CN217768077U - 一种灯丝变压器及高压油箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种灯丝变压器及高压油箱，包括初级绕组、次级绕组、以及磁环，所述初级绕组绕设在磁环的环壁上，所述次级绕组绕设在磁环的环壁上、且次级绕组与初级绕组间隔设置；所述初级绕组与磁环的内壁之间还设置有绝缘管，所述初级绕组穿设在绝缘管内部；所述次级绕组采用FEP绝缘线绕制。本实用新型涉及的灯丝变压器，次级绕组采用FEP绝缘线绕制，FEP绝缘线相较于高压绝缘线更软更细，在同样的缠绕匝数下，FEP绝缘线形成的次级绕组所需要的磁环窗口面积小，可以选用口径较小的磁环，磁环成本低，同时磁环所需要的体积小，能够降低高压油箱的体积和重量。

Description

一种灯丝变压器及高压油箱

技术领域

本实用新型涉及高压油箱及其中的灯丝变压器设备技术领域，特别是涉及一种灯丝变压器及高压油箱。

背景技术

高压发生器是提供高压直流源的仪器，在医疗器械领域，如计算机断层扫描(Computed Tomography，CT)设备等，高压发生器是主要部件，用以给X射线球管提供高压，同时给X射线球管提供灯丝加热加压。

高压油箱是高压发生器中的核心设备，用于产生直流高压电源。高压油箱的灯丝变压器次级绕组电压叠加在阴极的直流高压上，用来给球管的阴极供电，从而产生电子，电子在直流高压作用下撞击球管的阳极，使球管产生X射线。

因灯丝变压器的次级绕组电压叠加在阴极的直流电压上，故灯丝变压器的初级绕组和次级绕组之间具有很高的电压。为保证初级绕组和次级绕组之间的绝缘性，通常采用如下方法：

方法一：如图1所示，采用U型磁芯16，结合一个绝缘骨架15，初级绕组2设置在绝缘骨架15内部，次级绕组4缠绕在绝缘骨架15外周上，从而实现初级绕组2和次级绕组4之间的绝缘，但采用该方法，需要配备用于固定的钣金支架17，同时该方法制成的灯丝变压器的尺寸很大，将会导致整个高压油箱的体积和重量大。

方法二：如图2所示，采用环形磁芯16，灯丝变压器的初级次级之间通过高压绝缘线18和绝缘管3保证绝缘性，次级绕组4为高压绝缘线18，高压绝缘线18通常采用聚四氟乙烯材料，聚四氟乙烯具有优良的电绝缘性能，但聚四氟乙烯制成的高压绝缘线18材质很硬、很粗，采用该种方法导致灯丝变压器的整体结构很大。

为改善采用上述方法制成的灯丝变压器尺寸大的缺点，现有技术中授权号“CN210223733 U”一件向中国国家知识产权局提交的实用新型专利，公开了灯丝变压器和高压油箱的构造，如图3所示，包括磁环1、初级绕组2、次级绕组4和多个绝缘管3，所述初级绕组2绕设在所述磁环1的壁上，所述次级绕组4绕设在所述磁环1的壁上并与所述初级绕组2间隔开设置，多个所述绝缘管3中的一部分套设在所述初级绕组2上，多个所述绝缘管3中的另一部分套设在所述次级绕组4上，且套设在所述次级绕组4上的绝缘管3的长度不等于套设在所述初级绕组2上的绝缘管3的长度。该实用新型在一定程度上降低了灯丝变压器的体积，但该实用新型中，初级绕组2、次级绕组4、磁环1三者之间均通过绝缘管3隔离，即磁环1的内径中至少同时具备三个绝缘管3，这就导致磁环1的内径较大，一方面磁环1的成本较高，另一方面灯丝变压器的体积、重量较大。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种采用小口径磁环，从而降低生产成本及体积的灯丝变压器及高压油箱。

为实现上述目的，本实用新型提供一种灯丝变压器，包括初级绕组、次级绕组、以及磁环，所述初级绕组绕设在磁环的环壁上，所述次级绕组绕设在磁环的环壁上、且次级绕组与初级绕组间隔设置；所述初级绕组与磁环的内壁之间还设置有绝缘管，所述初级绕组穿设在绝缘管内部；所述次级绕组采用FEP绝缘线绕制。

