一种高频便携式x射线机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种X射线机，具体的说是一种高频便携式X射线机。
【背景技术】
[0002]传统的充气式便携X射线机采用的是变频技术，由于给灯丝供电的变压器和主回路变压器共用一个铁芯，所以调节灯丝电流只能通过改变主逆变器的频率。这样做虽然在结构上比较简单，但由于频率的变化不能影响便携机主电压的输出，所以管电流调节范围小，稳定性差。使得传统的充气式便携X射线机无法应用于实时成像，只能拍摄胶片，限制了使用范围。
【发明内容】
[0003]针对现有技术中充气式便携X射线机无法应用于实时成像、只能拍摄胶片等不足，本发明要解决的技术问题是提供一种可以用于影像增强器和数字平板的实时成像的高频便携式X射线机。
[0004]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:
[0005]本发明高频便携式X射线机，具有独立的电压回路和独立的灯丝回路，其中灯丝回路包括直流电源、逆变电路、灯丝变压器以及射线管灯丝，逆变电路的输入端接有直流电源，输出端通过灯丝变压器与射线管灯丝相连。
[0006]直流电源为可调直流电流，通过灯丝控制单元进行调节，灯丝控制单元与管电流控制单元进行通讯连接。
[0007]灯丝控制单元的输入端接收预热给定的电压信号。
[0008]管电流控制单元接收管电流反馈信号处理单元的信号，输出管电流控制信号至灯丝控制单元。
[0009]管电流控制单元的输入端接收用户给定的电压信号。
[0010]电压回路包括整流电路、逆变电路以及主变压器和倍压整流电路，其中整流电路的输入端接有交流电源，输出端通过逆变电路和主变压器连接倍压整流电路，倍压整流电路的输出端接至X射线管两端。
[0011 ] 电压回路还包括电压控制单元，其接收经反馈信号处理单元处理后的电压反馈信号，输出电压控制信号至整流电路。
[0012]电压控制单元的输入端接收用户给定的电压信号。
[0013]本发明具有以下有益效果及优点:
[0014]1.本发明采用独立的电压电路和灯丝电路，使用外围压控震荡及驱动电路，使X射线机可以抵抗电网的干扰，提高了直流电压的稳定度。
[0015]2.本发明中的电压电路采用高频PffM脉宽调制方式来控制输出，闭环调节的电压电路能提供稳定的直流电压；采用调节幅度逆变技术的高频灯丝电路，灯丝电路的输出稳定，响应快。
[0016]3.本发明通过独立电压电路和独立灯丝电路的组合，可以使高频便携式X射线机满足实时成像系统的要求，拓宽了高频便携式X射线机的应用领域。
【附图说明】
[0017]图1为发明的电压回路原理框图；
[0018]图2为本发明的灯丝回路原理框图；
[0019]图3为本发明电路原理图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合说明书附图对本发明作进一步阐述。
[0021]如图1、2所示，本发明高频便携式X射线机具有独立的电压回路和独立的灯丝回路，其中灯丝回路包括直流电源、逆变电路、灯丝变压器以及射线管灯丝，逆变电路的输入端接有直流电源，输出端通过灯丝变压器与射线管灯丝相连。直流电源为可调直流电流，通过灯丝控制单元进行调节，灯丝控制单元输出的控制量是由预热给定和管电流控制单元的输出量进行相加产生的。管电流信号经过管电流反馈信号处理单元，即可将管电流信号进行放大，然后将放大后管电流信号送到管电流控制单元。管电流控制单元将用户给点信号和放大后管电流信号进行PID运算产生控制量，产生的控制量送到灯丝控制单元。电压回路包括整流电路、逆变电路以及主变压器和倍压整流电路，其中整流电路的输入端接有交流电源，输出端通过逆变电路和主变压器连接倍压整流电路，倍压整流电路的输出端接至X射线管两端；电压控制单元是将用户给定和经过反馈信号处理单元处理过的电压反馈信号进行PID运算产生控制量，控制量送到逆变电路。
[0022]如图3所示，电压回路的整流电路(AC-DC电路)中，交流电220V、50Hz的电网电压与整流桥DZl连接，整流桥DZl的输出端连接第一电解电容Cl，第一电解电容Cl的正极连接第一、二绝缘栅双极型晶体管Q1、Q2，电解电容Cl的负极连接第三、四绝缘栅双极型晶体管Q3、Q4，由第一 ~四绝缘栅双极型晶体管Ql、Q2、Q3、Q4组成全桥逆变电路。全桥逆变电路的输出连接主变压器Tl的初级，主变压器Tl的次级连接倍压整流电路，倍压整流电路输出连接采样电阻R1，采样电阻Rl为电压的采样点，倍压整流电路的输出连接第一限流电阻R2，第一限流电阻R2、第二限流电阻R3以及第三限流电阻R4串联连接，第三限流电阻R4连接X射线管的灯丝变压器T5的次级，射线管阳极接地。
