CN219459365U - 一种高功率x光机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高功率X光机，包括电压转换单元、PWM控制单元、MCU控制单元、灯丝控制单元、反馈单元、逆变转换倍压单元和X射线单元，逆变转换倍压单元包括推挽电路、变压电路和倍压电路，推挽电路与变压电路连接，变压电路与倍压电路连接，倍压电路与X射线单元连接，X射线单元与灯丝控制单元连接，灯丝控制单元与MCU控制单元连接，MCU控制单元分别与反馈单元和PWM控制单元连接，反馈单元与倍压电路连接，PWM控制单元与推挽电路连接。通过推挽电路发送不同脉冲驱动变压电路得到较高电压，在通过倍压电路得到高压交流电压，输入X射线单元后在灯丝控制单元的控制下高功率发射X射线，成像效果更好，可广泛应用于医疗设备技术领域。

Description

一种高功率X光机

技术领域

本实用新型涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种高功率X光机。

背景技术

目前，随着电子技术的高速发展，X光机用于单牙拍片越来越普及，对牙齿的穿透率越来越高，但市场上大部分X光机功率较低，成像效果差，不能精确判断牙齿病情。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例的目的是提供一种高功率X光机，具有更高功率和频率，成像质量好。

本实用新型实施例提供一种高功率X光机，包括电压转换单元、PWM控制单元、MCU控制单元、灯丝控制单元、反馈单元、逆变转换倍压单元和X射线单元，所述逆变转换倍压单元包括推挽电路、变压电路和倍压电路，所述推挽电路与所述变压电路连接，所述变压电路与所述倍压电路连接，所述倍压电路与所述X射线单元连接，所述X射线单元与所述灯丝控制单元连接，所述灯丝控制单元与所述MCU控制单元连接，所述MCU控制单元分别与所述反馈单元和所述PWM控制单元连接，所述反馈单元与所述倍压电路连接，所述PWM控制单元与所述推挽电路连接，所述电压转换单元分别与所述PWM控制单元、所述MCU控制单元、所述灯丝控制单元、所述反馈单元、所述推挽电路、所述变压电路和所述倍压电路连接。

可选地，所述推挽电路包括第一驱动电路和第二驱动电路，所述第一驱动电路和所述第二驱动电路均与所述变压电路连接。

可选地，所述变压电路包括第一变压电路和第二变压电路，所述第一变压电路与所述第一驱动电路连接，所述第二变压电路与所述第二驱动电路连接。

可选地，所述倍压电路包括逆变电路和多级倍压电路，所述逆变电路分别与所述变压电路和所述多级倍压电路连接，所述多级倍压电路与所述X射线单元连接。

可选地，所述灯丝控制单元包括第一反馈电路和第二反馈电路，所述第一反馈电路与所述第二反馈电路连接，所述第二反馈电路与所述X射线单元连接。

可选地，所述推挽电路包括芯片TL494CD和芯片TL494CD外围电路。

可选地，所述芯片TL494CD外围电路包括反馈补偿电路，所述反馈补偿电路与所述芯片TL494CD连接。

可选地，所述灯丝控制单元包括芯片LM2576和芯片LM2576外围电路。

可选地，所述芯片LM2576外围电路包括滤波电路，所述滤波电路分别与所述芯片LM2576和所述第一反馈电路连接。

可选地，所述第一反馈电路和所述第二反馈电路通过反馈放大电路连接。

实施本实用新型实施例包括以下有益效果：本实用新型实施例提供了一种高功率X光机，包括电压转换单元、PWM控制单元、MCU控制单元、灯丝控制单元、反馈单元、逆变转换倍压单元和X射线单元，所述逆变转换倍压单元包括推挽电路、变压电路和倍压电路，所述推挽电路与所述变压电路连接，所述变压电路与所述倍压电路连接，所述倍压电路与所述X射线单元连接，所述X射线单元与所述灯丝控制单元连接，所述灯丝控制单元与所述MCU控制单元连接，所述MCU控制单元分别与所述反馈单元和所述PWM控制单元连接，所述反馈单元与所述倍压电路连接，所述PWM控制单元与所述推挽电路连接，所述电压转换单元分别与所述PWM控制单元、所述MCU控制单元、所述灯丝控制单元、所述反馈单元、所述推挽电路、所述变压电路和所述倍压电路连接。通过推挽电路发送不同脉冲驱动变压电路得到较高电压，在通过倍压电路得到高压交流电压，输入X射线单元后在灯丝控制单元的控制下高功率发射X射线，成像效果更好。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种高功率X光机的结构框图；

图2是本实用新型实施例提供的推挽电路的电路原理图；

图3是本实用新型实施例提供的变压电路的电路原理图；

图4是本实用新型实施例提供的倍压电路的电路原理图；

图5是本实用新型实施例提供的灯丝控制单元的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本实用新型实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

