CN220235036U - 一种x光电源的灯丝驱动控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种x光电源的灯丝驱动控制电路，属于X射线控制技术领域。本电路包括驱动模块、高压控制电路模块、高压电源反馈模块、PID比较模块、输出反馈模块、灯丝电流设定模块和管电流反馈模块，高压控制电路模块和灯丝电流设定模块均连接在PID比较模块的负极输入端，管电流反馈模块和输出反馈模块均连接在PID比较模块的正极输入端，PID比较模块的输出端连接驱动模块的反馈信号输入端，高压电源反馈模块和驱动模块的关断信号输入端连接。本电路简单，容易实现小型化，此外功能全面，兼容性好。

Description

一种x光电源的灯丝驱动控制电路

技术领域

本实用新型属于X射线管技术领域，特别涉及一种x光电源的灯丝驱动控制电路。

背景技术

X射线管为X射线发生装置，其产生的X射线可用于物体内部无损检测，在医疗、安检、工业探伤等领域得到普遍应用。X射线管产生装置由阴极产生电子，通过外部高压电源提供高压电场加速为高速后撞击阳极靶面，通过轫致机制产生X射线。阴极和阳极间通过外部高压电源提供高压电场，使得电子撞击事件能够持续稳定的运行，而灯丝产生电子的多少与稳定性直接决定了射线的质量与一致性。

X射线电源是一种产生x射线源的控制部分，内部的灯丝的控制一直是问题，由于灯丝有惰性，灯丝产生的电子又是很好的线性，而且在连续加载的过程中还会有衰减。是的控制起来很麻烦。目前主要由两个方法：一个是瞬时加载法，就是把灯丝先加热到预定的温度，然后加载高压短时间，在灯丝还没有来的机衰减就结束加载。另一个是补偿法，在长时间加载的情况下，给予补偿，使得灯丝提供的电子一致，但是灯丝的衰减也会随着老化变化，所以需要隔一段时间校准一次。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种电路简单、无需辅助供电的x光电源的灯丝驱动控制电路。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种x光电源的灯丝驱动控制电路，包括驱动模块、高压控制电路模块、高压电源反馈模块、PID比较模块、输出反馈模块、灯丝电流设定模块和管电流反馈模块，所述高压控制电路模块和灯丝电流设定模块均连接在PID比较模块的负极输入端，所述管电流反馈模块和所述输出反馈模块均连接在所述PID比较模块的正极输入端，所述PID比较模块的输出端连接驱动模块的反馈信号输入端，所述高压电源反馈模块和所述驱动模块的关断信号输入端连接。

优选的，所述高压控制电路模块包括放大器一、电阻一、电阻二、电阻三和二极管，所述电阻一的一端作为高压上电信号输入端，另一端连接放大器一的正极输入端；所述电阻二的一端连接放大器一的正极输入端，另一端接地；所述放大器一的输出端连接二极管的负极，所述放大器一的负极输入端连接二极管的正极；所述电阻三并联在二极管两端；所述二极管的正极作为高压控制电路模块的输出端。

优选的，所述灯丝电流设定模块包括设定信号输入端、电阻四、电阻五、电阻六、电容一，所述设定信号输入端分别连接电阻四和电阻五的一端；所述电阻四的另一端接地；所述电阻五的另一端分别连接电阻六和电容一的一端；所述电阻六的另一端和PID比较模块负极输入连接；所述电容一的另一端接地；所述电阻六的一端还连接二极管的正极。

优选的，所述PID比较模块包括放大器二、电容二、电容三、电容四、电容五、电阻七和电阻八，所述电容二的两端分别连接在放大器二的输出端和负极输入端，所述电容三和电阻七串联后并联在电容二的两端；所述电容四一端连接在放大器二的正极电源端，另一端接地；所述放大器二的负极电源端接地，所述电容五一端连接在放大器二的正极输入端，另一端接地；所述放大器二的输出端连接电阻八的一端，电阻八的另一端连接驱动模块的反馈信号输入端。

