X光管电源装置、具有该装置的电源系统及其操作方法
X光管电源装置、具有该装置的电源系统及其操作方法
【专利摘要】本发明公开了一种X光管电源装置、具有该装置的电源系统及其操作方法，该电源系统包含一X光管与一X光管电源装置。该X光管具有一阴极与一阳极。该X光管电源装置包含一第一电源转换单元、一第二电源转换单元以及一功率开关单元。该第一电源转换单元产生一正电压与一驱动电压。该第二电源转换单元产生一负电压。当该驱动电压控制该功率开关单元截止时，该X光管电源装置输出该负电压，以抑制该X光管的该阴极产生一电子流能量；当驱动电压控制该功率开关单元导通时，该X光管电源装置输出该正电压，以驱动该X光管的该阴极产生该电子流能量以撞击该阳极而产生X光。本发明可降低系统成本、提高系统操作稳定性。
【专利说明】X光管电源装置、具有该装置的电源系统及其操作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种X光管电源装置、具有该装置的电源系统及其操作方法，尤其涉及一种栅控式X光管(grid-controlled X-ray tube)电源装置、具有该装置的电源系统及其操作方法。
【背景技术】
[0002]X光管(x-ray tube)电源主要由主电源电路与灯丝电源电路两部分所组成。主电源电路利用升压变压器(high-voltage transformer)提高外部交流电源的电压大小以产生高电压，并将产生的该高电压，施加于真空灯管的两极间，使得从阴极(cathode)灯丝所产生的电子以极大的动能撞击阳极(anode)而发X光。灯丝电源电路利用降压变压器(filament transformer)降低外部交流电源的电压大小以产生低电压,并将产生的该低电压提供于灯丝两端，使得灯丝通过热离子放射方式提供足够的电子。
[0003]因此，如何设计出一种X光管电源装置、具有该装置的电源系统及其操作方法，通过仅利用一个功率开关单元达成栅极电压(grid voltage)的极性控制，以降低系统成本、提高系统操作稳定性，为本申请所欲行克服并加以解决的一大课题。
【发明内容】
[0004]本发明的一目的在于提供一种X光管电源装置，以克服现有技术的问题。因此本发明的X光管电源装置，包含一第一电源转换单元、一第二电源转换单元以及一功率开关单元。该第一电源转换单元包含一第一变压器，该第一变压器接收一第一交流电压，并且转换该第一交流电压以产生一正电压与一驱动电压。该第二电源转换单元包含一第二变压器，该第二变压器接收一第二交流电压，并转换该第二交流电压以产生一负电压。该功率开关单元连接该第一变压器与该第二变压器。其中，当该驱动电压控制该功率开关单元导通时输出该正电压；当该驱动电压控制该功率开关单兀截止时输出该负电压。
[0005]本发明的另一目的在于提供一种具有X光管电源装置的电源系统，以克服现有技术的问题。因此本发明具有X光管电源装置的电源系统包含一X光管与一X光管电源装置。该X光管具有一阴极与一阳极。该X光管电源装置电性连接该X光管，并且包含一第一电源转换单元、一第二电源转换单元以及一功率开关单元。该第一电源转换单元包含一第一变压器，该第一变压器接收一第一交流电压，并且转换该第一交流电压以产生一正电压与一驱动电压。该第二电源转换单元包含一第二变压器，该第二变压器接收一第二交流电压，并转换该第二交流电压以产生一负电压。该功率开关单元连接该第一变压器与该第二变压器。其中，当该驱动电压控制该功率开关单元截止时输出该负电压，以抑制该X光管的该阴极产生一电子流能量；当该驱动电压控制该功率开关单元导通时输出该正电压，以驱动该X光管的该阴极产生该电子流能量以撞击该阳极而产生X光。
[0006]本发明的再另一目的在于提供一种具X光管电源装置电源系统的操作方法，该方法包含下列步骤:(a)提供一 X光管，该X光管具有一阴极与一阳极；(b)提供一 X光管电源装置，该X光管电源装置产生一正电压、一驱动电压以及一负电压；(C)提供一功率开关单元；(d)当该驱动电压控制该功率开关单元截止时，该X光管电源装置输出该负电压，以抑制该X光管的该阴极产生一电子流能量；以及(e)当该驱动电压控制该功率开关单元导通时，该X光管电源装置输出该正电压，以驱动该X光管的该阴极产生该电子流能量以撞击该阳极而产生X光。
[0007]本发明的有益效果在于，仅利用一个该功率开关单元达成栅极电压的极性控制，以降低系统成本、提高系统操作稳定性。
[0008]为了能更进一步了解本发明为达成预定目的所采取的技术、手段及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，相信本发明的目的、特征与特点，当可由此得一深入且具体的了解，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本发明X光管电源装置的方框图；
[0010]图2为本发明X光管电源装置的电路图；
[0011]图3为本发明具X光管电源装置的电源系统的方框图；
[0012]图4为本发明具X光管电源装置的电源系统的电路图；及
[0013]图5为本发明具X光管电源装置电源系统的操作方法的流程图。
[0014]其中，附图标记说明如下:
[0015]100X光管电源装置
[0016]200具有X光管电源装置的电源系统
[0017]10第一电源转换单元
[0018]102第一变压器
[0019]104第一整流电路
[0020]106第二整流电路
[0021]108第一滤波电路
[0022]110第二滤波电路
[0023]1021一次侧绕组
[0024]1022二次侧绕组
[0025]1023二次侧绕组
[0026]20第二电源转换单元
[0027]202第二变压器
[0028]204第三整流电路
[0029]206第三滤波电路
[0030]2021一次侧绕组
[0031]2022二次侧绕组
[0032]2023 二次侧绕组
[0033]30功率开关单元
[0034]40稳压驱动电路
[0035]50X 光管[0036]60高电压产生单元
[0037]Vacl第一交流电压
[0038]Vac2第二交流电压
[0039]Vactl第一交流转换电压
[0040]Vact2第二交流转换电压
[0041]Vact3第三交流转换电压
[0042]Vact4第四交流转换电压
[0043]Vdcl第一直流电压
[0044]Vdc2第二直流电压
[0045]Vdc3第三直流电压
[0046]Vp正电压
[0047]Vd驱动电压
[0048]Vn负电压
[0049]V_HVC高负电压参考电位
[0050]V_HV高负电压
[0051]V+Hv高正电压
[0052]Ta阳极
[0053]Tc阴极
[0054]Vgeid栅极电压
[0055]S10"S50步骤
【具体实施方式】
[0056]兹有关本发明的技术内容及详细说明，配合【专利附图】