参照图1，本实用新型实施例提供一种高功率X光机，包括电压转换单元、PWM控制单元、MCU控制单元、灯丝控制单元、反馈单元、逆变转换倍压单元和X射线单元，所述逆变转换倍压单元包括推挽电路、变压电路和倍压电路，所述推挽电路与所述变压电路连接，所述变压电路与所述倍压电路连接，所述倍压电路与所述X射线单元连接，所述X射线单元与所述灯丝控制单元连接，所述灯丝控制单元与所述MCU控制单元连接，所述MCU控制单元分别与所述反馈单元和所述PWM控制单元连接，所述反馈单元与所述倍压电路连接，所述PWM控制单元与所述推挽电路连接，所述电压转换单元分别与所述PWM控制单元、所述MCU控制单元、所述灯丝控制单元、所述反馈单元、所述推挽电路、所述变压电路和所述倍压电路连接。

其中，电压转换模块用于将外接电源转换为各种大小的直流电源，并将各直流电源输入到X光机。

MCU控制单元用于控制整个X光机的工作；PWM控制单元用于控制推挽电路输出的PWM脉冲信号；灯丝控制单元用于控制灯丝发射电子；反馈单元用于反馈逆变转换倍压单元的高电压；推挽电路用于产生PWM脉冲；变压电路产生较高的电压；倍压电路用于产生交流高电压；X射线单元用于产生X射线。

具体的，MCU控制单元发送控制信号给PWM控制单元，PWM控制单元发送相应的信号给推挽电路，推挽电路产生一定的PWM脉冲到变压电路，变压电路将PWM脉冲升压为一定强度的电压，并将该电压输入到倍压电路进行逆变和倍压，得到交流高电压，输出到X射线单元，并在灯丝控制单元的控制下发射高功率发射X射线，倍压电路将交流高电压信息通过反馈单元反馈到MCU控制单元，MCU控制单元根据反馈信息输出控制信息给PWM控制单元，PWM控制单元输出信息控制推挽电路，从而稳定交流高电压的输出，进而稳定X射线单元的X射线发射。

参照图2，可选地，所述推挽电路包括芯片TL494CD和芯片TL494CD外围电路。

具体的，芯片TL494CD是一种固定频率脉宽调制电路芯片，它包含了开关电源控制所需的全部功能，具有两个完整的脉宽调制控制电路，是PWM芯片；具备两个误差放大器，一个用于反馈控制，一个可以定义为过流保护等保护控制，其死区时间可以调节，输出控制可以用于推挽、半桥或单端控制，还具备欠压封锁功能。芯片TL494CD的引脚1(lnl+)为误差放大器I的同相输入端，耐压值41V，芯片TL494CD的引脚2(lnl-)为误差放大器I的反相输入端，共同用于电源电压反馈和过流保护；C40为震荡电路的定时电容，用于快速充放电电容，R54为震荡电路的定时电阻，用于产生震荡频率；R50和R62组成误差放大器Ⅱ的同相输入端输入芯片TL494CD的引脚15(lnl+)；C33为基准电压的去耦电容，用于过滤噪声；Q13为误差放大器I电路的三极管，用于放大信号，C36和C37为三极管输出信号端的去耦电容，用于过滤噪声。

参照图2，图3，选地，所述推挽电路包括第一驱动电路和第二驱动电路，所述第一驱动电路和所述第二驱动电路均与所述变压电路连接。

具体的，芯片TL494CD的引脚8(C1)输出第一脉冲信号通过第一驱动电路的端点DRV_1与变压电路的端点DRV_1连接；芯片TL494CD的引脚11(C2)输出第二脉冲信号通过第二驱动电路的端点DRV_2与变压电路的端点DRV_2连接。

在一个具体实施例中，第一驱动电路的端点DRV_1和第二驱动电路的端点DRV_2交替输出15V脉冲电压给变压电路的端点DRV_1和端点DRV_2，两路脉冲电压的相位相差为180°。

参照图2，可选地，所述芯片TL494CD外围电路包括反馈补偿电路，所述反馈补偿电路与所述芯片TL494CD连接。

具体的，反馈补偿电路包括电容C41、电阻R66和R67，通过电容C41将高频误差放大信号进行耦合，通过电阻R67匹配后输入芯片TL494CD的引脚3(FBK)，芯片TL494CD根据的反馈的信号进行补偿调节；电阻R66将低频信号匹配输入芯片TL494CD的引脚3(FBK)。

