一种提升移动式x射线机输出功率的电容组装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种在移动式X射线机上使用的用于提升其输出功率的电容组装置，尤其是针对在使用民用普通供电系统的情况下，需要进行大功率输出的移动式X射线机上使用的电容组装置。
【背景技术】
[0002]目前，公知的移动式X射线的供电回路一般有两种，一种是使用电池供电，另外一种是由网电源供电。使用电池供电的优势在于移动式X射线的工作不依赖于外电源，在电池充满电后，可以随时使用，适用于野战、突发地质灾难现场等网电源缺乏的场所。但使用电池供电的不足之处在于，为了使得X射线机有足够的功率输出，要求电池的容量比较大，相应的电池的体积和重量也比较大，造成最终的移动式X射线机的整机重量较大，需要增加其他措施来提高整机移动的灵活性；另外，电池的使用寿命是一定的，并依赖于充放电的次数，因此对于使用单位而言，整机的后期使用、维护成本比较高。对于由网电源供电的移动式X射线，适用于一般的医疗机构在室内使用，整机的重量较轻，移动灵活。但是劣势在于其输出功率受网电源供电能力的限制，一般医疗机构的病房均有220V交流供电，但是最大供电电流一般不超过16安培。因此，一般由网电源供电的移动式X射线的功率不超过4kW，使得其在临床应用受到限制。为了解决移动式X射线既由普通220V网电源供电，又能够有较大功率的输出，满足临床上对移动式X射线使用的要求，需要设计一个提升功率用的电容组装置，使得移动式X射线机使用普通交流220V网电源供电，给电容组充电；在X射线机曝光时，其能量完全由电容组放电提供，满足瞬时大功率输出的要求。
【实用新型内容】
[0003]为了解决移动式X射线既由普通220V网电源供电，又能够有较大功率的输出，满足临床上对移动式X射线使用的要求，本实用新型提供一种提升移动式X射线机输出功率的电容组装置，该装置在移动式X射线机开机但未进行X射线曝光时，由网电源经充电控制回路对电容组充电，当需要进行X射线曝光时，X射线发生器的电源完全由电容组提供。
[0004]为实现上述目的，采用以下技术方案:
[0005]一种提升移动式X射线机输出功率的电容组装置，所述电容组装置包括:电器柜、电容组、充电控制板和高压发生器功率组件，所述电容组置于电器柜内，高压发生器功率组件设置于电容组侧面，所述充电控制板设置于电器柜侧面，所述充电控制板上设有控制电路，用于控制电容组的充放电过程，电源经过所述控制电路向电容组充电。
[0006]进一步的，所述电容组为若干个容量值为16000微法、标称电压为350V的单体电容并联构成。
[0007]进一步的，所述控制电路包括:电源充电电路，电容充电电压控制电路、电容充电触发电路、电容充电保护电路和电容放电触发电路。
[0008]进一步的，所述电源充电电路所含元件包括:隔离变压器TR3、继电器KlB、继电器K2、可控硅SCRl和可控硅SCR2，电源与隔离变压器TR3 —端相接，隔离变压器TR3另一端与继电器KlB —端相接，所述继电器KlB的常闭接点接入电容放电控制回路中，继电器KlB另一端与继电器Κ2 —端相接,继电器Κ2另一端通过电桥和可控娃SCRl与电容组一端相连，电容组另一端连接充电控制板，所述可控硅SCRl与电容组之间还设有可控硅SCR2，所述可控硅SCR2与电容组并联。
[0009]进一步的，所述电容充电电压控制电路所含元件包括:运算放大器IC5、电压比较器IC5B和电位器Pl，电容组接控制电路运算放大器IC5输入端，运算放大器IC5输出端接电压比较器IC5B负极输入端，电位器Pl与电压比较器IC5B并联。
[0010]进一步的，所述电容充电触发电路所包含原件包括:555振荡器IC9、电压比较器IC8A、电压比较器IC8B和二极管D12，IC5B输出端接电压比较器IC8A的输入端，电压比较器IC8A的输出端通过电压比较器IC8B和二极管D12与555振荡器IC9 一端相接，555振荡器IC9另一端接可控硅SCRl的控制端。
[0011]进一步的，所述电容充电保护电路所含元件包括:电压比较器IC2B和555振荡器IC4，在电容充电保护电路中，IC5B输出端接电压比较器IC2B的输入端，电压比较器IC2B的输出端与555振荡器IC4 一端相接，555振荡器IC4另一端接可控硅SCR2的控制端。