优选的，所述次级绕组的两个端部连接有接线电路板，所述初级绕组的两个端部连接有接线柱，所述接线柱和接线电路板设置在磁环的两侧。

优选的，所述磁环设置为若干个，且若干个所述磁环沿磁环的中心线轴向延伸排列。

优选的，所述绝缘管的材质为聚四氟乙烯。

为实现上述目的及其他目的，本实用新型提供一种高压油箱，包括所述的灯丝变压器，还包括电路板顶盖、以及外壳，所述电路板顶盖、外壳密封连接。

优选的，所述高压油箱还包括高压变压器、倍压电路、以及高压导出组件，所述高压变压器、以及倍压电路均固定在电路板顶盖的底面上，所述高压导出组件贯穿电路板顶盖。

优选的，所述高压变压器、倍压电路、以及高压导出组件的数量均为两个，所述高压变压器分为阳极高压变压器和阴极高压变压器；所述倍压电路分为阳极倍压电路和阴极倍压电路；所述高压导出组件分为阳极高压导出组件和阴极高压导出组件。

优选的，所述灯丝变压器的数量为两个、且两个灯丝变压器均与阴极高压导出组件电连接；两个所述灯丝变压器通过绑带固定连接在阴极高压导出组件外周上。

优选的，所述阳极高压变压器、阳极倍压电路、阳极高压导出组件依次电连接；所述阴极高压变压器、阴极倍压电路、连接有灯丝变压器的阴极高压导出组件依次电连接。

优选的，所述阳极高压变压器和阴极高压变压器、所述阳极倍压电路和阴极倍压电路、以及所述阳极高压导出组件和阴极高压导出组件均对称分布在电路板顶盖中心的两侧。

如上所述，本实用新型涉及的灯丝变压器及高压油箱，具有以下有益效果：

1、本实用新型涉及的灯丝变压器，次级绕组采用FEP绝缘线绕制，FEP绝缘线相较于高压绝缘线更软更细，在同样的缠绕匝数下，FEP绝缘线形成的次级绕组所需要的磁环窗口面积小，同时初级绕组采用普通电子线并穿过一个绝缘管，占用的磁环窗口面积小，可以选用口径较小的磁环，磁环成本低，相应的磁环所需要的体积小，能够降低高压油箱的体积和重量。

2、本实用新型涉及的灯丝变压器，初级绕组使用普通电子线，且初级绕组与磁环内壁之间还设置有绝缘管，绝缘管的材质采用聚四氟乙烯，聚四氟乙烯具有优良的电绝缘性能有效保证了初级绕组、次级绕组之间的绝缘性。

3、本实用新型涉及的灯丝变压器，若干个磁环沿磁环的中心线延伸排列成一串，且通过绑带固定连接在阴极高压导出组件上，能够使灯丝变压器紧贴阴极高压导出组件外周上，可以充分利用高压油箱内的空间，并且能够缩小高压油箱的体积。

4、本实用新型涉及的高压油箱，所述阳极高压变压器和阴极高压变压器、所述阳极倍压电路和阴极倍压电路、以及所述阳极高压导出组件和阴极高压导出组件均对称分布在电路板顶盖中心的两侧。采用以电路板顶盖中心为对称点互相对称，相较于不对称的情况，能进一步缩短电路板顶盖和外壳的尺寸规格，从而进一步降低高压油箱的体积和重量。

附图说明

图1是本实用新型现有技术中的灯丝变压器的第一结构图；

图2是本实用新型现有技术中的灯丝变压器的第二结构图；

图3是本实用新型现有技术中的灯丝变压器的第三结构图；

图4是本实用新型中灯丝变压器的空间结构图；

图5是本实用新型中高压油箱中灯丝变压器的连接示意图；

图6是本实用新型中高压油箱的仰视图；(去除外壳)

图7是本实用新型中高压油箱的工作原理图。

元件标号说明

1、磁环；2、初级绕组；3、绝缘管；4、次级绕组；5、接线电路板；6、接线柱；7、灯丝变压器；8、阴极高压导出组件；801、阳极高压导出组件；9、绑带；10、电路板顶盖；11、阴极高压变压器；1101、阳极高压变压器；12、阴极倍压电路；1201、阳极倍压电路；13、阴极检测电路；1301、阳极检测电路；14、球管；15、绝缘骨架；16、磁芯；17、钣金支架；18、高压绝缘线。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书附图所绘的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图4所示，本实用新型提供一种灯丝变压器，包括初级绕组2、次级绕组4、以及磁环1，初级绕组2绕设在磁环1的环壁上，次级绕组4绕设在磁环1的环壁上、且次级绕组4与初级绕组2间隔设置；初级绕组2与磁环1的内壁之间还设置有绝缘管3，初级绕组2穿设在绝缘管3内部；次级绕组4采用FEP绝缘线绕制。