优选的，所述输出反馈模块包括放大器三、电阻九、电阻十、电容六和电容七，所述电阻九一端连接在放大器二的正极输入端，所述电阻九的另一端连接放大器三的正极输入端和电容六的一端，所述电容六的另一端接地；所述放大器三的负极输入端和其输出端连接；所述放大器三的输出端连接电阻十的一端，所述电阻十的另一端作为反馈信号输出端；所述电容七一端连接在电阻十的另一端，所述电容七的另一端接地。

优选的，所述管电流反馈模块包括管电流反馈输入端，电阻十一、电阻十二、电阻十三和电容八，所述管电流反馈输入端分别连接电阻十一、电容八以及电阻十三的一端，电阻十一的另一端通过电阻十二接地，所述电容八另一端接地，所述电阻十三的另一端连接PID比较模块的正极输入端。

优选的，所述高压电源反馈模块包括放大器四、电阻十四、电阻十五、电阻十六、电阻十七和电容九，所述电阻十四一端作为高压工作信号输入端，另一端连接放大器四的正极输入端，电阻十五一端连接高压上电信号，另一端连接放大器四的负极输入端；所述电容九一端连接在电阻十五的一端，另一端接地；所述电阻十六的一端连接放大器四的负极输入端，另一端接地；所述电阻十七的两端分别连接放大器四的正极输入端和输出端；所述放大器四的输出端和所述驱动模块的关断信号输入端连接。

优选的，所述驱动模块包括开关稳压芯片和频率控制单元，所述开关稳压芯片具有反馈信号输入端、关断信号输入端连接和开关信号输出端，所述开关信号输出端用于输出PWM波驱动灯丝工作；所述频率控制单元包括电容十和电阻十八，所述电容十作为基准电容和开关稳压片的电容输入脚连接，所述电阻十八作为基准电阻和开关稳压芯片的电阻输入脚连接。

与现有技术相比，本新型卫浴集成吊顶系统具有以下优点：

1、电路简单，依靠单ic和四个放大器即实现了灯丝驱动控制电路的小型化设计。

2、还实现了需要复杂电路结构才能实现的辅助与保活功能。

3、仅采用12Vvdc供电，不仅实现了驱动部分的逆变电路所用的电量，同时也能为控制电路供电。不需要其他的辅助供电设备或是小的电源模块，能够更方便的兼容于各个系统之中，具有良好的兼容性。

附图说明

图1是实施例的x光电源的灯丝驱动控制电路的电路图。

图中，1、驱动模块；2、高压控制电路模块；3、高压电源反馈模块；4、PID比较模块；5、输出反馈模块；6、灯丝电流设定模块；7、管电流反馈模块。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过各参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，本实施例提供的x光电源的灯丝驱动控制电路由七个模块组成，包括驱动模块1、高压控制电路模块2、高压电源反馈模块3、PID比较模块4、输出反馈模块5、灯丝电流设定模块6和管电流反馈模块7。高压控制电路模块2和灯丝电流设定模块6均连接在PID比较模块4的负极输入端，管电流反馈模块7和输出反馈模块均5均连接在PID比较模块4的正极输入端，PID比较模块4的输出端连接驱动模块1的反馈信号输入端，高压电源反馈模块3和驱动模块1的关断信号输入端连接。

具体的，高压控制电路模块2包括放大器U1、电阻R1、电阻R2、电阻R3和二极管D，电阻R1的一端作为高压上电信号输入端，另一端连接放大器U1的正极输入端；电阻R2的一端连接放大器U1的正极输入端，另一端接地；放大器U1的输出端连接二极管D的负极，放大器U1的负极输入端连接二极管D的正极；电阻R3并联在二极管D两端；二极管D的正极作为高压控制电路模块2的输出端。本模块主要用于检测高压电路是否有正常工作的高压信号V5输入，当没有高压信号V5输入时，电路截止，此时驱动模块不在工作。

灯丝电流设定模块6包括设定信号输入端P1-5、电阻R4、电阻R5、电阻R6和电容C1，设定信号输入端P1-5分别连接电阻R4和电阻R5的一端；电阻R4的另一端接地；电阻R5的另一端分别连接电阻R6和电容C1的一端；电阻R6的另一端和PID比较模块4负极输入连接；电容C1的另一端接地；电阻R6的一端还连接二极管D的正极。