【附图说明】如下:[0057]请参见图1，其为本发明X光管电源装置的方框图。该X光管电源装置100包含一第一电源转换单元10、一第二电源转换单元20以及一功率开关单元30。该第一电源转换单元10包含一第一变压器102，该第一变压器102接收一第一交流电压Vacl，并且转换该第一交流电压Vacl以产生一正电压Vp与一驱动电压Vd。该第二电源转换单元20包含一第二变压器202，该第二变压器202接收一第二交流电压Vac2，并转换该第二交流电压Vac2以产生一负电压Vn。该功率开关单元30连接该第一变压器102与该第二变压器202。值得一提，该第一变压器102与该第二变压器202耦接一高负电压参考电位V_HV。。再者，该第一变压器102为一栅极变压器(grid transformer)，该第二变压器202为一灯丝变压器(filament transformer)。其中该功率开关单元30为一金属氧化物半导体场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, M0SFT)、绝缘闸双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT)、晶体管(Transistor)或娃控整流器(Silicon-Controlled Rectifier, SCR),但不以此为限。当该驱动电压Vd控制该功率开关单元30导通时，该X光管电源装置100输出该正电压Vp ;当该驱动电压Vd控制该功率开关单元30截止时，该X光管电源装置100输出该负电压Vn。至于该X光管电源装置100的详细电路架构，将于后文有详细的阐述。
[0058]请参见图2，为本发明X光管电源装置的电路图。如上所述，该X光管电源装置100包含该第一电源转换单元10、该第二电源转换单元20以及该功率开关单元30。该第一变压器102具有——次侧绕组1021与两二次侧绕组1022，1023。该一次侧绕组1021接收该第一交流电压Vacl，并转换该第一交流电压Vacl分别在该两二次侧绕组1022，1023产生一第一交流转换电压Vactl与一第二交流转换电压Vact2。该第一电源转换单元10还包含一第一整流电路104、一第二整流电路106、一第一滤波电路108以及一第二滤波电路110。该第一整流电路104接收该第一交流转换电压Vact I，并且整流该第一交流转换电压Vact I为一第一直流电压Vdcl。该第二整流电路106接收该第二交流转换电压Vact2，并且整流该第二交流转换电压Vact2为一第二直流电压Vdc2。该第一滤波电路108接收该第一直流电压Vdcl，并且滤波该第一直流电压Vdcl，以产生该正电压Vp。该第二滤波电路110接收该第二直流电压Vdc2，并且滤波该第二直流电压Vdc2，以产生该驱动电压Vd。此外，该X光管电源装置100还包含一稳压驱动电路40，该稳压驱动电路40为电阻网络与齐纳二极管(Zener diode)所形成的电路架构。该稳压驱动电路40连接该第二滤波电路110,使得在稳压保护下，对该功率开关单元30提供该驱动电压Vd。
[0059]该第二变压器202具有——次侧绕组2021与两二次侧绕组2022，2023。该一次侧绕组2021接收该第二交流电压Vac2，并转换该第二交流电压Vac2在其中一该二次侧绕组2022产生一第三交流转换电压Vact3。该第二电源转换单元20还包含一第三整流电路204与一第三滤波电路206。该第三整流电路204接收该第三交流转换电压Vact3，并且整流该第三交流转换电压Vact3为一第三直流电压Vdc3。该第三滤波电路206接收该第三直流电压Vdc3，并且滤波该第三直流电压Vdc3，以产生该负电压Vn。
[0060]请参见图3，其为本发明X光管电源装置的电源系统的方框图。该具有X光管电源装置的电源系统200包含一 X光管50与一 X光管电源装置100。该X光管具有一阴极Tc与一阳极Ta。其中，该阴极通常为灯丝用以产生电子，而阳极为钨靶用以提供电子撞击处。并且，该阴极Tc与该阳极Ta之间维持高度真空。该X光管电源装置100电性连接该X光管50。该X光管电源装置包含一第一电源转换单元10、一第二电源转换单元20以及一功率开关单兀30。该第一电源转换单兀10包含一第一变压器102,该第一变压器102接收一第一交流电压Vacl，并且转换该第一交流电压Vacl以产生一正电压Vp与一驱动电压Vd。该第二电源转换单元20包含一第二变压器202，该第二变压器202接收一第二交流电压Vac2，并转换该第二交流电压Vac2以产生一负电压Vn。该功率开关单元30连接该第一变压器102与该第二变压器202。值得一提，该第一变压器102与该第二变压器202耦接一高负电压参考电位V_HV。。再者,该第一变压器102为一栅极变压器(grid transformer),该第二变压器202为一灯丝变压器(filament transformer)。其中该功率开关单元30为一金属氧化物半导体场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, M0SFT) >绝缘闸双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT)、晶体管(Transistor)或硅控整流器(Silicon-Controlled Rectifier, SCR)，但不以此为限。此外，该具X光管电源装置的电源系统200还包含一高电压产生单元60，该高电压产生单元60产生一高负电压V-Hv与一高正电压V+Hv，以分别对该X光管50的该阴极Tc与该阳极Ta供电，以提供所产生的电子束经由高压加速移动。当该驱动电压Vd控制该功率开关单元30截止时，该X光管电源装置100输出该负电压Vn，以抑制该X光管50的该阴极Tc产生一电子流能量；当该驱动电压Vd控制该功率开关单元30导通时，该X光管电源装置100输出该正电压Vp，以驱动该X光管50的该阴极Tc产生该电子流能量以撞击该阳极Ta而产生X光。至于该X光管电源装置100的详细电路架构，将于后文有详细的阐述。
[0061]请参见图4，其为本发明具有X光管电源装置的电源系统的电路图。如上所述，该X光管电源装置100包含该第一电源转换单元10、该第二电源转换单元20以及该功率开关单元30。该第一变压器102具有——次侧绕组1021与两二次侧绕组1022，1023。该一次侧绕组1021接收该第一交流电压Vacl，并转换该第一交流电压Vacl分别在该两二次侧绕组1022，1023产生一第一交流转换电压Vactl与一第二交流转换电压Vact2。该第一电源转换单元10还包含一第一整流电路104、一第二整流电路106、一第一滤波电路108以及一第二滤波电路110。该第一整流电路104接收该第一交流转换电压Vactl，并且整流该第一交流转换电压Vactl为一第一直流电压Vdcl。该第二整流电路106接收该第二交流转换电压Vact2，并且整流该第二交流转换电压Vact2为一第二直流电压Vdc2。该第一滤波电路108接收该第一直流电压Vdcl，并且滤波该第一直流电压Vdcl，以产生该正电压Vp。该第二滤波电路110接收该第二直流电压Vdc2，并且滤波该第二直流电压Vdc2，以产生该驱动电压VcL此外,该X光管电源装置100还包含一稳压驱动电路40,该稳压驱动电路40为电阻网络与齐纳二极管(Zener diode)所形成的电路架构。该稳压驱动电路40连接该第二滤波电路110，使得在稳压保护下，对该功率开关单元30提供该驱动电压Vd。
