出向X射线 管阴、阳两极提供直流高压。
[0027] 如图3所示，电源转换单元包括电桥部分和LCC谐振网络部分。电桥部分构成高 频开关网络，其由两个桥臂构成，其中场效应管Q1和Q2构成一个桥臂，场效应管Q3和Q4 构成另一个桥臂(桥臂的具体结构并非本发明的创新点所在，故在此不做具体描述)。当电 路工作时，Q1与Q4同时导通，而Q2与Q3同时导通，并且Q1、Q4与Q2、Q3相位相差180度。 这样电桥的输出电压为上下对称的高频交流电压信号。实际流经LCC谐振网络部分的电流 几乎接近理想的正弦电流，可以认为主要接收电桥部分输出的基波功率。因此，在确定交流 等效电路时，可以将电桥部分输出的交流电压进行傅里叶变换后取其基波分量作为LCC谐 振网络部分的输入，在图3下部的交流等效电路中被标识为Vin(ac)。
[0028] 由此，可以基于串联谐振电感Ls、串联谐振电容Cs以及并联谐振电容Cp来预先确 定电源转换单元的电压增益与其工作频率之间的对应关系。优选地，对应关系可以依据以 下公式；
其中
，Μ为所述电压增益，f为所述 工作频率，R为所述有效负载。在图3下部的交流等效电路中有效负载被标识为Rac，其可 以例如是包括了变压器单元以及X射线管部分共同在电源转换单元的输出端施加的负载。
[0029] 可以通过预先对电路转换单元进行仿真模拟来确定表征电压增益与工作频率之 间的对应关系的曲线。因此，在计算得到实际的电压增益时，可以从相应的对应关系曲线上 定位到预计的工作频率，也即在相应的输出下理想的工作频率。
[0030] 频率比较模块204被用于将实际工作频率与预计工作频率进行比较，而判断模块 205被用于基于比较的结果来判断所述电源转换单元是否工作正常。
[0031] 在本发明的一个实施例中，频率比较模块可以例如被设计为计算实际工作频率与 预计工作频率之间的差值，而判断模块根据该差值所在的范围来判断电源转换单元的工作 是否正常。
[0032] 在本发明的另一个实施例中，频率比较模块可以例如被设计为计算差值比率，即 实际工作频率与预计工作频率之间的差值与预计工作频率的比值，而判断模块同样地根据 该差值比率所在的范围来判断电源转换单元的工作是否正常。
[0033] 图4示意性地示出了根据本发明的一个实施例的用于监控X射线发生器的方法的 流程图。可应用该方法的X射线发生器应至少包括至少包括电源转换单元、高压单元以及 X射线管。
[0034] 如图4所示，该方法包括首先在步骤S401中测量电源转换单元的实际工作频率。
[0035] 在步骤S402中，测量电源转换单元的有效负载。
[0036] 在步骤S403中，基于所测得的有效负载以及电源转换单元的电路参数来估计电 源转换单元的预计工作频率。
[0037] 在步骤S404中，将实际工作频率与预计工作频率进行比较。
[0038] 在步骤S405中，基于所述比较的结果来判断所述电源转换单元是否工作正常。
[0039] 该方法尤其适用于监控医用高频高压X射线发生器中的电源转换单元的工作状 况，非常有利于及时发现电路故障。
[0040] 应当说明的是，以上【具体实施方式】仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限 制。尽管参照上述【具体实施方式】对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当 理解，依然可以对本发明的【具体实施方式】进行修改或对部分技术特征进行等同替换而不脱 离本发明的实质，其均涵盖在本发明请求保护的范围中。
【主权项】
1. 一种X射线发生器，其特征在于，所述X射线发生器至少包括电源转换单元、变压器 单元以及X射线管，并且所述X射线发生器还包括监控单元，所述监控单元包括： 频率测量模块，用于测量电源转换单元的实际工作频率； 负载测量模块，用于测量电源转换单元的有效负载； 频率估计模块，用于根据所测得的有效负载以及所述电源转换单元的电路参数来估计 所述电源转换单元的预计工作频率； 频率比较模块，用于将实际工作频率与预计工作频率进行比较；以及 判断模块，用于基于所述比较的结果来判断所述电源转换单元是否工作正常。2. 如权利要求1所述的X射线发生器，其特征在于，估计所述预计工作频率包括： 基于所述电路参数预先确定所述电源转换单元的电压增益与所述电源转换单元的工 作频率之间的对应关系； 根据所述有效负载计算所述电源转换单元的电压增益；以及 依据计算得到的电压增益和所述对应关系来确定所述预计工作频率。3. 如权利要求2所述的X射线发生器，其特征在于，所述电源转换单元由谐振型逆变器 电路构成。4. 如权利要求3所述的X射线发生器，其特征在于，所述谐振型逆变器电路为LCC谐振 变换器，并且所述电路参数是串联谐振电感Ls、串联谐振电容Cs以及并联谐振电容Cp。5. 如权利要求4所述的X射线发生器，其特征在于，所述对应关系依据以下公式；，M为所述电压增益，f为所述 工作频率，R为所述有效负载。6. 如权利要求1-5中任一项所述的X射线发生器，其特征在于，所述X射线发生器为医 用高频高压X射线发生器。7. -种用于监控X射线发生器的方法，其中所述X射线发生器至少包括电源转换单元、 高压单元以及X射线管，其特征在于，所述方法包括： 测量电源转换单元的实际工作频率； 测量电源转换单元的有效负载； 基于所测得的有效负载以及所述电源转换单元的电路参数来估计电源转换单元的预 计工作频率； 将实际工作频率与预计工作频率进行比较；以及 基于所述比较的结果来判断所述电源转换单元是否工作正常。8. 如权利要求7所述的方法，其特征在于，估计所述预计工作频率包括： 基于所述电路参数预先确定所述电源转换单元的电压增益与所述电源转换单元的工 作频率之间的对应关系； 根据所述有效负载计算所述电源转换单元的电压增益；以及 依据计算得到的电压增益和所述对应关系来确定所述预计工作频率。9. 如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述电源转换单元由谐振型逆变器电路构 成。10. 如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述谐振型逆变器电路为LCC谐振变换器， 并且所述电路参数是等效的串联谐振电感Ls、串联谐振电容Cs以及并联谐振电容Cp。
【专利摘要】本发明提供了一种X射线发生器，所述X射线发生器至少包括电源转换单元、变压器单元以及X射线管，并且所述X射线发生器还包括监控单元，所述监控单元包括：频率测量模块，用于测量电源转换单元的实际工作频率；负载测量模块，用于测量电源转换单元的有效负载；频率估计模块，用于根据所测得的有效负载以及所述电源转换单元的电路参数来估计所述电源转换单元的预计工作频率；频率比较模块，用于将实际工作频率与预计工作频率进行比较；以及判断模块，用于基于所述比较的结果来判断所述电源转换单元是否工作正常。另一方面，本发明还提供了一种用于监控X射线发生器的方法。
【IPC分类】H05G1/12, H05G1/08, H02M3/335, G01R31/00
【公开号】CN105228326
【申请号】CN201410290641
【发明人】王永平, 彭德安, 江明, 俞天涯, 冯甄
【申请人】锐珂（上海）医疗器材有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2014年6月26日