参照图3，可选地，所述变压电路包括第一变压电路和第二变压电路，所述第一变压电路与所述第一驱动电路连接，所述第二变压电路与所述第二驱动电路连接。

具体的，第一变压电路的端点DRV_1与第一驱动电路的端点DRV_1连接，第二变压电路的端点DRV_2与第二驱动电路的端点DRV_2连接；D15和D20为单向二极管，防止电流倒流；DT1和DT2为隔离变压器，升压并防止输出端的反射尖峰干扰到主控芯片；D16、D17、D21和D22为二极管，用于控制单向信号；Q10和Q8为三极管，用于放大信号；R86、R85、R87和R88为阻尼电阻，用于防止回路构成等幅震荡；C55和C56为去耦电容，用于过滤电源噪声；Q11和Q9为MOS管，用于调节电压。

在一个具体的实施例中，当DT1的端点6为正电压、端点8为负电压时，D21、D22导通，由于Q10是PNP型三极管，因此Q10基极高电平截至，电压通过D22，R86到Q11的栅极，电压通过变压器M2绕组到地，M2和M1实际为推挽变压器的2个绕组，通过变压器匝比升压升到5000V左右，截至时由于DT1的端点6为负电压、端点8为正电压，D21和D22截至，Q10导通，集电极和发射极通过R86快速将Q11的栅极电压拉低，完成电压的泄放；当DT2的端点6为正电压、端点8为负电压时，D16、D17导通，由于Q8是PNP型三极管，因此Q8基极高电平截至，电压通过D17，R85到Q9的栅极，电压通过变压器M1绕组到地，M2和M1实际为推挽变压器的2个绕组，通过变压器匝比升压升到5000V左右，截至时由于DT2的端点6为负电压、端点8为正电压，D16和D17截至，Q8导通，集电极和发射极通过R85快速将Q9的栅极电压拉低，完成电压的泄放。

参照图4，可选地，所述倍压电路包括逆变电路和多级倍压电路，所述逆变电路分别与所述变压电路和所述多级倍压电路连接，所述多级倍压电路与所述X射线单元连接。

具体的，逆变电路包括了逆变变压器T1，T1的端点8、端点9和端点11分别与变压电路的输出接口J2连接，将J2输入的电压通过T1逆变输入倍压电路；倍压电路与逆变变压器T1的端点2和端点5连接，将输入的交流电压进行多次倍压后输出；C1-C12为储能电容，用于存储电压；D1-D12为单向二极管，通过正向电压，隔绝逆向电压；C37为和R4组成反馈电路，端点KVFB与反馈单元连接，输入反馈信息。

在一个具体实施例中，设2脚为A，5脚为B，负半周时，即A为负、B为正时，D1导通、D2截止，电源经D1向电容器C1充电，在理想情况下，此半周内，D1可看成短路，同时电容器C1充电到V_m；正半周时，即A为正、B为负时，D1截止、D2导通，电源经C1、D1向C2充电，由于C1的V_m再加上双压器二次侧的V_m使C2充电至最高值2V_m，依次类推，经过12倍倍压后得到70KV交流高压，通过R5匹配后通过端点HV输入X射线单元。

参照图5，可选地，所述灯丝控制单元包括第一反馈电路和第二反馈电路，所述第一反馈电路与所述第二反馈电路连接，所述第二反馈电路与所述X射线单元连接。

具体的，第一反馈电路包括了电阻R69、可调电阻RW1和二极管D9；第二反馈电路包括了电阻R73、可调电阻RW2和二极管D11；第一反馈电路的输出端通过D9连接到第二反馈电路的输出端D11。

参照图5，可选地，所述第一反馈电路和所述第二反馈电路通过反馈放大电路连接。

具体的，反馈放大电路包括了三极管Q5、电阻R70、电阻R59、二极管D12、电阻R47和电阻R7，反馈放大电路的集电极通过电阻R70连接到第一反馈电路的RW1，反馈放大电路的基极通过电阻R59和二极管D12连接到第二反馈电路的电阻R73。

参照图5，可选地，所述灯丝控制单元包括芯片LM2576和芯片LM2576外围电路。

具体的，芯片LM2576是一种降压开关型集成滤波电路芯片，它内含固定频率振荡器和基准稳压器，并具有完善的保护电路，包括电流限制及热关断电路等，利用该器件只需极少的外围器件便可构成高效滤波电路。芯片LM2576的引脚2(OUTPUT)输出信号通过电感L3的匹配连接到第一反馈电路的电阻R69；芯片LM2576的引脚4(FB)为反馈输入端，第一反馈电路和第二反馈电路将反馈的信号输入；芯片LM2576的引脚1(VIN)为芯片工作电压输入端，电感L2匹配输入电压，C43为电源去耦电容，与电感L2一起组成LC滤波电路，过滤噪声。