[0062]该第二变压器202具有——次侧绕组2021与两二次侧绕组2022，2023。该一次侧绕组2021接收该第二交流电压Vac2，并转换该第二交流电压Vac2在其中一该二次侧绕组2022产生一第三交流转换电压Vact3。该第二电源转换单元20还包含一第三整流电路204与一第三滤波电路206。该第三整流电路204接收该第三交流转换电压Vact3，并且整流该第三交流转换电压Vact3为一第三直流电压Vdc3。该第三滤波电路206接收该第三直流电压Vdc3，并且滤波该第三直流电压Vdc3，以产生该负电压Vn。值得一提，该第二变压器202的另一该二次侧绕组2023产生一第四交流转换电压Vact4，以对该X光管50的该阴极Tc提供预热所需的电压。
[0063]藉此，当使用者操作该X光管50驱动时，该功率开关单元30则由截止状态切换为导通状态，使得该X光管电源装置100由输出该负电压Vn切换为输出该正电压Vp，进而驱动该X光管50的该阴极Tc产生该电子流能量以撞击该阳极Ta而产生X光。值得一提，在本实施例中，该负电压Vn典型值范围为O伏特至-200伏特；而该正电压Vp典型值范围为300伏特至500伏特。
[0064]请参见图5，其为本发明具X光管电源装置电源系统的操作方法的流程图。该操作方法系包含下列步骤:提供一 X光管，该X光管具有一阴极与一阳极(SlO)。然后，提供一 X光管电源装置，该X光管电源装置产生一正电压、一驱动电压以及一负电压(S20)。其中该X光管电源装置电性连接该X光管，并且该X光管电源装置包含一第一电源转换单元、一第二电源转换单元以及一功率开关单元。该第一电源转换单元包含一第一变压器，该第一变压器接收一第一交流电压，并且转换该第一交流电压以产生该正电压与该驱动电压。该第二电源转换单元包含一第二变压器，该第二变压器接收一第二交流电压，并转换该第二交流电压以产生该负电压。
[0065]该第一变压器具有一一次侧绕组与两二次侧绕组。该一次侧绕组接收该第一交流电压，并转换该第一交流电压分别在该两二次侧绕组产生一第一交流转换电压与一第二交流转换电压。该第一电源转换单元还包含一第一整流电路、一第二整流电路、一第一滤波电路以及一第二滤波电路。该第一整流电路接收该第一交流转换电压，并且整流该第一交流转换电压为一第一直流电压。该第二整流电路接收该第二交流转换电压，并且整流该第二交流转换电压为一第二直流电压。该第一滤波电路接收该第一直流电压，并且滤波该第一直流电压，以产生该正电压。该第二滤波电路接收该第二直流电压，并且滤波该第二直流电压，以产生该驱动电压。此外，该X光管电源装置还包含一稳压驱动电路，该稳压驱动电路为电阻网络与齐纳二极管(Zener diode)所形成的电路架构。该稳压驱动电路连接该第二滤波电路，使得在稳压保护下，对该功率开关单元提供该驱动电压。该第二变压器具有一一次侧绕组与两二次侧绕组。该一次侧绕组接收该第二交流电压，并转换该第二交流电压在其中一该二次侧绕组产生一第三交流转换电压。该第二电源转换单元还包含一第三整流电路与一第三滤波电路。该第三整流电路系接收该第三交流转换电压，并且整流该第三交流转换电压为一第三直流电压。该第三滤波电路接收该第三直流电压，并且滤波该第三直流电压，以产生该负电压。
[0066]然后，提供一功率开关单元(S30)。该功率开关单元连接该第一变压器与该第二变压器。值得一提，该第一变压器与该第二变压器耦接一高负电压参考电位。再者，该第一变压器为一栅极变压器(grid transformer)，该第二变压器为一灯丝变压器(filament transformer)。其中该功率开关元件为一金属氧化物半导体场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, M0SFT)、绝缘闸双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT)、晶体管(Transistor)或娃控整流器(Silicon-Controlled Rectifier, SCR),但不以此为限。当该驱动电压控制该功率开关单元截止时，该X光管电源装置输出该负电压，以抑制该X光管的该阴极产生一电子流能量(S40)。当该驱动电压控制该功率开关单元导通时，该X光管电源装置输出该正电压，以驱动该X光管的该阴极产生该电子流能量以撞击该阳极而产生X光(S50)。
[0067]综上所述，本发明具有以下的特征与优点:
[0068]1、利用该功率开关单元30，再配合所对应的驱动电路，即可达成栅极电压(gridvoltage, Vgeid)的极性控制，亦即，当使用者操作该X光管50驱动时，该功率开关单元30则由截止状态切换为导通状态，使得该X光管电源装置100由输出该负电压Vn切换为输出该正电压Vp，进而驱动该X光管50的该阴极Tc产生该电子流能量以撞击该阳极Ta而产生X光；及
[0069]2、仅利用一个该功率开关单元30达成栅极电压(grid voltage, Vgeid)的极性控制，以降低系统成本、提高系统操作稳定性。
[0070]惟，以上所述，仅为本发明较佳具体实施例的详细说明与附图，惟本发明的特征并不局限于此，并非用以限制本发明，本发明的所有范围应以权利要求为准，凡合于本发明权利要求的精神与其类似变化的实施例，皆应包含于本发明的范畴中，任何本【技术领域】的技术人员在本发明的领域内，可轻易思及的变化或修饰皆可涵盖在以下本发明的专利范围。
【权利要求】
1.一种X光管电源装置，包含: 一第一电源转换单元，包含一第一变压器，该第一变压器接收一第一交流电压，并且转换该第一交流电压以产生一正电压与一驱动电压； 一第二电源转换单元，包含一第二变压器，该第二变压器接收一第二交流电压，并转换该第二交流电压以产生一负电压；及 一功率开关单元，连接该第一变压器与该第二变压器； 其中，当该驱动电压控制该功率开关单元导通时输出该正电压；当该驱动电压控制该功率开关单兀截止时输出该负电压。
2.如权利要求1所述的X光管电源装置，其中该第一变压器具有一一次侧绕组与两二次侧绕组，该一次侧绕组接收该第一交流电压，并转换该第一交流电压分别在该两二次侧绕组产生一第一交流转换电压与一第二交流转换电压；该第一电源转换单元还包含: 一第一整流电路，接收该第一交流转换电压，并且整流该第一交流转换电压为一第一直流电压； 一第二整流电路，接收该第二交流转换电压，并且整流该第二交流转换电压为一第二直流电压； 一第一滤波电路，接收该第一直流电压，并且滤波该第一直流电压，以产生该正电压；及 一第二滤波电路，接收该第二直流电压，并且滤波该第二直流电压，以产生该驱动电压。
