CN210807771U - 一种宠物x光机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及X光机领域,公开了一种宠物X光机,包括控制模块、电源模块、逆变模块、高压油箱和X射线球管,控制模块为所述逆变模块提供原始逆变驱动信号,逆变模块包括分压电路、逆变驱动电路和储能滤波电路,通过这些电路产生更高功率和频率的高频电流,成像质量更好。
Description
技术领域
本实用新型涉及X光机领域,尤其涉及一种宠物X光机。
背景技术
X光机是根据X射线特有的穿透性、感光作用、电离作用及生物效应,广泛用于医疗临床。是临床医技中不可缺少的医学影像学检查。现有的宠物X光机功率和频率低,功率为4KW左右,频率20KHZ左右,成像效果差,不能精确判断宠物的病情。
实用新型内容
本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提供种宠物X光机,具有更高功率和频率,成像质量好。
本实用新型提供一种宠物X光机,包括控制模块、电源模块、逆变模块、高压油箱和X射线球管,所述控制模块用于为所述逆变模块提供原始逆变驱动信号,及为所述X射线球管提供直流灯丝驱动电压;所述电源模块用于为所述控制模块、逆变模块、高压油箱和X射线球管提供电压;所述逆变模块包括分压电路、逆变驱动电路和储能滤波电路,所述分压电路的输入端和所述控制模块连接,所述分压电路的输出端和所述逆变驱动电路的输入端连接,所述逆变驱动电路的输出端和所述储能滤波电路连接,所述分压电路用于将原始逆变驱动信号转变为多路逆变驱动信号,所述逆变驱动电路用于为所述高压油箱提供高频交流电,所述储能滤波电路用于吸收高频干扰信号及采集逆变电流;所述高压油箱用于为所述X射线球管提供高压工作电流。
作为上述方案的进一步改进,所述X射线球管包括旋转阳极、阴极灯丝和真空管,所述电源模块包括旋转阳极启动电路及旋转阳极保护电路,所述旋转阳极启动电路用于启动所述旋转阳极,所述阳极保护电路用于采集旋转阳极输出电压并将采集的电压与设定电压比较,若比较结果异常则返回报错信息至所述控制模块。
作为上述方案的进一步改进,所述电源模块包括辅助电源电路,所述辅助电源电路用于将市电转化为供其他电路工作的电压。
作为上述方案的进一步改进,所述分压电路采用分压器把原始逆变驱动信号转变为4组驱动信号。
作为上述方案的进一步改进,所述逆变驱动电路采用全桥逆变驱动电路。
作为上述方案的进一步改进,所述控制模块包括CPU及和所述CPU连接的原始逆变驱动控制电路、反馈保护电路和逆变控制电路。
作为上述方案的进一步改进,所述原始逆变驱动控制电路包括三角波产生电路和与所述三角波产生电路连接的原始逆变驱动生成电路,所述三角波产生电路用于产生三角波电流,所述三角波电流驱动所述原始逆变驱动生成电路产生原始逆变驱动信号。
作为上述方案的进一步改进,所述反馈保护电路包括谐振电流反馈保护电路、逆变电流反馈保护电路、KV反馈保护电路和MA反馈保护电路,所述谐振电流反馈保护电路、逆变电流反馈保护电路、KV反馈保护电路和MA反馈保护电路用于采集对应电压并将采集到的电压和预设值比较,若比较结果异常则返回报错信息至所述CPU。
作为上述方案的进一步改进,所述逆变控制电路包括灯丝电流产生电路及和所述灯丝电流产生电路连接的灯丝切换电路。
有益效果:本实用新型的控制模块为所述逆变模块提供原始逆变驱动信号,逆变模块包括分压电路、逆变驱动电路和储能滤波电路,通过这些电路产生更高功率和频率的高频电流,成像质量更好。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明;
图1为本实用新型实施例的结构框图;
图2为本实用新型实施例原始逆变驱动控制电路的原理图;