参照图5，可选地，所述芯片LM2576外围电路包括滤波电路，所述滤波电路分别与所述芯片LM2576和所述第一反馈电路连接。

具体的，滤波电路包括电感L3、电容C44和二极管D8，电感L3隔阻交流和电压变化，电容C44过滤电源噪声，二极管D8防止输出电源接地。

在一个具体实施例中，当U9得到使能信号后，L4上得到一个电压，此电压经R69，RW1回到电压反馈，调整RW1可以得到预热灯丝的电压，此时由于RW2还没有参于，Q5也没有得到电压因此，输出电压受RW1控制；在X射线单元，当灯丝点亮后灯丝阻值变压，由于引入了灯丝值反馈通过D12，Q5可以控制U9的FB脚电压，从而控制灯丝电子的发射，由于阳极靶面有70KV高压，而灯丝发射的电子不断的轰击靶面形成X射线，灯丝电子发射多少就可以控制功率，随着使用时间的增加，灯丝电子也在不断蒸发，从而导致灯丝阻值的变化，如没有引入反馈，会造成长时间老化后灯丝发射电子不足，X光剂量下降，引入负反馈会自动调整发射电子，稳定X射线剂量。

实施本实用新型实施例包括以下有益效果：本实用新型实施例提供了一种高功率X光机，包括电压转换单元、PWM控制单元、MCU控制单元、灯丝控制单元、反馈单元、逆变转换倍压单元和X射线单元，所述逆变转换倍压单元包括推挽电路、变压电路和倍压电路，所述推挽电路与所述变压电路连接，所述变压电路与所述倍压电路连接，所述倍压电路与所述X射线单元连接，所述X射线单元与所述灯丝控制单元连接，所述灯丝控制单元与所述MCU控制单元连接，所述MCU控制单元分别与所述反馈单元和所述PWM控制单元连接，所述反馈单元与所述倍压电路连接，所述PWM控制单元与所述推挽电路连接，所述电压转换单元分别与所述PWM控制单元、所述MCU控制单元、所述灯丝控制单元、所述反馈单元、所述推挽电路、所述变压电路和所述倍压电路连接。通过推挽电路发送不同脉冲驱动变压电路得到较高电压，在通过倍压电路得到高压交流电压，输入X射线单元后在灯丝控制单元的控制下高功率发射X射线；倍压电路通过反馈单元稳定输出的交流高压；灯丝控制单元引入负反馈自动调整X射线单元的发射电子，稳定X射线剂量，使得X射线的成像效果更好。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种高功率X光机，其特征在于，包括电压转换单元、PWM控制单元、MCU控制单元、灯丝控制单元、反馈单元、逆变转换倍压单元和X射线单元，所述逆变转换倍压单元包括推挽电路、变压电路和倍压电路，所述推挽电路与所述变压电路连接，所述变压电路与所述倍压电路连接，所述倍压电路与所述X射线单元连接，所述X射线单元与所述灯丝控制单元连接，所述灯丝控制单元与所述MCU控制单元连接，所述MCU控制单元分别与所述反馈单元和所述PWM控制单元连接，所述反馈单元与所述倍压电路连接，所述PWM控制单元与所述推挽电路连接，所述电压转换单元分别与所述PWM控制单元、所述MCU控制单元、所述灯丝控制单元、所述反馈单元、所述推挽电路、所述变压电路和所述倍压电路连接。

2.根据权利要求1所述的高功率X光机，其特征在于，所述推挽电路包括第一驱动电路和第二驱动电路，所述第一驱动电路和所述第二驱动电路均与所述变压电路连接。

3.根据权利要求2所述的高功率X光机，其特征在于，所述变压电路包括第一变压电路和第二变压电路，所述第一变压电路与所述第一驱动电路连接，所述第二变压电路与所述第二驱动电路连接。

4.根据权利要求1所述的高功率X光机，其特征在于，所述倍压电路包括逆变电路和多级倍压电路，所述逆变电路分别与所述变压电路和所述多级倍压电路连接，所述多级倍压电路与所述X射线单元连接。

5.根据权利要求1所述的高功率X光机，其特征在于，所述灯丝控制单元包括第一反馈电路和第二反馈电路，所述第一反馈电路与所述第二反馈电路连接，所述第二反馈电路与所述X射线单元连接。

6.根据权利要求1所述的高功率X光机，其特征在于，所述推挽电路包括芯片TL494CD和芯片TL494CD外围电路。

7.根据权利要求6所述的高功率X光机，其特征在于，所述芯片TL494CD外围电路包括反馈补偿电路，所述反馈补偿电路与所述芯片TL494CD连接。

8.根据权利要求5所述的高功率X光机，其特征在于，所述灯丝控制单元包括芯片LM2576和芯片LM2576外围电路。

9.根据权利要求8所述的高功率X光机，其特征在于，所述芯片LM2576外围电路包括滤波电路，所述滤波电路分别与所述芯片LM2576和所述第一反馈电路连接。

10.根据权利要求5所述的高功率X光机，其特征在于，所述第一反馈电路和所述第二反馈电路通过反馈放大电路连接。