3.如权利要求1所述的X光管电源装置，其中该第二变压器具有一一次侧绕组与两二次侧绕组，该一次侧绕组接收该第二交流电压，并转换该第二交流电压在其中一该二次侧绕组产生一第三交流转换电压；该第二电源转换单元还包含: 一第三整流电路，接收该第三交流转换电压，并且整流该第三交流转换电压为一第三直流电压 '及 一第三滤波电路，接收该第三直流电压，并且滤波该第三直流电压，以产生该负电压。
4.如权利要求1所述的X光管电源装置，其中该第一变压器与该第二变压器耦接一高负电压参考电位；该第一变压器为一栅极变压器，该第二变压器为一灯丝变压器。
5.如权利要求2所述的X光管电源装置，其中该X光管电源装置还包含一稳压驱动电路，该稳压驱动电路连接该第二滤波电路，使得在稳压保护下，对该功率开关单元提供该驱动电压。
6.如权利要求1所述的X光管电源装置，其中该功率开关元件为一金属氧化物半导体场效晶体管、绝缘闸双极晶体管、晶体管或硅控整流器。
7.一种具有X光管电源装置的电源系统，包含: 一 X光管，具有一阴极与一阳极 '及 一 X光管电源装置，电性连接该X光管，该X光管电源装置包含: 一第一电源转换单元， 包含一第一变压器，该第一变压器接收一第一交流电压，并且转换该第一交流电压以产生一正电压与一驱动电压； 一第二电源转换单元，包含一第二变压器，该第二变压器接收一第二交流电压，并转换该第二交流电压以产生一负电压；及一功率开关单元，连接该第一变压器与该第二变压器； 其中，当该驱动电压控制该功率开关单元截止时输出该负电压，以抑制该X光管的该阴极产生一电子流能量；当该驱动电压控制该功率开关单元导通时输出该正电压，以驱动该X光管的该阴极产生该电子流能量以撞击该阳极而产生X光。
8.如权利要求7所述的具有X光管电源装置的电源系统，其中该第一变压器具有一一次侧绕组与两二次侧绕组，该一次侧绕组接收该第一交流电压，并转换该第一交流电压分别在该两二次侧绕组产生一第一交流转换电压与一第二交流转换电压；该第一电源转换单元还包含: 一第一整流电路，接收该第一交流转换电压，并且整流该第一交流转换电压为一第一直流电压； 一第二整流电路，接收该第二交流转换电压，并且整流该第二交流转换电压为一第二直流电压； 一第一滤波电路，接收该第一直流电压，并且滤波该第一直流电压，以产生该正电压；及 一第二滤波电路，接收该第二直流电压，并且滤波该第二直流电压，以产生该驱动电 压。
9.如权利要求7所述的具有X光管电源装置的电源系统，其中该第二变压器具有一一次侧绕组与两二次侧绕组，该一次侧绕组接收该第二交流电压，并转换该第二交流电压在其中一该二次侧绕组产生一第三交流转换电压；该第二电源转换单元还包含: 一第三整流电路，接收该第三交流转换电压，并且整流该第三交流转换电压为一第三直流电压；及 一第三滤波电路，接收该第三直流电压，并且滤波该第三直流电压，以产生该负电压。
10.如权利要求7所述的具有X光管电源装置的电源系统，其中该第一变压器与该第二变压器耦接一高负电压参考电位；该第一变压器为一栅极变压器，该第二变压器系为一灯丝变压器。
11.如权利要求8所述的具有X光管电源装置的电源系统，其中该X光管电源装置还包含一稳压驱动电路，该稳压驱动电路连接该第二滤波电路，使得在稳压保护下，对该功率开关单元提供该驱动电压。
12.如权利要求7所述的具有X光管电源装置的电源系统，其中该电源系统还包含一高电压产生单元，该高电压产生单元产生一高负电压与高正电压，以分别对该X光管的该阴极与该阳极供电。
13.如权利要求9所述的具有X光管电源装置的电源系统，其中该第二变压器的另一该二次侧绕组产生一第四交流转换电压，以对该X光管的该阴极提供预热所需的电压。
14.一种具有X光管电源装置电源系统的操作方法，包含下列步骤: (a)提供一X光管，该X光管具有一阴极与一阳极； (b)提供一X光管电源装置，该X光管电源装置产生一正电压、一驱动电压以及一负电压； (c)提供一功率开关单元； (d)当该驱动电压控制该功率开关单元截止时，该X光管电源装置输出该负电压，以抑制该X光管的该阴极产生一电子流能量?’及 (e)当该驱动电压控制该功率开关单元导通时，该X光管电源装置输出该正电压，以驱动该X光管的该阴极产生该电子流能量以撞击该阳极而产生X光。
15.如权利要求14所述的电源系统的操作方法，其中该X光管电源装置电性连接该X光管；该X光管电源装置包含: 一第一电源转换单元，包含一第一变压器，该第一变压器接收一第一交流电压，并且转换该第一交流电压以产生该正电压与该驱动电压；及 一第二电源转换单元，包含一第二变压器，该第二变压器接收一第二交流电压，并转换该第二交流电压以产生该负电压。
16.如权利要求15所述的电源系统的操作方法，其中该第一变压器具有一一次侧绕组与两二次侧绕组，该一次侧绕组接收该第一交流电压，并转换该第一交流电压分别在该两二次侧绕组产生一第一交流转换电压与一第二交流转换电压；该第一电源转换单元还包含: 一第一整流电路，接收该第一交流转换电压，并且整流该第一交流转换电压为一第一直流电压； 一第二整流电路，接收该第二交流转换电压，并且整流该第二交流转换电压为一第二直流电压； 一第一滤波电路，接收该第一直流电压，并且滤波该第一直流电压，以产生该正电压；及 一第二滤波电路，接收该第二直流电压，并且滤波该第二直流电压，以产生该驱动电压。
17.如权利要求15所述的电源系统的操作方法，其中该第二变压器具有一一次侧绕组与两二次侧绕组，该一次侧绕组接收该第二交流电压，并转换该第二交流电压在其中一该二次侧绕组产生一第三交流转换电压；该第二电源转换单元还包含: 一第三整流电路，接收该第三交流转换电压，并且整流该第三交流转换电压为一第三直流电压 '及 一第三滤波电路，接收该第三直流电压，并且滤波该第三直流电压进行，以产生一负电压。
18.如权利要求16所述的电源系统的操作方法，其中该X光管电源装置还包含一稳压驱动电路，该稳压驱动电路连接该第二滤波电路，使得在稳压保护下，对该功率开关单元提供该驱动电压。
19.如权利要求15所述的电源系统的操作方法，其中该电源系统还包含一高电压产生单元，该高电压产生单元产生一高负电压与高正电压，以分别对该X光管的该阴极与该阳极供电。
20.如权利要求17所述的电源系统的操作方法，其中该第二变压器的另一该二次侧绕组产生一第四交流转换电压，以对该X光管的该阴极提供预热所需的电压。
【文档编号】H05G1/10GK103906333SQ201210587214
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年12月28日 优先权日:2012年12月28日
【发明者】王明煌, 陈鸿文 申请人:台达电子工业股份有限公司