本实用新型涉及的灯丝变压器，次级绕组4选用FEP绝缘线，FEP绝缘线相较于高压绝缘线18更软更细，在同样匝数下，形成的次级绕组4需要的磁环1窗口面积更小，因此可以选用更小口径的磁环1，磁环1成本低，同时降低了高压油箱的体积和重量。初级绕组2穿设在绝缘管3中，并且初级绕组2和次级绕组4之间间隔设置，能够有效保证初级绕组2、次级绕组4之间的绝缘性。

优选的，如图4、图5所示，为进一步保证初级绕组2和次级绕组4之间的绝缘性。次级绕组4线圈的两个端部连接有接线电路板5，初级绕组2线圈的两个端部连接有接线柱6，接线柱6和接线电路板5设置在磁环1的两侧。进一步的，在本实施例中，接线电路板5设置在灯丝变压器7的底部，接线柱6设置在灯丝变压器7的顶部，接线电路板5和接线柱6设置在磁环1的两端，避免初级绕组2中无绝缘管3的部分与次级绕组4接触，有效保证初级绕组2和次级绕组4之间的绝缘性。

优选的，如图4、图5所示，为保证灯丝变压器7的正常功能，并且使灯丝变压器7具有更小的体积。磁环1设置为若干个，且若干个磁环1沿磁环1的中心线轴向延伸排列。在本实施例中，磁环1的数量为六至八个，优选为七个，既能保证灯丝变压器7正常变压的功能，又能使灯丝变压器7的长度小于高压导出组件的长度，缩小灯丝变压器7的占用空间，缩小了高压油箱的体积。

优选的，在本实施例中，为进一步保证初级绕组2和次级绕组4之间的绝缘性。绝缘管3的材质为聚四氟乙烯。聚四氟乙烯具有优良的电气性能，是理想的C级绝缘材料，报纸厚的一层就能阻挡1500V的高压，同时聚四氟乙烯在耐高温、耐低温、耐腐蚀、耐气候、高润滑、不粘性、无毒害等方面的性能都很优良，且成本较低、性价比高。

本实用新型涉及的灯丝变压器，次级绕组4选用更软更细的FEP绝缘线，相较于高压绝缘线18在保证次级绕组4匝数的同时缩小了磁环1的口径，降低磁环1的生产成本，同时缩小了灯丝变压器7的体积。初级绕组2选用普通的电子线，并且初级绕组2穿设在聚四氟乙烯制成的绝缘管3中，进一步保证了初级绕组2和次级绕组4之间的绝缘性。

为实现上述目的及其他相关目的，如图6所示，本发明提供一种高压油箱，包括上述的灯丝变压器7，还包括电路板顶盖10、以及外壳(未画出)，电路板顶盖10、外壳密封连接。

优选的，如图6、图7所示，高压油箱还包括高压变压器、倍压电路、以及高压导出组件，高压变压器、以及倍压电路均通过螺栓固定在电路板顶盖10的底面上，高压导出组件贯穿电路板顶盖10。进一步的，在本实施例中，为实现高压油箱能同时输出正负高压的功能。高压变压器、倍压电路、以及高压导出组件的数量均为两个，高压变压器分为阳极高压变压器1101和阴极高压变压器11；倍压电路分为阳极倍压电路1201和阴极倍压电路12；高压导出组件分为阳极高压导出组件801和阴极高压导出组件8。阳极高压变压器1101、阳极倍压电路1201、阳极高压导出组件801依次电连接；阴极高压变压器11、阴极倍压电路12、连接有灯丝变压器7的阴极高压导出组件8依次电连接。

优选的，如图4、图6所示，灯丝变压器7的数量为两个、且两个灯丝变压器7均与阴极高压导出组件8电连接；两个灯丝变压器7通过绑带9固定连接在阴极高压导出组件8外周上。进一步的，在本实施例中，两个灯丝变压器7的初级绕组2线圈两个端部均连接在同一个接线柱6上，接线柱6插接在电路板顶盖10的底面上，用来导入低压电；两个灯丝变压器7的次级绕组4线圈两个端部均连接在同一个接线电路板5，阴极高压导出组件8的底端固定安装在接线电路板5上，阴极高压导出组件8的顶端贯穿电路板顶盖10。