图3为本实用新型实施例分压电路的原理图;
图4为本实用新型实施例逆变驱动电路和储能滤波电路的原理图;
图5为本实用新型实施例旋转阳极启动电路的原理图;
图6为本实用新型实施例旋转阳极保护电路的原理图;
图7为本实用新型实施例辅助电源电路的原理图;
图8为本实用新型实施例灯丝电流产生电路及灯丝切换电路的原理图。
具体实施方式
本部分将详细描述本实用新型的具体实施例,本实用新型之较佳实施例在附图中示出,附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述,使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案,但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
参见图1,本实用新型提供一种宠物X光机,包括控制模块1、电源模块2、逆变模块3、高压油箱4和X射线球管5,控制模块1用于为逆变模块3提供原始逆变驱动信号,及为X射线球管5提供直流灯丝驱动电压;电源模块2用于为控制模块1、逆变模块3、高压油箱4和X射线球管5提供电压;逆变模块3 包括分压电路、逆变驱动电路6和储能滤波电路7,分压电路的输入端和控制模块1连接,分压电路的输出端和逆变驱动电路6的输入端连接,逆变驱动电路6 的输出端和储能滤波电路7连接,分压电路用于将原始逆变驱动信号转变为多路逆变驱动信号,逆变驱动电路6用于为高压油箱4提供高频交流电,储能滤波电路7用于吸收高频干扰信号及采集逆变电流;高压油箱4用于为X射线球管5 提供高压工作电流。本实用新型实施例的控制模块1为逆变模块3提供原始逆变驱动信号,逆变模块3包括分压电路、逆变驱动电路6和储能滤波电路7,通过这些电路产生更高功率和频率的高频电流,成像质量更好。
本实用新型实施例控制模块1包括CPU及和CPU连接的原始逆变驱动控制电路、反馈保护电路和逆变控制电路,参见图2,原始逆变驱动控制电路包括三角波产生电路和与三角波产生电路连接的原始逆变驱动生成电路,谐振电流经过电流互感器T3采样,在互感器二次侧接有电感和电阻的串联电路,根据谐振电流频率的不同,电感和电阻两端的电压就存在相位差,谐振电流的频率越大,电感两端的电压超前电阻电压越多。U21和U22为高速的过零比较器,在其输出端得到高或者低的电平。两个运放输出经过三个与非门74LS132D得到2 倍于谐振电流频率的驱动信号,在这个驱动信号的作用下,控制高速三极管Q24 的通断,进而控制C127、C128的充放电,产生频率调制的三角波,通过高速比较器U23和反馈控制系统的输出信号VSET进行比较,U23的输出信号作为D 触发器U26A的时钟信号,而U26A的D输入端和U22的反相输出端相连, U26A的两个输出信号与驱动使能信号DRIVE EN经过驱动芯片 UCC27423-Q1D输出得到驱动电路的控制信号去控制由IRF9Z34SPBF和IRF530NSTRLPBF构成的驱动电路,进而得到控制逆变模块3的原始逆变驱动信号DRIVE_A/和DRIVE_B。实施例采用三角波信号生成电路产生两路原始逆变驱动信号,用谐振电流来控制驱动使能的输出,一旦谐振电流过冲,驱动使能信号就会截止,起到保护作用。本实施例逆变模块3通过控制MOSFET的导通达到将直流转为高频交流电压输出。变模块包括分压电路、逆变驱动电路6和储能滤波电路7,参见图3,原始逆变驱动信号经隔离变压器T1,在二次侧的四个绕组产生4组驱动信号,用于控制MOSFET的开关,其中两对绕组的同名端相反。D2、D19、D7、D14为双向稳压管,防止脉冲变压器二次侧绕组过电压而损坏开关管。参见图4,四组驱动信号驱动两组对角的桥臂交替开通与关断,从而将母线直流电压逆变为随着开关管交替变化的高频交流脉冲电压。