【专利摘要】本发明公开了一种X光管电源装置、具有该装置的电源系统及其操作方法，该电源系统包含一X光管与一X光管电源装置。该X光管具有一阴极与一阳极。该X光管电源装置包含一第一电源转换单元、一第二电源转换单元以及一功率开关单元。该第一电源转换单元产生一正电压与一驱动电压。该第二电源转换单元产生一负电压。当该驱动电压控制该功率开关单元截止时，该X光管电源装置输出该负电压，以抑制该X光管的该阴极产生一电子流能量；当驱动电压控制该功率开关单元导通时，该X光管电源装置输出该正电压，以驱动该X光管的该阴极产生该电子流能量以撞击该阳极而产生X光。本发明可降低系统成本、提高系统操作稳定性。
【专利说明】X光管电源装置、具有该装置的电源系统及其操作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种X光管电源装置、具有该装置的电源系统及其操作方法，尤其涉及一种栅控式X光管(grid-controlled X-ray tube)电源装置、具有该装置的电源系统及其操作方法。
【背景技术】
[0002]X光管(x-ray tube)电源主要由主电源电路与灯丝电源电路两部分所组成。主电源电路利用升压变压器(high-voltage transformer)提高外部交流电源的电压大小以产生高电压，并将产生的该高电压，施加于真空灯管的两极间，使得从阴极(cathode)灯丝所产生的电子以极大的动能撞击阳极(anode)而发X光。灯丝电源电路利用降压变压器(filament transformer)降低外部交流电源的电压大小以产生低电压,并将产生的该低电压提供于灯丝两端，使得灯丝通过热离子放射方式提供足够的电子。
[0003]因此，如何设计出一种X光管电源装置、具有该装置的电源系统及其操作方法，通过仅利用一个功率开关单元达成栅极电压(grid voltage)的极性控制，以降低系统成本、提高系统操作稳定性，为本申请所欲行克服并加以解决的一大课题。
【发明内容】
[0004]本发明的一目的在于提供一种X光管电源装置，以克服现有技术的问题。因此本发明的X光管电源装置，包含一第一电源转换单元、一第二电源转换单元以及一功率开关单元。该第一电源转换单元包含一第一变压器，该第一变压器接收一第一交流电压，并且转换该第一交流电压以产生一正电压与一驱动电压。该第二电源转换单元包含一第二变压器，该第二变压器接收一第二交流电压，并转换该第二交流电压以产生一负电压。该功率开关单元连接该第一变压器与该第二变压器。其中，当该驱动电压控制该功率开关单元导通时输出该正电压；当该驱动电压控制该功率开关单兀截止时输出该负电压。
[0005]本发明的另一目的在于提供一种具有X光管电源装置的电源系统，以克服现有技术的问题。因此本发明具有X光管电源装置的电源系统包含一X光管与一X光管电源装置。该X光管具有一阴极与一阳极。该X光管电源装置电性连接该X光管，并且包含一第一电源转换单元、一第二电源转换单元以及一功率开关单元。该第一电源转换单元包含一第一变压器，该第一变压器接收一第一交流电压，并且转换该第一交流电压以产生一正电压与一驱动电压。该第二电源转换单元包含一第二变压器，该第二变压器接收一第二交流电压，并转换该第二交流电压以产生一负电压。该功率开关单元连接该第一变压器与该第二变压器。其中，当该驱动电压控制该功率开关单元截止时输出该负电压，以抑制该X光管的该阴极产生一电子流能量；当该驱动电压控制该功率开关单元导通时输出该正电压，以驱动该X光管的该阴极产生该电子流能量以撞击该阳极而产生X光。
[0006]本发明的再另一目的在于提供一种具X光管电源装置电源系统的操作方法，该方法包含下列步骤:(a)提供一 X光管，该X光管具有一阴极与一阳极；(b)提供一 X光管电源装置，该X光管电源装置产生一正电压、一驱动电压以及一负电压；(C)提供一功率开关单元；(d)当该驱动电压控制该功率开关单元截止时，该X光管电源装置输出该负电压，以抑制该X光管的该阴极产生一电子流能量；以及(e)当该驱动电压控制该功率开关单元导通时，该X光管电源装置输出该正电压，以驱动该X光管的该阴极产生该电子流能量以撞击该阳极而产生X光。
[0007]本发明的有益效果在于，仅利用一个该功率开关单元达成栅极电压的极性控制，以降低系统成本、提高系统操作稳定性。
[0008]为了能更进一步了解本发明为达成预定目的所采取的技术、手段及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，相信本发明的目的、特征与特点，当可由此得一深入且具体的了解，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本发明X光管电源装置的方框图；
[0010]图2为本发明X光管电源装置的电路图；
[0011]图3为本发明具X光管电源装置的电源系统的方框图；
[0012]图4为本发明具X光管电源装置的电源系统的电路图；及
[0013]图5为本发明具X光管电源装置电源系统的操作方法的流程图。
[0014]其中，附图标记说明如下:
[0015]100X光管电源装置
[0016]200具有X光管电源装置的电源系统
[0017]10第一电源转换单元
[0018]102第一变压器
[0019]104第一整流电路
[0020]106第二整流电路
[0021]108第一滤波电路
[0022]110第二滤波电路
[0023]1021一次侧绕组
[0024]1022二次侧绕组
[0025]1023二次侧绕组
[0026]20第二电源转换单元
[0027]202第二变压器
[0028]204第三整流电路
[0029]206第三滤波电路
[0030]2021一次侧绕组
[0031]2022二次侧绕组
[0032]2023 二次侧绕组
[0033]30功率开关单元
[0034]40稳压驱动电路
[0035]50X 光管[0036]60高电压产生单元
[0037]Vacl第一交流电压
[0038]Vac2第二交流电压
[0039]Vactl第一交流转换电压
[0040]Vact2第二交流转换电压
[0041]Vact3第三交流转换电压
[0042]Vact4第四交流转换电压
[0043]Vdcl第一直流电压
[0044]Vdc2第二直流电压
[0045]Vdc3第三直流电压
[0046]Vp正电压
[0047]Vd驱动电压
[0048]Vn负电压
[0049]V_HVC高负电压参考电位
[0050]V_HV高负电压
[0051]V+Hv高正电压
[0052]Ta阳极
[0053]Tc阴极
[0054]Vgeid栅极电压
[0055]S10"S50步骤
【具体实施方式】
[0056]兹有关本发明的技术内容及详细说明，配合【专利附图】