优选的，如图6所示，为进一步缩小高压油箱的体积和质量。阳极高压变压器1101和阴极高压变压器11、阳极倍压电路1201和阴极倍压电路12、以及阳极高压导出组件801和阴极高压导出组件8均对称分布在电路板顶盖10中心的两侧。在本实施例中，电路板顶盖10、以及外壳均设计为圆筒形，电路板顶盖10中心为圆心。将高压变压器、倍压电路、高压导出组件以圆心对称分布的方式设计，相较不对称设计可以进一步缩小电路板顶盖10的直径，降低高压油箱的体积和重量。在其他实施例中，电路板顶盖10、以及外壳也可以设计为方形。

在本实施例中，高压油箱还包括检测电路、以及变压器油。如图7所示，高压油箱中各零部件的作用如下：

高压变压器：用于将输入的较低交流电压升高到一个比较高的交流电压，高压变压器数量为两个，分别为阳极高压变压器1101和阴极高压变压器11。如图7所示，球管14左侧为阳极电路，球管14右侧为阴极电路，故左侧的高压变压器为阳极高压变压器1101，右侧的高压变压器为阴极高压变压器11。进一步的，在本实施例中，高压变压器有三个次级绕组4，且次级绕组4的缠绕匝数控制在六至八层的范围内，且相邻两层次级绕组4之间铺设有绝缘纸，从而避免绝缘击穿和爬电现象的出现。

倍压电路：用于将高压变压器输出的电压进行倍压整流，以达到所需要的直流高压输出。在本实施例中，倍压电路的数量为两个，分别为阳极倍压电路1201和阴极倍压电路12。如图7所示，左侧的倍压电路为阳极倍压电路1201，右侧的倍压电路为阴极倍压电路12。进一步的，在本实施例中，倍压电路包括若干个倍压电路单元，倍压电路单元包括电容和二极管。二极管竖立焊接并且二极管的两个管脚之间开设有槽，用来提高两个管脚之间的间距，避免爬电打火现象的出现。

检测电路：用于检测产生的高压及电流。在本实施例中，检测电路的数量为两个，分别为阳极检测电路1301和阴极检测电路13。如图7所示，球管14左侧的检测电路为阳极检测电路1301，右侧的检测电路为阴极检测电路13；进一步的，如图7所示，检测电压的元器件设置在上方虚线框中，检测电流的元器件设置在下方虚线框中。

高压导出组件：通常是高压电缆插座，用于将高压油箱产生的直流高压引出。在本实施例中，高压导出组件的数量为两个，分别为阳极高压导出组件801和阴极高压导出组件8。如图7所示，球管14左侧的高压导出组件为阳极高压导出组件801，右侧的高压导出组件为阴极高压导出组件8。

灯丝变压器7：用于给球管14内的灯丝供电，使球管14内产生电子，电子在直流高压作用下撞击球管14的阳极，使球管14产生X射线。在本实施例中，灯丝变压器7的数量为两个，且灯丝变压器7通过接线电路板5与阴极高压导出组件8电连接，通过绑带9固定在阴极高压导出组件8的外周上。

外壳、电路板顶盖10：作为存储容器，各零部件安装在外壳和电路板顶盖10形成的密闭空腔中。

变压器油：用于灌装到外壳、电路板顶盖10构成的密闭空腔中，起绝缘和散热的作用。

本实施例中的高压油箱在使用时，低压交流电进入高压变压器中，经过高压变压器后产生高压交流电，高压交流电经过倍压电路的倍压整流后，变成所需要的直流高压电流，检测电路用来检测产生的直流高压电流是否达到标准，直流高压电流经过高压导出组件引出，并作用在X光机的球管14上，阳极直流高压电流引入到球管14的阳极上，阴极直流高压电流经过灯丝变压器7的叠加作用后接入到球管14的阴极上，用来为球管14内的灯丝提供电子产生X射线。

在高压油箱工作时，初级电压电流经过灯丝变压器7顶端的接线柱6进入到初级绕组2中，初级绕组2中通电并在磁环1中形成闭合磁路，闭合磁路在次级绕组4中产生次级电压电流，产生的电压叠加到阴极高压导出组件8上，一同连接在球管14的阴极处，使球管14的阴极产生电子，从而通过电子碰撞球管14的阳极，产生X射线。

