高压发生器及X射线成像设备的制作方法

本实用新型涉及高压技术领域，尤其涉及一种高压发生器及包括该高压发生器的X射线成像设备。

背景技术：

X射线成像设备是利用X射线对患者感兴趣区域进行成像的医疗设备，高压发生器是X射线成像设备的核心部件之一，它为X射线成像设备中的X射线球管阳极和阴极之间提供高压，同时为球管的灯丝提供电流，并为球管的阳极提供驱动电压。

高压发生器主要包括以下几个单元模块：电源分配单元、逆变单元、高压油箱、旋转阳极单元。其中，逆变单元的作用在于将电源分配单元提供的直流电转换为高频的高压交流电，然后输入到单元模块。逆变单元在工作时，其电流和电压会发生突变，尤其是在逆变单元的功率开关管的开关频率很高的时候，就会产生很强的电磁干扰，容易导致高压发生器的传导发射(Conducted-Emission，CE)值超过规定的限值，严重影响高压发生器的电磁兼容性能。

目前较常见的方法是通过设置滤波器的方式来隔离电磁干扰，图1为现有技术高压发生器结构示意图，参考图1所示，网电源连接于电源分配单元，电源分配单元将电源分配给高压发生器的逆变单元以及其他各单元模块(包括旋转阳极单元、灯丝单元以及控制单元等)。所述电源分配单元1包括与所述网电源电缆连接的安全保护器件1(如保险丝、断路器等)，与所述安全保护器件1连接的EMI滤波器2，以及与所述EMI滤波器2相连的配电器件3。上述高压发生器结构中，网电虽然经过了EMI滤波器2的滤波，滤除了EMI滤波器2后端的电磁干扰，但是EMI滤波器2前端(即网电入口至EMI滤波器2进线端之间的网电源线缆)仍然暴露在电磁干扰源(比如电源分配单元的变压器、逆变单元的开关管等)附近，上述电磁干扰源产生的干扰电磁波通过空间干扰耦合的方式耦合到网电源线缆上，给网电电缆造成污染，导致高压发生器的电磁兼容性能仍然较差。

技术实现要素：

本实用新型解决的技术问题是，如何改善高压发生器中电磁兼容性，为此，本实用新型提供一种高压发生器，包括壳体、设置于所述壳体内部的电磁干扰源、以及用于抑制电磁干扰源产生的电磁干扰的滤波器，所述滤波器通过电缆连接于供电电源，所述壳体上形成有供所述电缆进出的开口，所述高压发生器还包括连接于所述滤波器和壳体开口处，且为所述电缆提供通路的屏蔽罩，以避免所述电磁干扰耦合至所述电缆。

可选的，所述屏蔽罩形成有用于容纳所述电缆的容纳腔、靠近所述壳体一端的电缆入口、以及靠近所述滤波器一端的电缆出口，其中所述容纳腔连通所述电缆入口和所述电缆出口。

可选的，所述滤波器还包括与所述电缆相连的电缆接口，所述电缆接口通过所述电缆出口延伸至所述容纳腔内。

可选的，所述屏蔽罩靠近所述壳体的端面与所述壳体开口的端面位于同一个平面上。

可选的，所述屏蔽罩至少部分通过所述壳体开口延伸至所述壳体以外。

可选的，所述屏蔽罩在电缆入口处的外表面与壳体开口处的内壁贴合。

可选的，所述屏蔽罩位于所述壳体内部的部分在所述壳体开口所在平面上的投影覆盖所述壳体开口。

可选的，所述屏蔽罩的电缆入口与所述壳体开口之间的距离d≤30mm。

可选的，所述滤波器连接于安全保护电路，为所述高压发生器提供保护。

本实用新型还提供一种X射线成像设备，包括用于产生X射线的球管，以及如上所述的高压发生器，所述高压发生器为所述球管提供高压。

本实用新型所提供的高压发生器，在滤波器和高压发生器壳体开口处设置为电缆提供通路的屏蔽罩，以避免所述电磁干扰耦合至所述电缆，避免高压发生器内的电磁干扰耦合至该段电缆上，对电缆造成污染，提高了高压发生器的电磁兼容性。

附图说明

图1为现有技术中高压发生器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的高压发生器的立体结构示意图；