PID比较模块4包括放大器U2、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电阻R7和电阻R8，电容C2的两端分别连接在放大器U2的输出端和负极输入端，电容C3和电阻R7串联后并联在电容C2的两端；电容C4一端连接在放大器U2的正极电源端，另一端接地；放大器U2的负极电源端接地，电容C5一端连接在放大器U2的正极输入端，另一端接地；放大器U2的输出端连接电阻R8的一端，电阻R8的另一端连接驱动模块1的反馈信号输入端。

管电流反馈模块7包括管电流反馈输入端P5-4，电阻R11、电阻R12、电阻R13和电容C8，管电流反馈输入端P5-4分别连接电阻R11、电容C8以及电阻R13的一端，电阻R11的另一端通过电阻R12接地，电容C8另一端接地，电阻R13的另一端连接PID比较模块4的正极输入端。

灯丝电流设定模块6、管电流反馈模块7以及PID比较模块4共同构成输入设定部分，主要负责输入与反馈的比较及处理，通过模拟PID控制实现对信号的最优化控制。

输出反馈模块5包括放大器U3、电阻R9、电阻R10、电容C6和电容C7，电阻R9一端连接在放大器U2的正极输入端，电阻R9的另一端连接放大器U3的正极输入端和电容C6的一端，电容C6的另一端接地；放大器U3的负极输入端和其输出端连接；放大器U3的输出端连接电阻R10的一端，电阻R10的另一端作为反馈信号输出端；电容C7一端连接在电阻R10的另一端，电容C7的另一端接地。系统内部反馈信号通过放大器U2的正极输入端输入，然后通过电阻R10的另一端输出反馈信号。该模块构成独立的反馈电路，用于输出高压反馈结果，其输出阻抗大，方便与对外兼容。

高压电源反馈模块3包括放大器U4、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17和电容C9，电阻R14一端作为高压工作信号输入端，另一端连接放大器U4的正极输入端，电阻R15一端连接高压上电信号，另一端连接放大器U4的负极输入端；电容C9一端连接在电阻R15的一端，另一端接地；电阻R16的一端连接放大器U4的负极输入端，另一端接地；电阻R17的两端分别连接放大器U4的正极输入端和输出端；放大器U4的输出端和驱动模块1的关断信号输入端连接。

该模块通过输入高压工作信号A1以及高压上电信号U5，通过对两者进行比较处理，当当A1的电压和U5的比值大于设定阈值时，灯丝驱动根据灯丝的设定开始工作。如果A1的反馈低于阈值，输出关断信号给驱动模块，使驱动模块停止驱动灯丝工作。该模块和高压控制电路模块2的组合给灯丝驱动过程施加了双保险：一是检测高压电路是否处于正常工作状态得到的V5。二是确认高压开始工作后灯丝才开始工作，因为当没有高压工作时是不会形成管电流的反馈的。

驱动模块1包括开关稳压芯片U5和频率控制单元，开关稳压芯片U5具有反馈信号输入端FB、关断信号输入端SHDN#和开关信号输出端COLA、COLB，开关信号输出端COLA、COLB用于输出PWM波驱动灯丝工作；频率控制单元包括电容C10和电阻R18，电容C10作为基准电容和开关稳压片的电容输入脚连接，电阻R18作为基准电阻和开关稳压芯片U5的电阻输入脚连接。本模块的开关稳压芯片U5采用TL1533芯片，其构成驱动系统的软启动功能，结合反馈信号和关断信号双路确认信号保证灯丝处于安全可控的工作电压，从而避免灯丝损坏。