【附图说明】如下:[0057]请参见图1，其为本发明X光管电源装置的方框图。该X光管电源装置100包含一第一电源转换单元10、一第二电源转换单元20以及一功率开关单元30。该第一电源转换单元10包含一第一变压器102，该第一变压器102接收一第一交流电压Vacl，并且转换该第一交流电压Vacl以产生一正电压Vp与一驱动电压Vd。该第二电源转换单元20包含一第二变压器202，该第二变压器202接收一第二交流电压Vac2，并转换该第二交流电压Vac2以产生一负电压Vn。该功率开关单元30连接该第一变压器102与该第二变压器202。值得一提，该第一变压器102与该第二变压器202耦接一高负电压参考电位V_HV。。再者，该第一变压器102为一栅极变压器(grid transformer)，该第二变压器202为一灯丝变压器(filament transformer)。其中该功率开关单元30为一金属氧化物半导体场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, M0SFT)、绝缘闸双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT)、晶体管(Transistor)或娃控整流器(Silicon-Controlled Rectifier, SCR),但不以此为限。当该驱动电压Vd控制该功率开关单元30导通时，该X光管电源装置100输出该正电压Vp ;当该驱动电压Vd控制该功率开关单元30截止时，该X光管电源装置100输出该负电压Vn。至于该X光管电源装置100的详细电路架构，将于后文有详细的阐述。
[0058]请参见图2，为本发明X光管电源装置的电路图。如上所述，该X光管电源装置100包含该第一电源转换单元10、该第二电源转换单元20以及该功率开关单元30。该第一变压器102具有——次侧绕组1021与两二次侧绕组1022，1023。该一次侧绕组1021接收该第一交流电压Vacl，并转换该第一交流电压Vacl分别在该两二次侧绕组1022，1023产生一第一交流转换电压Vactl与一第二交流转换电压Vact2。该第一电源转换单元10还包含一第一整流电路104、一第二整流电路106、一第一滤波电路108以及一第二滤波电路110。该第一整流电路104接收该第一交流转换电压Vact I，并且整流该第一交流转换电压Vact I为一第一直流电压Vdcl。该第二整流电路106接收该第二交流转换电压Vact2，并且整流该第二交流转换电压Vact2为一第二直流电压Vdc2。该第一滤波电路108接收该第一直流电压Vdcl，并且滤波该第一直流电压Vdcl，以产生该正电压Vp。该第二滤波电路110接收该第二直流电压Vdc2，并且滤波该第二直流电压Vdc2，以产生该驱动电压Vd。此外，该X光管电源装置100还包含一稳压驱动电路40，该稳压驱动电路40为电阻网络与齐纳二极管(Zener diode)所形成的电路架构。该稳压驱动电路40连接该第二滤波电路110,使得在稳压保护下，对该功率开关单元30提供该驱动电压Vd。
[0059]该第二变压器202具有——次侧绕组2021与两二次侧绕组2022，2023。该一次侧绕组2021接收该第二交流电压Vac2，并转换该第二交流电压Vac2在其中一该二次侧绕组2022产生一第三交流转换电压Vact3。该第二电源转换单元20还包含一第三整流电路204与一第三滤波电路206。该第三整流电路204接收该第三交流转换电压Vact3，并且整流该第三交流转换电压Vact3为一第三直流电压Vdc3。该第三滤波电路206接收该第三直流电压Vdc3，并且滤波该第三直流电压Vdc3，以产生该负电压Vn。
[0060]请参见图3，其为本发明X光管电源装置的电源系统的方框图。该具有X光管电源装置的电源系统200包含一 X光管50与一 X光管电源装置100。该X光管具有一阴极Tc与一阳极Ta。其中，该阴极通常为灯丝用以产生电子，而阳极为钨靶用以提供电子撞击处。并且，该阴极Tc与该阳极Ta之间维持高度真空。该X光管电源装置100电性连接该X光管50。该X光管电源装置包含一第一电源转换单元10、一第二电源转换单元20以及一功率开关单兀30。该第一电源转换单兀10包含一第一变压器102,该第一变压器102接收一第一交流电压Vacl，并且转换该第一交流电压Vacl以产生一正电压Vp与一驱动电压Vd。该第二电源转换单元20包含一第二变压器202，该第二变压器202接收一第二交流电压Vac2，并转换该第二交流电压Vac2以产生一负电压Vn。该功率开关单元30连接该第一变压器102与该第二变压器202。值得一提，该第一变压器102与该第二变压器202耦接一高负电压参考电位V_HV。。再者,该第一变压器102为一栅极变压器(grid transformer),该第二变压器202为一灯丝变压器(filament transformer)。其中该功率开关单元30为一金属氧化物半导体场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, M0SFT) >绝缘闸双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT)、晶体管(Transistor)或硅控整流器(Silicon-Controlled Rectifier, SCR)，但不以此为限。此外，该具X光管电源装置的电源系统200还包含一高电压产生单元60，该高电压产生单元60产生一高负电压V-Hv与一高正电压V+Hv，以分别对该X光管50的该阴极Tc与该阳极Ta供电，以提供所产生的电子束经由高压加速移动。当该驱动电压Vd控制该功率开关单元30截止时，该X光管电源装置100输出该负电压Vn，以抑制该X光管50的该阴极Tc产生一电子流能量；当该驱动电压Vd控制该功率开关单元30导通时，该X光管电源装置100输出该正电压Vp，以驱动该X光管50的该阴极Tc产生该电子流能量以撞击该阳极Ta而产生X光。至于该X光管电源装置100的详细电路架构，将于后文有详细的阐述。
[0061]请参见图4，其为本发明具有X光管电源装置的电源系统的电路图。如上所述，该X光管电源装置100包含该第一电源转换单元10、该第二电源转换单元20以及该功率开关单元30。该第一变压器102具有——次侧绕组1021与两二次侧绕组1022，1023。该一次侧绕组1021接收该第一交流电压Vacl，并转换该第一交流电压Vacl分别在该两二次侧绕组1022，1023产生一第一交流转换电压Vactl与一第二交流转换电压Vact2。该第一电源转换单元10还包含一第一整流电路104、一第二整流电路106、一第一滤波电路108以及一第二滤波电路110。该第一整流电路104接收该第一交流转换电压Vactl，并且整流该第一交流转换电压Vactl为一第一直流电压Vdcl。该第二整流电路106接收该第二交流转换电压Vact2，并且整流该第二交流转换电压Vact2为一第二直流电压Vdc2。该第一滤波电路108接收该第一直流电压Vdcl，并且滤波该第一直流电压Vdcl，以产生该正电压Vp。该第二滤波电路110接收该第二直流电压Vdc2，并且滤波该第二直流电压Vdc2，以产生该驱动电压VcL此外,该X光管电源装置100还包含一稳压驱动电路40,该稳压驱动电路40为电阻网络与齐纳二极管(Zener diode)所形成的电路架构。该稳压驱动电路40连接该第二滤波电路110，使得在稳压保护下，对该功率开关单元30提供该驱动电压Vd。
