医学影像设备学第五章X线机主机单元电路.ppt

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1、三、双三、双三、双三、双“通通通通”、双、双、双、双“断断断断”按钮的按钮的按钮的按钮的电源电路电源电路电源电路电源电路四、电源电压自动调整电路四、电源电压自动调整电路w工作原理：由L1、L2、L3取得电源取样信号，经整流滤波再由R8-0l调节后加至运算放大器M1-02的脚，Ml-02的脚施加固定的基准电位LSV(约-10V)。Ml-02是差分放大器，当电源电压低(或高)时，LPV端电位绝对值低于(或高于)LSV基准电位，则Ml-02输出为负(或正)电压信号，晶体管Ql-02(或Q2-02)导通，继电器K-LU(或K-LL)工作；使双向晶闸管D2-04(或D2-03)触发导通，伺服电机得电正转

2、(或反转)、带动碳轮在自耦变压器端面上滑行直至LPV=LSV，使自耦变压器的输出电压符合机组设计的额定值。此时Ml-02无输出，电机停转。注意点w1 K-RM 的作用：防止碳轮在曝光过程中运动w2 LU、LL的作用：限位开关w3 LU、LL继电器线圈两端二极管的作用：续流 第三节第三节 高压初级电路高压初级电路高压初级电路包括高压初级电路包括：管电压调节、控制、预示及补偿管电压调节、控制、预示及补偿电路电路 一、管电压调节一、管电压调节 1.方法：方法：wN1、N2不变，调不变，调U1；wN2、U1不变，调不变，调N1；wN1、U1不变，调不变，调N2。w2.电路分析：电路分析：w（一）调高压

3、初级电压（一）调高压初级电压U1：w1抽头分档式抽头分档式 w2滑轮连续式滑轮连续式 抽头分档式抽头分档式 1）透视：）透视：0V120FC121P2T2初级线圈初级线圈P111610F3136124KVFC125134。（2）摄影：）摄影：0V20VKVRC1101RC102P2T2初级线圈初级线圈P1116KVRC2105114。w滑轮连续式滑轮连续式 w(1)透视高压初透视高压初级电路级电路：B1-A5RD2R2JC1（常开）（常开）DZ1-7B2DZ1-8JC1（常开）（常开）B1-11。w(2)摄影高压初摄影高压初级电路：级电路：B1-A4RD1DZ1-7B2DZ1-8JC3（常开）

4、（常开）B1-12。w调节方式调节方式.w 调初级电压U1可采用手动、电动两种调节方式.w 目前大型X线机多采用电动调节，即用一个伺服电动机提供动力，带动自耦变压器输出碳轮在自耦变压器裸线面上滑动，自动地调节高压初级电压。w控制方式控制方式:w 电动调节有开环控制的，即在曝光前完成对管电压的调节，例如XHD150B-10型X线机的摄影管电压调节就是采用这种方式；也有闭环控制的，能够实现管电压的动态调节.（二）调高压初级匝数（二）调高压初级匝数N1（三）调高压次级（三）调高压次级（四）调高压初级电压、电流波形或频率（四）调高压初级电压、电流波形或频率二、管电压控制二、管电压控制 w （一）用接触

5、器控制高压初级电路一）用接触器控制高压初级电路w （二）用晶闸管控制高压初级电路（二）用晶闸管控制高压初级电路w （三）初、次级配合控制与三极（三）初、次级配合控制与三极X线管线管 控制控制一用接触器控制高压初级电路一用接触器控制高压初级电路1 接触器接触器体积体积：摄影摄影用体积很用体积很大大 透视透视用体积很用体积很小小2 防突波防突波电阻电阻：二用晶闸管控制高压初级电路二用晶闸管控制高压初级电路w接触器缺点：因受接触器固有动作时间的影响，不能满足在ls时间内使其“闭合”与“断开”数次的要求。尤其是接触器缺乏时序和状态的判断力，负载时其触点间又会产生较大的电弧放 w晶闸管优点：晶闸管优点：