进一步的，本发明涉及的高压油箱中，阴极直流高压电、阳极直流高压电对称输出，最高输出电压为150KV，阳极和阴极的最高输出电压分别为﹢75KV为－75KV。

本实用新型涉及的灯丝变压器和高压油箱，具有如下突出优点：

1、初级绕组2使用普通电子线，且初级绕组2与磁环1内壁之间设置有绝缘管3，绝缘管3的材质采用聚四氟乙烯，聚四氟乙烯具有优良的绝缘性，从而保证初级绕组2和次级绕组4之间的绝缘性；次级绕组4采用FEP绝缘线绕制，FEP绝缘线相较于高压绝缘线18更软更细，故次级绕组4所需要的磁环1窗口面积小，相较于现有技术中次级绕组4采用高压绝缘线18，或现有技术中在初级绕组2、次级绕组4、磁环1三者之间均设置绝缘管3，磁环1的口径更小，降低磁环1的生产成本，同时相应的高压油箱的空间更小。相应的，本实用新型涉及的灯丝变压器取消了现有技术中设置的绝缘骨架15、以及钣金支架17，缩小了灯丝变压器的体积，缩小了高压油箱的体积。

2、若干个磁环1沿磁环1的中心线轴向延伸排列成一串，且通过绑带9固定连接在阴极高压导出组件8上，能够使灯丝变压器7紧贴阴极高压导出组件8外周上，充分利用了空间。

3、本实用新型涉及的高压油箱，通过将阳极的各零部件和阴极的各零部件对称分布在电路板顶盖10中心的两侧，相较于不对称的情况，能进一步缩短电路板顶盖10和外壳的尺寸规格，从而进一步降低高压油箱的体积和重量。

综上所述，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种灯丝变压器，其特征在于：包括初级绕组(2)、次级绕组(4)、以及磁环(1)，所述初级绕组(2)绕设在磁环(1)的环壁上，所述次级绕组(4)绕设在磁环(1)的环壁上、且次级绕组(4)与初级绕组(2)间隔设置；所述初级绕组(2)与磁环(1)的内壁之间还设置有绝缘管(3)，所述初级绕组(2)穿设在绝缘管(3)中；所述次级绕组(4)采用FEP绝缘线绕制。

2.根据权利要求1所述的灯丝变压器，其特征在于：所述次级绕组(4)的两个端部连接有接线电路板(5)，所述初级绕组(2)的两个端部连接有接线柱(6)，所述接线柱(6)和接线电路板(5)设置在磁环(1)的两侧。

3.根据权利要求1所述的灯丝变压器，其特征在于：所述磁环(1)设置为若干个，且若干个所述磁环(1)沿磁环(1)的中心线轴向延伸排列。

4.根据权利要求1所述的灯丝变压器，其特征在于：所述绝缘管(3)的材质为聚四氟乙烯。

5.一种高压油箱，其特征在于：包括权利要求1-4任一项所述的灯丝变压器，还包括电路板顶盖(10)、以及外壳，所述电路板顶盖(10)、外壳密封连接。

6.根据权利要求5所述的高压油箱，其特征在于：还包括高压变压器、倍压电路、以及高压导出组件，所述高压变压器、以及倍压电路均固定在电路板顶盖(10)的底面上，所述高压导出组件贯穿电路板顶盖(10)。

7.根据权利要求6所述的高压油箱，其特征在于：所述高压变压器、倍压电路、以及高压导出组件的数量均为两个，所述高压变压器分为阳极高压变压器(1101)和阴极高压变压器(11)；所述倍压电路分为阳极倍压电路(1201)和阴极倍压电路(12)；所述高压导出组件分为阳极高压导出组件(801)和阴极高压导出组件(8)。

8.根据权利要求7所述的高压油箱，其特征在于：所述灯丝变压器的数量为两个、且两个灯丝变压器均与阴极高压导出组件(8)电连接；两个所述灯丝变压器通过绑带(9)固定连接在阴极高压导出组件(8)外周上。

9.根据权利要求8所述的高压油箱，其特征在于：所述阳极高压变压器(1101)、阳极倍压电路(1201)、阳极高压导出组件(801)依次电连接；所述阴极高压变压器(11)、阴极倍压电路(12)、连接有灯丝变压器的阴极高压导出组件(8)依次电连接。

10.根据权利要求7所述的高压油箱，其特征在于：所述阳极高压变压器(1101)和阴极高压变压器(11)、所述阳极倍压电路(1201)和阴极倍压电路(12)、以及所述阳极高压导出组件(801)和阴极高压导出组件(8)均对称分布在电路板顶盖(10)中心的两侧。

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