图3为本实用新型实施例的高压发生器的示意图；

图4、图5为本实用新型实施例的屏蔽罩的立体结构示意图；

图6为本实用新型实施例的屏蔽罩与高压发生器的位置关系示意图；

图7为本实用新型实施例的高压发生器的结构框图。

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的部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的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。

图2、本实用新型实施例的高压发生器的立体结构示意图，参考图2、图3所示，在X射线成像设备中，高压发生器为产生X射线的球管提供高压，是X射线成像设备的核心部件之一。高压发生器通过电缆与供电电源(网电)相连。本实施例中，高压发生器包括壳体10，设置于壳体10内的电源分配单元20、逆变单元30、高压油箱40，其中所述电源分配单元20又包括变压器、整流桥等配电部件，用于将电网的交流电转换为直流电，上述直流电经过滤波得到的平稳直流电进入逆变单元30，所述逆变单元30将所述平稳直流电转换为高压交流电并送入高压油箱40，所述高压油箱40对高压交流电进行升压、整流、滤波后输出直流高压加到X射线成像设备的球管。在高压发生器工作期间，电源分配单元20中的变压器、逆变单元30中的开关管电路等元器件都会产生较强的电磁干扰，本实施例中，在工作期间会产生电磁干扰的部件统称为电磁干扰源。本实施例提供的高压发生器，对高压发生器工作期间产生的电磁干扰进行抑制，提高高压发生器的电磁兼容性，保证X射线的质量，进而提高X射线成像设备的成像质量。

图3为本实用新型实施例的高压发生器的示意图，参考图2、图3所示，高压发生器包括设置于壳体内部的电源分配单元20、逆变单元30、高压油箱40、以及用于抑制电磁干扰源产生的电磁干扰的滤波器50，所述滤波器50通过电缆连接于供电电源，所述壳体10上形成有供所述电缆进出的开口，所述高压发生器还包括连接于所述滤波器50和壳体10开口处、且为所述电缆提供通路的屏蔽罩60，所述电缆至少部分容纳于所述屏蔽罩60内，以避免所述电磁干扰通过空间耦合的方式耦合至所述滤波器50前端的电缆上。本实施例中所述的滤波器50前端指的是所述滤波器50连接于供电电源的电缆的一端。

图4、图5为本实用新型实施例的滤波器的立体结构示意图，参考图4、图5所示，所述屏蔽罩60形成有用于容纳所述电缆的容纳腔、靠近所述壳体10一端的电缆入口、以及靠近所述滤波器50一端的电缆出口，其中所述容纳腔连通所述电缆入口61和所述电缆出口62。以及分别连接于所述滤波器50和壳体10的开口。所述电缆自所述电缆入口61进入，穿设于所述容纳腔中，并自所述电缆出口62穿出。所述屏蔽罩60于所述电缆入口61处连接于所述壳体10，并于所述电缆出口62处连接于所述滤波器50。本实施例通过所述屏蔽罩60为滤波器50与所述壳体10之间的电缆提供屏蔽，避免高压发生器内的电磁干扰耦合至该段电缆上，对电缆造成污染。

继续参考图4、5所示，本实施例一个具体的实现方式中，所述滤波器50还包括与所述电缆相连的电缆接口51，所述屏蔽罩60于所述电缆出口62处通过螺钉固定的方式固接于所述滤波器50，所述电缆接口51通过所述电缆出口62延伸至所述容纳腔内，从而所述屏蔽罩60与所述滤波器50之间贴合设置。在其他具体实现方式中，所述屏蔽罩60也可以以其他方式固定于所述滤波器50，只要确保滤波器50与屏蔽罩60相贴合，没有缝隙即可。这种固定结构使得，高压发生器在工作时，电源分配单元20、逆变器30等电磁干扰源产生的电磁干扰在高压发生器壳体内部不断反射形成更强的电磁干扰，通过空间耦合的方式在所述滤波器50与所述电缆相连的位置耦合至连接于所述滤波器的电缆接口的电缆上。以保护电缆不受电磁干扰的污染，提高高压发生器的电磁兼容性能。