本实用新型的x光电源的灯丝驱动控制电路采用简单的电路构成，实现了自定定义驱动频率的驱动板部分、输入设定值部分、独立输出的反馈值部分、X光机上电信号、高压电场发出信号等功能，且具有良好的对外兼容性，可靠性号且实用性强。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。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，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种x光电源的灯丝驱动控制电路，其特征在于，包括驱动模块（1）、高压控制电路模块（2）、高压电源反馈模块（3）、PID比较模块（4）、输出反馈模块（5）、灯丝电流设定模块（6）和管电流反馈模块（7），所述高压控制电路模块（2）和灯丝电流设定模块（6）均连接在PID比较模块（4）的负极输入端，所述管电流反馈模块（7）和所述输出反馈模块（5）均连接在所述PID比较模块（4）的正极输入端，所述PID比较模块（4）的输出端连接驱动模块（1）的反馈信号输入端，所述高压电源反馈模块（3）和所述驱动模块（1）的关断信号输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种x光电源的灯丝驱动控制电路，所述高压控制电路模块（2）包括放大器一、电阻一、电阻二、电阻三和二极管，所述电阻一的一端作为高压上电信号输入端，另一端连接放大器一的正极输入端；所述电阻二的一端连接放大器一的正极输入端，另一端接地；所述放大器一的输出端连接二极管的负极，所述放大器一的负极输入端连接二极管的正极；所述电阻三并联在二极管两端；所述二极管的正极作为高压控制电路模块（2）的输出端。

3.根据权利要求2所述的一种x光电源的灯丝驱动控制电路，所述灯丝电流设定模块（6）包括设定信号输入端、电阻四、电阻五、电阻六、电容一，所述设定信号输入端分别连接电阻四和电阻五的一端；所述电阻四的另一端接地；所述电阻五的另一端分别连接电阻六和电容一的一端；所述电阻六的另一端和PID比较模块（4）负极输入连接；所述电容一的另一端接地；所述电阻六的一端还连接二极管的正极。

4.根据权利要求1或2所述的一种x光电源的灯丝驱动控制电路，所述PID比较模块（4）包括放大器二、电容二、电容三、电容四、电容五、电阻七和电阻八，所述电容二的两端分别连接在放大器二的输出端和负极输入端，所述电容三和电阻七串联后并联在电容二的两端；所述电容四一端连接在放大器二的正极电源端，另一端接地；所述放大器二的负极电源端接地，所述电容五一端连接在放大器二的正极输入端，另一端接地；所述放大器二的输出端连接电阻八的一端，电阻八的另一端连接驱动模块（1）的反馈信号输入端。

5.根据权利要求4所述的一种x光电源的灯丝驱动控制电路，所述输出反馈模块（5）包括放大器三、电阻九、电阻十、电容六和电容七，所述电阻九一端连接在放大器二的正极输入端，所述电阻九的另一端连接放大器三的正极输入端和电容六的一端，所述电容六的另一端接地；所述放大器三的负极输入端和其输出端连接；所述放大器三的输出端连接电阻十的一端，所述电阻十的另一端作为反馈信号输出端；所述电容七一端连接在电阻十的另一端，所述电容七的另一端接地。

6.根据权利要求1或2所述的一种x光电源的灯丝驱动控制电路，所述管电流反馈模块（7）包括管电流反馈输入端，电阻十一、电阻十二、电阻十三和电容八，所述管电流反馈输入端分别连接电阻十一、电容八以及电阻十三的一端，电阻十一的另一端通过电阻十二接地，所述电容八另一端接地，所述电阻十三的另一端连接PID比较模块（4）的正极输入端。

7.根据权利要求1或2所述的一种x光电源的灯丝驱动控制电路，所述高压电源反馈模块（3）包括放大器四、电阻十四、电阻十五、电阻十六、电阻十七和电容九，所述电阻十四一端作为高压工作信号输入端，另一端连接放大器四的正极输入端，电阻十五一端连接高压上电信号，另一端连接放大器四的负极输入端；所述电容九一端连接在电阻十五的一端，另一端接地；所述电阻十六的一端连接放大器四的负极输入端，另一端接地；所述电阻十七的两端分别连接放大器四的正极输入端和输出端；所述放大器四的输出端和所述驱动模块（1）的关断信号输入端连接。

8.根据权利要求1或2所述的一种x光电源的灯丝驱动控制电路，所述驱动模块（1）包括开关稳压芯片和频率控制单元，所述开关稳压芯片具有反馈信号输入端、关断信号输入端连接和开关信号输出端，所述开关信号输出端用于输出PWM波驱动灯丝工作；所述频率控制单元包括电容十和电阻十八，所述电容十作为基准电容和开关稳压片的电容输入脚连接，所述电阻十八作为基准电阻和开关稳压芯片的电阻输入脚连接。