤其涉及一种具有能量补偿的X射线机供电装置。

背景技术

X射线机的基本组成部件为高压发生装置、X射线管组件、辅助机架及图像接收装置。其中，作为X射线机产生X射线的能量来源的高压发生器装置，绝大部分厂家已经使用了高频逆变技术。该工作原理为：50Hz的输入网电源经滤波、整流后成为直流电源。或使用电池供电，直接得到直流电源。该直流电源再经大容量电容滤波后，输入频率逆变模块，将直流电源变换为20kHz以上的高频交流电源，最后送到高频功率变压器模块中，产生40kV以上的高电压。该高压加在X射线管正、负两极，产生X射线。

采用市电供电，并采用可充电电池作为补偿电源，得到直流电源后采用mF级电解质电容进行滤波，再经频率逆变和升压后，形成产生射线所需的高电压。

现有技术的缺点：1）高压发生装置的输出功率取决于市电的供电质量，在恶劣环境中需使用充电电池作为补偿电源；2）滤波电路采用容量为mF级的电解电容，容量小。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种具有能量补偿的X射线机供电装置，这种具有能量补偿的X射线机供电装置能够实现蓄电池组供电和市电供电两种工作方式，并且降低了蓄电池组的要求，降低了市电电源质量和输入功率的要求，X射线机能够在恶劣的市电条件下稳定工作，提高了X射线机的室内外应用范围。采用的技术方案如下：

一种具有能量补偿的X射线机供电装置，包括依次电连接的滤波模块、整流模块、高频逆变模块和高频功率变压器，其特征是：还包括蓄电池组、第一选择开关、第二选择开关和滤波储能电容C1；所述整流模块的两个输出端分别通过第一选择开关、第二选择开关与所述高频逆变模块的两个输入端电连接；第一选择开关的第一输入端与整流模块的其中一个输出端电连接，第一选择开关的第二输入端与蓄电池组的其中一端电连接，第一选择开关的输出端与高频逆变模块的其中一个输入端电连接；第二选择开关的第一输入端与整流模块的另一个输出端电连接，第二选择开关的第二输入端与蓄电池组的另一端电连接，第二选择开关的输出端与高频逆变模块的另一个输入端电连接；滤波储能电容C1的两端分别与高频逆变模块的两个输入端电连接。

上述高频逆变模块将直流电源变换为20kHz以上的高频交流电源，该模块属于现有技术，在这里不再详述。

上述高频功率变压器对输入的交流电源进行升压，产生40kV以上的高电压，该模块属于现有技术，在这里不再详述。

通过第一选择开关、第二选择开关将蓄电池组并联在整流模块的两个输出端，通过第一选择开关、第二选择开关的切换，实现蓄电池组供电和市电供电两种工作方式，并且在高频逆变模块的两端电连接滤波储能电容C1。当切换第一选择开关、第二选择开关至蓄电池组处于连接状态，进入蓄电池组供电工作方式，蓄电池组的电压加在滤波储能电容C1正负极两端，并经滤波储能电容C1滤波、储能，射线曝光过程中，滤波储能电容C1发挥功率密度高的特性，短时间内释放大电流补充到主电路中，并经高频逆变模块、高频功率变压器产生高电压，加载在X射线球管阴阳两极，产生射线；当切换第一选择开关、第二选择开关至整流模块处于连接状态，进入市电供电工作方式，市电220VAC，经过滤波模块滤波和整流模块整流后，得到直流电压，该直流电压加在滤波储能电容C1正负极两端，并经滤波储能电容C1滤波、储能，射线曝光过程中，滤波储能电容C1发挥功率密度高的特性，短时间内释放大电流补充到主电路中，并经高频逆变模块、高频功率变压器产生高电压，加载在X射线球管阴阳两极，产生射线。从上述工作原理可知：由于在整流模块的两个输出端并入蓄电组，实现蓄电池组供电和市电供电两种工作方式；由于在高频逆变模块的两端电连接滤波储能电容C1，在蓄电组供电的工作方式下，蓄电池组与滤波储能电容C1组合应用，滤波储能电容C1进行能量补偿，降低了蓄电池组的放电要求，在满足大电流需要的前提下，最大限度降低电池组的要求；由于在高频逆变模块的两端电连接滤波储能电容C1，在市电供电的工作方式下，滤波储能电容C1兼具滤波、储能和能量补偿功能，降低了对市电电源质量和输入功率的要求，X射线机能够在恶劣的市电条件下稳定工作，提高了X射线机的室内外应用范围。

作为本实用新型的优选方案，所述滤波模块包括电容C2、电容C3和互感器T1；电容C2的两端分别与互感器T1的两个输入端电连接；电容C3的两端分别与互感器T1的两个输出端电连接。通过电容C2、电容C3对市电进行滤波，并通过互感器T1对市电的输入进行电气隔离，提高了市电的输入质量并消除干扰，提高了X射线机的工作稳定性。

作为本实用新型进一步的优选方案，所述整流模块为桥式整流电路。采用常用的桥式整流电路作为整流模块，既满足整流的要求，也简单实用。

作为本实用新型进一步的优选方案，所述滤波储能电容C1为50F以上的超级电容。超级电容的容量一般在0.22F～7000F之间，优选采用50F以上的超级电容作为滤波储能电容C1，大幅度提高电流补偿的幅度，大幅度降低蓄电池组的放电要求和市电的输入功率要求。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：