[0062]该第二变压器202具有——次侧绕组2021与两二次侧绕组2022，2023。该一次侧绕组2021接收该第二交流电压Vac2，并转换该第二交流电压Vac2在其中一该二次侧绕组2022产生一第三交流转换电压Vact3。该第二电源转换单元20还包含一第三整流电路204与一第三滤波电路206。该第三整流电路204接收该第三交流转换电压Vact3，并且整流该第三交流转换电压Vact3为一第三直流电压Vdc3。该第三滤波电路206接收该第三直流电压Vdc3，并且滤波该第三直流电压Vdc3，以产生该负电压Vn。值得一提，该第二变压器202的另一该二次侧绕组2023产生一第四交流转换电压Vact4，以对该X光管50的该阴极Tc提供预热所需的电压。
[0063]藉此，当使用者操作该X光管50驱动时，该功率开关单元30则由截止状态切换为导通状态，使得该X光管电源装置100由输出该负电压Vn切换为输出该正电压Vp，进而驱动该X光管50的该阴极Tc产生该电子流能量以撞击该阳极Ta而产生X光。值得一提，在本实施例中，该负电压Vn典型值范围为O伏特至-200伏特；而该正电压Vp典型值范围为300伏特至500伏特。
[0064]请参见图5，其为本发明具X光管电源装置电源系统的操作方法的流程图。该操作方法系包含下列步骤:提供一 X光管，该X光管具有一阴极与一阳极(SlO)。然后，提供一 X光管电源装置，该X光管电源装置产生一正电压、一驱动电压以及一负电压(S20)。其中该X光管电源装置电性连接该X光管，并且该X光管电源装置包含一第一电源转换单元、一第二电源转换单元以及一功率开关单元。该第一电源转换单元包含一第一变压器，该第一变压器接收一第一交流电压，并且转换该第一交流电压以产生该正电压与该驱动电压。该第二电源转换单元包含一第二变压器，该第二变压器接收一第二交流电压，并转换该第二交流电压以产生该负电压。
[0065]该第一变压器具有一一次侧绕组与两二次侧绕组。该一次侧绕组接收该第一交流电压，并转换该第一交流电压分别在该两二次侧绕组产生一第一交流转换电压与一第二交流转换电压。该第一电源转换单元还包含一第一整流电路、一第二整流电路、一第一滤波电路以及一第二滤波电路。该第一整流电路接收该第一交流转换电压，并且整流该第一交流转换电压为一第一直流电压。该第二整流电路接收该第二交流转换电压，并且整流该第二交流转换电压为一第二直流电压。该第一滤波电路接收该第一直流电压，并且滤波该第一直流电压，以产生该正电压。该第二滤波电路接收该第二直流电压，并且滤波该第二直流电压，以产生该驱动电压。此外，该X光管电源装置还包含一稳压驱动电路，该稳压驱动电路为电阻网络与齐纳二极管(Zener diode)所形成的电路架构。该稳压驱动电路连接该第二滤波电路，使得在稳压保护下，对该功率开关单元提供该驱动电压。该第二变压器具有一一次侧绕组与两二次侧绕组。该一次侧绕组接收该第二交流电压，并转换该第二交流电压在其中一该二次侧绕组产生一第三交流转换电压。该第二电源转换单元还包含一第三整流电路与一第三滤波电路。该第三整流电路系接收该第三交流转换电压，并且整流该第三交流转换电压为一第三直流电压。该第三滤波电路接收该第三直流电压，并且滤波该第三直流电压，以产生该负电压。
[0066]然后，提供一功率开关单元(S30)。该功率开关单元连接该第一变压器与该第二变压器。值得一提，该第一变压器与该第二变压器耦接一高负电压参考电位。再者，该第一变压器为一栅极变压器(grid transformer)，该第二变压器为一灯丝变压器(filament transformer)。其中该功率开关元件为一金属氧化物半导体场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, M0SFT)、绝缘闸双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT)、晶体管(Transistor)或娃控整流器(Silicon-Controlled Rectifier, SCR),但不以此为限。当该驱动电压控制该功率开关单元截止时，该X光管电源装置输出该负电压，以抑制该X光管的该阴极产生一电子流能量(S40)。当该驱动电压控制该功率开关单元导通时，该X光管电源装置输出该正电压，以驱动该X光管的该阴极产生该电子流能量以撞击该阳极而产生X光(S50)。
[0067]综上所述，本发明具有以下的特征与优点:
[0068]1、利用该功率开关单元30，再配合所对应的驱动电路，即可达成栅极电压(gridvoltage, Vgeid)的极性控制，亦即，当使用者操作该X光管50驱动时，该功率开关单元30则由截止状态切换为导通状态，使得该X光管电源装置100由输出该负电压Vn切换为输出该正电压Vp，进而驱动该X光管50的该阴极Tc产生该电子流能量以撞击该阳极Ta而产生X光；及
[0069]2、仅利用一个该功率开关单元30达成栅极电压(grid voltage, Vgeid)的极性控制，以降低系统成本、提高系统操作稳定性。
[0070]惟，以上所述，仅为本发明较佳具体实施例的详细说明与附图，惟本发明的特征并不局限于此，并非用以限制本发明，本发明的所有范围应以权利要求为准，凡合于本发明权利要求的精神与其类似变化的实施例，皆应包含于本发明的范畴中，任何本【技术领域】的技术人员在本发明的领域内，可轻易思及的变化或修饰皆可涵盖在以下本发明的专利范围。
【权利要求】
1.一种X光管电源装置，包含: 一第一电源转换单元，包含一第一变压器，该第一变压器接收一第一交流电压，并且转换该第一交流电压以产生一正电压与一驱动电压； 一第二电源转换单元，包含一第二变压器，该第二变压器接收一第二交流电压，并转换该第二交流电压以产生一负电压；及 一功率开关单元，连接该第一变压器与该第二变压器； 其中，当该驱动电压控制该功率开关单元导通时输出该正电压；当该驱动电压控制该功率开关单兀截止时输出该负电压。
2.如权利要求1所述的X光管电源装置，其中该第一变压器具有一一次侧绕组与两二次侧绕组，该一次侧绕组接收该第一交流电压，并转换该第一交流电压分别在该两二次侧绕组产生一第一交流转换电压与一第二交流转换电压；该第一电源转换单元还包含: 一第一整流电路，接收该第一交流转换电压，并且整流该第一交流转换电压为一第一直流电压； 一第二整流电路，接收该第二交流转换电压，并且整流该第二交流转换电压为一第二直流电压； 一第一滤波电路，接收该第一直流电压，并且滤波该第一直流电压，以产生该正电压；及 一第二滤波电路，接收该第二直流电压，并且滤波该第二直流电压，以产生该驱动电压。