并联在 MOSFET漏源两端的电容为吸收电容,用以减缓开关管判断时漏源极间电压的上升率,以降低开关损耗。MUR160为超快恢复二极管,串接在栅源间的电阻影响着栅源间电容的充电时间,而二极管MUR160是为了减少栅源间电容的放电时间以加快MOSFET的关断时间。逆变驱动电路6采用全桥逆变驱动电路,逆变驱动电路6输出的逆变频率高达400KH,功率可达20KHZ,满足X光机对高频信号的质量需求。电容C12-C15并接在直流母线电压间以吸收电路中的高频干扰,电解电容C9、C10、C11、C16、C17、C18串并接在直流母线电压之间用以稳压和滤波,电流互感器T2用于采集逆变电流进行实时监控,电流互感器采集到的电流信号送到控制模块1进行处理以产生保护动作。由于频率增大,电流干扰越大,通过设置储能滤波电路7可降低由于高频电流产生的影响。
本实施例中,X射线球管5包括旋转阳极、阴极灯丝和真空管,电源模块2 包括旋转阳极启动电路及旋转阳极保护电路,旋转阳极启动电路用于启动旋转阳极,阳极保护电路用于采集旋转阳极输出电压并将采集的电压与设定电压比较,若比较结果异常则返回报错信息至控制模块1。参见图5旋转阳极启动电路,启动时,CPU发送一个/ROTOR信号到Q10,控制SPWM控制芯片U3启动,开始工作,33、34、35、36脚4个桥臂有输出信号,给到U4、U5、U6、U7驱动芯片,达到隔离及加强驱动能力效果,后再经U8、U9驱动芯片输出来控制Q5, Q6,Q7,Q8MOS管工作,再经L2,C49滤波输出一个正玄波启动电压。同时 CPU发送一个/Rotor relay信号使K4吸合,电压输出到球管旋转阳极端,使球管旋转阳极电机进入启动工作状态。经过约1.5S后CPU发送一个/RUN信号控制 Q11导通,K5继电器吸合,最终通过4个MOS管输出一个峰值较低的正选运行电压。使球管旋转阳极电机进入运行保持状态。通过检测U8,U9的1脚输出状态,经过U11A运算放大器及U11B比较器输出一个高电平,控制E3光耦导通,控制Q20三极管截止,U3芯片的25脚变为高电平,使其停止工作达到保护功能。参见图6,CT1、CT2电流互感器通过A、B、C端点和旋转阳极启动电路连接,通过CT1、CT2电流互感器,再经过B1,B2整流桥整流及电容滤波再经过 U10B,U10D运算放大后,通过U10A,U10C与设定保护点进行比较,从而控制 Q13,Q14导通,返回信号/Rotor Fault到CPU。
电源模块2包括辅助电源电路,辅助电源电路用于将市电转化为供其他电路工作的电压。参见图7,市电通过滤波及整流再经过滤波形成稳定的310VDC 直流,再经过隔离变压器T1产生48VDC、24VDC、12VDC、-12VDC的辅助电压,提供各个板件的基础供电。
进一步,控制模块1包括CPU及和CPU连接的原始逆变驱动控制电路、反馈保护电路和逆变控制电路。CPU为包含单片机两块单片机U1、U2的CPU 板,U1型号为STM32F103VCT6,U2型号为C8051F040,单片机U1、U2将采集的各项模拟信号进行实时处理。同时单片机发送各种信号到下位机不同板件。单片机的选择可以根据实际情况做出改变。
进一步,反馈保护电路包括谐振电流反馈保护电路、逆变电流反馈保护电路、KV反馈保护电路和MA反馈保护电路,谐振电流反馈保护电路、逆变电流反馈保护电路、KV反馈保护电路和MA反馈保护电路用于采集对应电压并将采集到的电压和预设值比较,若比较结果异常则返回报错信息至CPU。反馈保护电路可在电压异常时将异常信号发送至CPU,保护电路安全工作。