[0012]进一步的，所述电容放电触发电路所含元件包括:放电按钮SWl和555振荡器ICl，电容组连接放电按钮SWl —端，放电按钮SWl另一端与555振荡器ICl 一端连接，555振汤器ICl另一端接可控娃SCR2的控制端。
[0013]本实用新型的有益效果在于，采用多个单体电容并联形成电容组，由网电源经充电控制电路对电容组充电，当需要进行X射线曝光时，X射线发生器的电源完全由电容组提供，可满足瞬时大功率输出的要求，并且控制电路采用分档充电，首先使用250V给电容组充电，当电容电压达到200V时，切换成330V继续给电容充电，可有效的缩短电容组的充电时间。
【附图说明】
[0014]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明:
[0015]图1是本实用新型结构示意图；
[0016]图2 (a)、(b)是本实用新型的电源充电电路原理图；
[0017]图3是本实用新型电容充电电压控制电路示意图；
[0018]图4是本实用新型电容充电触发电路示意图；
[0019]图5是本实用新型电容充电保护电路示意图；
[0020]图6是本实用新型电容放电触发电路示意图。
[0021]附图中Al为电容采样电压，A2为地电压，A5为比例缩放后的电容电压，A4为放电触发信号。
【具体实施方式】
[0022]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0023]相反，本实用新型涵盖任何由权利要求定义的在本实用新型的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本实用新型有更好的了解，在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。下面结合附图与【具体实施方式】，对本实用新型进一步说明。
[0024]如图1所示为本实用新型一实施例的一种提升移动式X射线机输出功率的电容组装置，所述电容组装置包括电器柜1、电容组2、充电控制板3和高压发生器功率组件4，所述电容组2为若干个单体电容并联构成，分成两组，通过铜制极板连接，四周使用绝缘纸板塞住，确保电容被稳定住，所述电容组2置于电器柜I内，高压发生器功率组件4设置于电容组2侧面，高压发生器功率组件4的输入端通过螺钉与电容组2的正负极连接，所述充电控制板3设置于电器柜I侧面，所述充电控制板3上设有控制电路，用于控制电容组2的充放电过程，所述控制电路包括:电源充电电路，电容充电电压控制电路、电容充电触发电路、电容充电保护电路和电容放电触发电路。根据一般移动式X射线机在应用下的加载因素要求，选取最大输出能量的条件为43kV/200mAs，则其输出能量为P=43 X 200=8600J (焦耳)，电容的输出能量公式为:E=1/2XCXU2，其中:C为电容容量，U为电容放电的电压降，使X射线发生器可以正常工作的输入直流电源的电压范围是110V-330V，从而得到满足前述工作要求的电容组2的电容量为0.36F (法拉)，电容组2的标称电压可以为350V，因此，在本实施例中选取容量值为16000微法、标称电压为350V的单体电容构成电容组2，考虑单体电容的误差，一共采用24个单体电容并联使用，总容量为0.384法拉。
[0025]根据电容的充电公式:Vt=E* [1-exp (_t/RC)](其中Vt为在t时刻电容上的电压，E为充电电压，RC为电容的时间常数)，可以得出，为了使充电时间尽量短，可以采用两种方式，提高充电电压，或者减小时间常数，由于电容总容量已经确定，而且是使用普通交流220V网电源，在充电回路中必须设置限流电阻，因此采用提高充电电压是一种好的解决方案。本实用新型中采用一隔离变压器实现分档充电，原边通过限流电阻与网电源连接，次级分两档，首先使用250V给电容组2充电，当电容电压达到200V时，切换成330V继续给电容充电。
[0026]如图2 (a)、2 (b)所示，电源充电电路，在该电路中所述控制电路所含元件包括:隔离变压器TR3、继电器K1B、继电器K2、可控硅SCRl和可控硅SCR2，