图6为本实用新型实施例的屏蔽罩与高压发生器的位置关系示意图，参考图5、图6所示，所述屏蔽罩60于所述电缆入口61处连接于所述高压发生器的壳体开口处。在本实施例一个具体的实现方式中，所述电缆入口61的形状与所述壳体开口的形状相匹配，且所述电缆入口61的尺寸略小于所述壳体开口的尺寸，以所述电缆入口61和所述壳体开口的形状均为圆形为例，所述电缆入口61的直径r略小于所述壳体开口的直径R，使得所述屏蔽罩60靠近所述电缆入口61的一端至少部分通过所述壳体开口延伸并凸出于所述高压发生器的壳体10以外。举例来说，所述屏蔽罩60的电缆入口61所在的端面与所述壳体开口所在的端面之间的距离为d，d≤30mm，有效抑制高压发生器内部的电磁干扰通过空间耦合的方式从所述屏蔽罩60与所述壳体10的连接处渗透进入电缆，也不会影响高压发生器整体的美观度，便于安装和维护。

在图未示出的其他实现方式中，所述屏蔽罩60靠近所述壳体10的端面与所述壳体开口的端面位于同一个平面上，即所述屏蔽罩60形成有所述电缆入口61的端面与所述壳体开口的端面位于同一个平面上，所述屏蔽罩完全位于所述壳体内部，不会凸出于所述壳体，

在本实施例中，所述电缆入口与所述壳体开口的形状相匹配，且所述屏蔽罩60电缆入口处的外表面与壳体开口的内壁相贴合，两者之间没有装配间隙，进一步提高了抗电磁干扰的能力，提高了高压发生器的电磁兼容性能。且所述屏蔽罩60与所述壳体之间并不需要螺钉、黏贴、镶嵌或卡扣等其他附加的固定方式，方便装配和拆卸，增加了高压发生器的集成度。

继续参考图5所示，所述屏蔽罩60位于所述壳体10内部的部分在所述壳体开口所在平面上的投影覆盖所述壳体开口，且所述屏蔽罩60位于所述壳体内部且靠近所述壳体开口的一面与所述壳体贴合设置，不会产生任何空隙，避免了所述电源分配单元20、逆变单元30等部件产生的电磁干扰通过空间耦合的方式，在所述屏蔽罩60的电缆入口61处耦合至所述电缆。

图7为本实用新型实施例的高压发生器的结构框图，参考图7所示，电源分配单元20、逆变单元30在工作时，会产生电磁干扰，滤波器50的作用在于抑制上述电磁干扰，以免对其他单元模块80(例如高压油箱、旋转阳极单元等)产生影响。图7中虚线所示为电磁干扰在高压发生器内部不断反射路线，本实施例在滤波器50和壳体开口处设置用于容纳所述电缆的屏蔽罩60，避免所述电磁干扰在壳体内不断反射，通过空间耦合的方式耦合至所述滤波器50与壳体之间的电缆上。本实施例一个具体的实现方式中，所述屏蔽罩60靠近所述电缆入口的一端自高压发生器壳体开口处凸出所述高压发生器的壳体，且所述屏蔽罩60位于所述壳体10内部的部分在所述壳体开口所在平面上的投影覆盖所述壳体开口，使得所述电缆彻底隔绝于电磁干扰。且所述屏蔽罩60与所述壳体之间无需附加的固定结构进行固定，便于装配和拆卸。

另一方面，本实施例中，所述滤波器50通过电缆直接与所述供电电源相连接，与高压发生器内的电磁干扰源距离较远，参考图7所示，所述滤波器50与所述高压发生器内最主要的的电磁干扰源逆变单元30的距离D较远，减小了电磁干扰在电缆所在位置处的强度。本领域技术人员可以理解的，所述滤波器也可以间接连接于供电电源，例如所述供电电源首先通过电缆连接于安全保护电路，然后再连接于所述滤波器，此时安全保护电路以及与所述滤波器相连的电缆位于壳体内部的部分共同置于所述屏蔽罩内，同样可以达到抑制电磁干扰通过空间耦合的方式耦合至滤波器前端的电缆。

本实施例的高压发生器，可以适用于X射线成像设备中，用于产生施加在高压球管两侧的高压，本实施例的高压发生器的结构，可以有效抑制电磁干扰，确保传导发射CE值不超过限定值，提高高压发生器的电磁兼容性能，从而保证所述球管在高压作用下产生的X射线性能稳定，以提升X射线成像设备的成像质量和成像效率。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。