逆变控制电路包括灯丝电流产生电路8及和灯丝电流产生电路8连接的灯丝切换电路9。参见图8,TL594的13脚为高电平,使芯片选择推挽式输出模式, TL594芯片内部Q1,与Q2交替工作,通过控制三极管导通,从而控制MOS管 Q17,Q21工作,Q18,Q20工作,产生灯丝工作电流。启动过程:当FilSel信号为高电平时,继电器未吸合处于常开状态,选择连接到大焦灯丝,当/FIL_SEL 信号为低电平时,继电器吸合处于常闭状态,选择连接到小焦灯丝。
上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明,但是本实用新型不限于上述实施例,在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (9)
1.一种宠物X光机,其特征在于:包括控制模块(1)、电源模块(2)、逆变模块(3)、高压油箱(4)和X射线球管(5),所述控制模块(1)用于为所述逆变模块(3)提供原始逆变驱动信号,及为所述X射线球管(5)提供直流灯丝驱动电压;所述电源模块(2)用于为所述控制模块(1)、逆变模块(3)、高压油箱(4)和X射线球管(5)提供电压;所述逆变模块(3)包括分压电路、逆变驱动电路(6)和储能滤波电路(7),所述分压电路的输入端和所述控制模块(1)连接,所述分压电路的输出端和所述逆变驱动电路(6)的输入端连接,所述逆变驱动电路(6)的输出端和所述储能滤波电路(7)连接,所述分压电路用于将原始逆变驱动信号转变为多路逆变驱动信号,所述逆变驱动电路(6)用于为所述高压油箱(4)提供高频交流电,所述储能滤波电路(7)用于吸收高频干扰信号及采集逆变电流;所述高压油箱(4)用于为所述X射线球管(5)提供高压工作电流。
2.根据权利要求1所述的一种宠物X光机,其特征在于:所述X射线球管(5)包括旋转阳极、阴极灯丝和真空管,所述电源模块(2)包括旋转阳极启动电路及旋转阳极保护电路,所述旋转阳极启动电路用于启动所述旋转阳极,所述阳极保护电路用于采集旋转阳极输出电压并将采集的电压与设定电压比较,若比较结果异常则返回报错信息至所述控制模块(1)。
3.根据权利要求1所述的一种宠物X光机,其特征在于:所述电源模块(2)包括辅助电源电路,所述辅助电源电路用于将市电转化为供其他电路工作的电压。
4.根据权利要求1所述的一种宠物X光机,其特征在于:所述分压电路采用分压器把原始逆变驱动信号转变为4组驱动信号。
5.根据权利要求1所述的一种宠物X光机,其特征在于:所述逆变驱动电路(6)采用全桥逆变驱动电路。
6.根据权利要求1所述的一种宠物X光机,其特征在于:所述控制模块(1) 包括CPU及和所述CPU连接的原始逆变驱动控制电路、反馈保护电路和逆变控制电路。
7.根据权利要求6所述的一种宠物X光机,其特征在于:所述原始逆变驱动控制电路包括三角波产生电路和与所述三角波产生电路连接的原始逆变驱动生成电路,所述三角波产生电路用于产生三角波电流,所述三角波电流驱动所述原始逆变驱动生成电路产生原始逆变驱动信号。
8.根据权利要求6所述的一种宠物X光机,其特征在于:所述反馈保护电路包括谐振电流反馈保护电路、逆变电流反馈保护电路、KV反馈保护电路和MA反馈保护电路,所述谐振电流反馈保护电路、逆变电流反馈保护电路、KV反馈保护电路和MA反馈保护电路用于采集对应电压并将采集到的电压和预设值比较,若比较结果异常则返回报错信息至所述CPU。
9.根据权利要求6所述的一种宠物X光机,其特征在于:所述逆变控制电路包括灯丝电流产生电路(8)及和所述灯丝电流产生电路(8)连接的灯丝切换电路(9)。
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CN110602861A (zh) * | 2019-09-02 | 2019-12-20 | 珠海市睿影科技有限公司 | 一种宠物x光机 |
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