由于在整流模块的两个输出端并入蓄电组，实现蓄电池组供电和市电供电两种工作方式；由于在高频逆变模块的两端电连接滤波储能电容C1，在蓄电组供电的工作方式下，蓄电池组与滤波储能电容C1组合应用，滤波储能电容C1进行能量补偿，降低了蓄电池组的放电要求，在满足大电流需要的前提下，最大限度降低电池组的要求；由于在高频逆变模块的两端电连接滤波储能电容C1，在市电供电的工作方式下，滤波储能电容C1兼具滤波、储能和能量补偿功能，降低了对市电电源质量和输入功率的要求，X射线机能够在恶劣的市电条件下稳定工作，提高了X射线机的室内外应用范围。

附图说明

图1是本实用新型优选实施方式的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和本实用新型的优选实施方式做进一步的说明。

如图1所示，这种具有能量补偿的X射线机供电装置，包括依次电连接的滤波模块1、整流模块2、高频逆变模块3和高频功率变压器4，还包括蓄电池组5、第一选择开关6、第二选择开关7和滤波储能电容C1；整流模块2的两个输出端分别通过第一选择开关6、第二选择开7关与高频逆变模块3的两个输入端电连接；第一选择开关6的第一输入端与整流模块2的其中一个输出端电连接，第一选择开关6的第二输入端与蓄电池组5的其中一端电连接，第一选择开关6的输出端与高频逆变模块3的其中一个输入端电连接；第二选择开关7的第一输入端与整流模块2的另一个输出端电连接，第二选择开关7的第二输入端与蓄电池组5的另一端电连接，第二选择开关7的输出端与高频逆变模块3的另一个输入端电连接；滤波储能电容C1的两端分别与高频逆变模块3的两个输入端电连接。

上述整流模块2采用桥式整流电路。

上述滤波模块1包括电容C2、电容C3和互感器T1；电容C2的两端分别与互感器T1的两个输入端电连接；电容C3的两端分别与互感器T1的两个输出端电连接。

上述高频逆变模块3将直流电源变换为20kHz以上的高频交流电源。

上述高频功率变压器4对输入的交流电源进行升压，产生40kV以上的高电压。

上述滤波储能电容C1为50F以上的超级电容。

通过第一选择开关6、第二选择开关7将蓄电池组5并联在整流模块2的两个输出端，通过第一选择开关6、第二选择开关7的切换，实现蓄电池组5供电和市电220VAC供电两种工作方式，并且在高频逆变模块3的两端电连接滤波储能电容C1。当切换第一选择开关6、第二选择开关7至蓄电池组5处于连接状态，进入蓄电池组5供电工作方式，蓄电池组5的电压加在滤波储能电容C1正负极两端，并经滤波储能电容C1滤波、储能，在曝光过程中，滤波储能电容C1发挥功率密度高的特性，短时间内释放大电流补充到主电路中，并经高频逆变模块3、高频功率变压器4产生高电压，加载在X射线球管8阴阳两极，产生射线；当切换第一选择开关6、第二选择开关7至整流模块2处于连接状态，进入市电供电工作方式，市电220VAC，经过滤波模块滤波1和整流模块整2流后，得到直流电压，该直流电压加在滤波储能电容C1正负极两端，并经滤波储能电容C1滤波、储能，在曝光过程中，滤波储能电容C1发挥功率密度高的特性，短时间内释放大电流补充到主电路中，并经高频逆变模块3、高频功率变压器4产生高电压，加载在X射线球管8阴阳两极，产生射线。从上述工作原理可知：由于在整流模块2的两个输出端并入蓄电组5，实现蓄电池组5供电和市电供电两种工作方式；由于在高频逆变模块3的两端电连接滤波储能电容C1，在蓄电组5供电的工作方式下，蓄电池组5与滤波储能电容C1组合应用，滤波储能电容C1进行能量补偿，降低了蓄电池组5的放电要求，在满足大电流需要的前提下，最大限度降低电池组的要求；由于在高频逆变模块3的两端电连接滤波储能电容C1，在市电供电的工作方式下，滤波储能电容C1兼具滤波、储能和能量补偿功能，降低了对市电电源质量和输入功率的要求，X射线机能够在恶劣的市电条件下稳定工作，提高了X射线机的室内外应用范围。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种具有能量补偿的X射线机供电装置，包括依次电连接的滤波模块、整流模块、高频逆变模块和高频功率变压器，其特征是：还包括蓄电池组、第一选择开关、第二选择开关和滤波储能电容C1；所述整流模块的两个输出端分别通过第一选择开关、第二选择开关与所述高频逆变模块的两个输入端电连接；第一选择开关的第一输入端与整流模块的其中一个输出端电连接，第一选择开关的第二输入端与蓄电池组的其中一端电连接，第一选择开关的输出端与高频逆变模块的其中一个输入端电连接；第二选择开关的第一输入端与整流模块的另一个输出端电连接，第二选择开关的第二输入端与蓄电池组的另一端电连接，第二选择开关的输出端与高频逆变模块的另一个输入端电连接；滤波储能电容C1的两端分别与高频逆变模块的两个输入端电连接。

2.如权利要求1所述的具有能量补偿的X射线机供电装置，其特征是：所述滤波模块包括电容C2、电容C3和互感器T1；电容C2的两端分别与互感器T1的两个输入端电连接；电容C3的两端分别与互感器T1的两个输出端电连接。

3.如权利要求1或2所述的具有能量补偿的X射线机供电装置，其特征是：所述整流模块为桥式整流电路。

4.如权利要求1或2所述的具有能量补偿的X射线机供电装置，其特征是：所述滤波储能电容C1为50F以上的超级电容。