3.如权利要求1所述的X光管电源装置，其中该第二变压器具有一一次侧绕组与两二次侧绕组，该一次侧绕组接收该第二交流电压，并转换该第二交流电压在其中一该二次侧绕组产生一第三交流转换电压；该第二电源转换单元还包含: 一第三整流电路，接收该第三交流转换电压，并且整流该第三交流转换电压为一第三直流电压 '及 一第三滤波电路，接收该第三直流电压，并且滤波该第三直流电压，以产生该负电压。
4.如权利要求1所述的X光管电源装置，其中该第一变压器与该第二变压器耦接一高负电压参考电位；该第一变压器为一栅极变压器，该第二变压器为一灯丝变压器。
5.如权利要求2所述的X光管电源装置，其中该X光管电源装置还包含一稳压驱动电路，该稳压驱动电路连接该第二滤波电路，使得在稳压保护下，对该功率开关单元提供该驱动电压。
6.如权利要求1所述的X光管电源装置，其中该功率开关元件为一金属氧化物半导体场效晶体管、绝缘闸双极晶体管、晶体管或硅控整流器。
7.一种具有X光管电源装置的电源系统，包含: 一 X光管，具有一阴极与一阳极 '及 一 X光管电源装置，电性连接该X光管，该X光管电源装置包含: 一第一电源转换单元， 包含一第一变压器，该第一变压器接收一第一交流电压，并且转换该第一交流电压以产生一正电压与一驱动电压； 一第二电源转换单元，包含一第二变压器，该第二变压器接收一第二交流电压，并转换该第二交流电压以产生一负电压；及一功率开关单元，连接该第一变压器与该第二变压器； 其中，当该驱动电压控制该功率开关单元截止时输出该负电压，以抑制该X光管的该阴极产生一电子流能量；当该驱动电压控制该功率开关单元导通时输出该正电压，以驱动该X光管的该阴极产生该电子流能量以撞击该阳极而产生X光。
8.如权利要求7所述的具有X光管电源装置的电源系统，其中该第一变压器具有一一次侧绕组与两二次侧绕组，该一次侧绕组接收该第一交流电压，并转换该第一交流电压分别在该两二次侧绕组产生一第一交流转换电压与一第二交流转换电压；该第一电源转换单元还包含: 一第一整流电路，接收该第一交流转换电压，并且整流该第一交流转换电压为一第一直流电压； 一第二整流电路，接收该第二交流转换电压，并且整流该第二交流转换电压为一第二直流电压； 一第一滤波电路，接收该第一直流电压，并且滤波该第一直流电压，以产生该正电压；及 一第二滤波电路，接收该第二直流电压，并且滤波该第二直流电压，以产生该驱动电 压。
9.如权利要求7所述的具有X光管电源装置的电源系统，其中该第二变压器具有一一次侧绕组与两二次侧绕组，该一次侧绕组接收该第二交流电压，并转换该第二交流电压在其中一该二次侧绕组产生一第三交流转换电压；该第二电源转换单元还包含: 一第三整流电路，接收该第三交流转换电压，并且整流该第三交流转换电压为一第三直流电压；及 一第三滤波电路，接收该第三直流电压，并且滤波该第三直流电压，以产生该负电压。
10.如权利要求7所述的具有X光管电源装置的电源系统，其中该第一变压器与该第二变压器耦接一高负电压参考电位；该第一变压器为一栅极变压器，该第二变压器系为一灯丝变压器。
11.如权利要求8所述的具有X光管电源装置的电源系统，其中该X光管电源装置还包含一稳压驱动电路，该稳压驱动电路连接该第二滤波电路，使得在稳压保护下，对该功率开关单元提供该驱动电压。
12.如权利要求7所述的具有X光管电源装置的电源系统，其中该电源系统还包含一高电压产生单元，该高电压产生单元产生一高负电压与高正电压，以分别对该X光管的该阴极与该阳极供电。
13.如权利要求9所述的具有X光管电源装置的电源系统，其中该第二变压器的另一该二次侧绕组产生一第四交流转换电压，以对该X光管的该阴极提供预热所需的电压。
14.一种具有X光管电源装置电源系统的操作方法，包含下列步骤: (a)提供一X光管，该X光管具有一阴极与一阳极； (b)提供一X光管电源装置，该X光管电源装置产生一正电压、一驱动电压以及一负电压； (c)提供一功率开关单元； (d)当该驱动电压控制该功率开关单元截止时，该X光管电源装置输出该负电压，以抑制该X光管的该阴极产生一电子流能量?’及 (e)当该驱动电压控制该功率开关单元导通时，该X光管电源装置输出该正电压，以驱动该X光管的该阴极产生该电子流能量以撞击该阳极而产生X光。
15.如权利要求14所述的电源系统的操作方法，其中该X光管电源装置电性连接该X光管；该X光管电源装置包含: 一第一电源转换单元，包含一第一变压器，该第一变压器接收一第一交流电压，并且转换该第一交流电压以产生该正电压与该驱动电压；及 一第二电源转换单元，包含一第二变压器，该第二变压器接收一第二交流电压，并转换该第二交流电压以产生该负电压。
16.如权利要求15所述的电源系统的操作方法，其中该第一变压器具有一一次侧绕组与两二次侧绕组，该一次侧绕组接收该第一交流电压，并转换该第一交流电压分别在该两二次侧绕组产生一第一交流转换电压与一第二交流转换电压；该第一电源转换单元还包含: 一第一整流电路，接收该第一交流转换电压，并且整流该第一交流转换电压为一第一直流电压； 一第二整流电路，接收该第二交流转换电压，并且整流该第二交流转换电压为一第二直流电压； 一第一滤波电路，接收该第一直流电压，并且滤波该第一直流电压，以产生该正电压；及 一第二滤波电路，接收该第二直流电压，并且滤波该第二直流电压，以产生该驱动电压。
17.如权利要求15所述的电源系统的操作方法，其中该第二变压器具有一一次侧绕组与两二次侧绕组，该一次侧绕组接收该第二交流电压，并转换该第二交流电压在其中一该二次侧绕组产生一第三交流转换电压；该第二电源转换单元还包含: 一第三整流电路，接收该第三交流转换电压，并且整流该第三交流转换电压为一第三直流电压 '及 一第三滤波电路，接收该第三直流电压，并且滤波该第三直流电压进行，以产生一负电压。
18.如权利要求16所述的电源系统的操作方法，其中该X光管电源装置还包含一稳压驱动电路，该稳压驱动电路连接该第二滤波电路，使得在稳压保护下，对该功率开关单元提供该驱动电压。
19.如权利要求15所述的电源系统的操作方法，其中该电源系统还包含一高电压产生单元，该高电压产生单元产生一高负电压与高正电压，以分别对该X光管的该阴极与该阳极供电。
20.如权利要求17所述的电源系统的操作方法，其中该第二变压器的另一该二次侧绕组产生一第四交流转换电压，以对该X光管的该阴极提供预热所需的电压。
【文档编号】H05G1/10GK103906333SQ201210587214
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年12月28日 优先权日:2012年12月28日
【发明者】王明煌, 陈鸿文 申请人:台达电子工业股份有限公司
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