[0023]在灯丝回路中:第一 ~三变压器T2、T3、T4组成灯丝变压器，60V可调直流电源(20-60 V，本实施例采用60V)的60V +端连接第二电解电容Cll的正极和第一功率场效应管VD1，60V —端连接第三电解电容C12的负极和第二功率场效应管VD2，第一、二功率场效应管VDl、VD2组成逆变电路即半桥逆变灯丝电路，半桥逆变灯丝电路的输出端连接灯丝变压器中第一变压器T2的初级，第一变压器T2的次级连接第二变压器T3的初级，第二变压器T3的次级连接第三变压器T4的初级，第三变压器T4的次级直接连接到X射线管的灯丝上，即将交流电直接送给灯丝。
[0024]从图1可以看出，本发明中的电压回路是采用闭环控制方式，在AC-DC电路中，先将交流220V、50Hz的电网电压通过整流桥DZl，整流成310V的直流电。然后通过由四个绝缘栅双极型晶体组成的逆变电路，将310V直流电逆变成高频交流电，然后再通过主变压器将交流电输出给倍压整流电路，最终输出20-350kV的直流电。在此处还有反馈环节，将最终的电压输出反馈到控制电路，控制电路进行PID调节，形成闭环控制。闭环控制对电网或者其他扰动，能起到快速响应的作用，稳定输出，还可以提高最终输出的响应时间，提高输出的稳定性和重复性。电压电路采用高频PWM脉宽调制方式来控制输出，闭环调节的电压电路能提供稳定的直流电压。
[0025]灯丝回路是将60V的可调直流电送给由两个电容(第二、三电解电容Cll、C12)和两个功率场效应管(第一、二功率场效应管VD1、VD2)组成的半桥逆变灯丝电路，逆变成25kHz的交流电送给由第一 ~四变压器T2，T2、T3和T4组成灯丝变压器，最后送给灯丝。通过对用户给定值和管电流反馈值进行PID运算，来形成控制量，最后去控制灯丝电路。由于采用闭环控制，可以稳定管电流，提高精度和重复性。
【主权项】
1.一种高频便携式X射线机，其特征在于:具有独立的电压回路和独立的灯丝回路，其中灯丝回路包括直流电源、逆变电路、灯丝变压器以及射线管灯丝，逆变电路的输入端接有直流电源，输出端通过灯丝变压器与射线管灯丝相连。2.按权利要求1所述的高频便携式X射线机，其特征在于:直流电源为可调直流电流，通过灯丝控制单元进行调节，灯丝控制单元与管电流控制单元进行通讯连接。3.按权利要求2所述的高频便携式X射线机，其特征在于:灯丝控制单元的输入端接收预热给定的电压信号。4.按权利要求2所述的高频便携式X射线机，其特征在于:管电流控制单元接收管电流反馈信号处理单元的信号，输出管电流控制信号至灯丝控制单元。5.按权利要求2所述的高频便携式X射线机，其特征在于:管电流控制单元的输入端接收用户给定的电压信号。6.按权利要求1所述的高频便携式X射线机，其特征在于:电压回路包括整流电路、逆变电路以及主变压器和倍压整流电路，其中整流电路的输入端接有交流电源，输出端通过逆变电路和主变压器连接倍压整流电路，倍压整流电路的输出端接至X射线管两端。7.按权利要求6所述的高频便携式X射线机，其特征在于:电压回路还包括电压控制单元，其接收经反馈信号处理单元处理后的电压反馈信号，输出电压控制信号至整流电路。8.按权利要求7所述的高频便携式X射线机，其特征在于:电压控制单元的输入端接收用户给定的电压信号。
【专利摘要】本实用新型涉及一种高频便携式X射线机，具有独立的电压回路和独立的灯丝回路，其中灯丝回路包括直流电源、逆变电路、灯丝变压器以及射线管灯丝，逆变电路的输入端接有直流电源，输出端通过灯丝变压器与射线管灯丝相连；压回路包括整流电路、逆变电路以及主变压器和倍压整流电路，其中整流电路的输入端接有交流电源，输出端通过逆变电路和主变压器连接倍压整流电路，倍压整流电路的输出端接至X射线管两端。本实用新型使X射线机可以抵抗电网的干扰，提高了直流电压的稳定度，灯丝电路的输出稳定，响应快，可以使高频便携式X射线机满足实时成像系统的要求，拓宽了高频便携式X射线机的应用领域。
【IPC分类】H05G1/08
【公开号】CN204836764
【申请号】CN201520631326
【发明人】林树锋, 贾凡, 张彬, 王贝贝
【申请人】丹东市中讯科技有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年8月20日