6、w避免电弧放电，且控制敏捷，无噪声、电路压降低w能在每秒200次的范围内与其它控制电路协调地工作 w注意点：w1 短路保护:SCw2 RC保护:w3 零相位合闸三、管电压预示与管电压补偿电路三、管电压预示与管电压补偿电路w（一）管电压预示（一）管电压预示w由于管电压很高（由于管电压很高（30kV以上）且随管电流的变化而变化，以上）且随管电流的变化而变化，用一般的仪表直接测量和精确指示是非常困难的，所以用一般的仪表直接测量和精确指示是非常困难的，所以对管电压的测量一般采取间接测量的方法。对管电压的测量一般采取间接测量的方法。即先测量高即先测量高压初级电压，然后根据高压变压器的变压比，计算出高压初

7、级电压，然后根据高压变压器的变压比，计算出高压次级电压，从而间接地得到压次级电压，从而间接地得到kV值。由于值。由于X线摄影时曝线摄影时曝光时间很短，要想在这么光时间很短，要想在这么短的时间内测出初级电压用以短的时间内测出初级电压用以间接指示出管电压也是很困难的间接指示出管电压也是很困难的，因此对管电压的指示，因此对管电压的指示一般采取预示的方法，即在一般采取预示的方法，即在X线管未加负载（空载）时、线管未加负载（空载）时、预先将本次曝光预先将本次曝光X线管两端可能加的实际管电压指示出线管两端可能加的实际管电压指示出来，故又称为管电压预示来，故又称为管电压预示 w 1刻度盘预示法刻度盘预示法

8、w 2电压表预示法电压表预示法 w（二）管电压补偿（二）管电压补偿w由于电源电阻、自耦变压器阻抗、高压变压器阻抗及其由于电源电阻、自耦变压器阻抗、高压变压器阻抗及其他器件内阻的存在，电路中将产生电压降。管电流越大，他器件内阻的存在，电路中将产生电压降。管电流越大，产生的电压降也就越大。产生的电压降也就越大。w1.管电压补偿的基本管电压补偿的基本原理是原理是:w用某种方法按不同管用某种方法按不同管电流预先增加高压变电流预先增加高压变压器初级电压，以补压器初级电压，以补偿负载时的电压降，偿负载时的电压降，补偿的补偿的kV值正好等值正好等于负载时降落的于负载时降落的kV数值。数值。w管电压的补偿分为

9、平管电压的补偿分为平移补偿和斜率补偿两移补偿和斜率补偿两部分部分 w2.补偿方法补偿方法:w有电阻式和变压器式有电阻式和变压器式补偿。补偿。1电阻式管电压补偿电路 2变压器式管电压补偿电路 第四节第四节 X线管灯丝加热电路线管灯丝加热电路w原理：灯丝加热电压原理：灯丝加热电压Uf灯丝温度灯丝温度灯丝发射灯丝发射的电子数量的电子数量管电流管电流IaX线量线量w结构结构：一、谐振式磁饱和稳压器一、谐振式磁饱和稳压器w1磁饱和磁饱和 w当线圈中通过一定量的电流当线圈中通过一定量的电流时，由于磁化介质是铁磁性时，由于磁化介质是铁磁性材料，则磁化曲线为非线性材料，则磁化曲线为非线性的的 w2磁饱和稳压器

10、原理磁饱和稳压器原理w这个变压器的铁心截面与一这个变压器的铁心截面与一般的变压器不同，初级线圈般的变压器不同，初级线圈L1铁心截面积大，为非饱和铁心截面积大，为非饱和线圈；次级线圈线圈；次级线圈L2的铁心截的铁心截面积小，为饱和线圈，面积小，为饱和线圈，w3谐振式磁饱和稳压器谐振式磁饱和稳压器 二、空间电荷补偿器二、空间电荷补偿器wUawIa不变不变w（一）线性补偿（一）线性补偿w补偿变压器的初级线圈接补偿变压器的初级线圈接在高压初级电路，其次在高压初级电路，其次级输出电压与稳压变压级输出电压与稳压变压器的次级输出电压反相器的次级输出电压反相串联，使灯丝加热电压串联，使灯丝加热电压随管电压上升

11、而降低，随管电压上升而降低，同时在空间电荷补偿变同时在空间电荷补偿变压器上有多个抽头与压器上有多个抽头与mA选择器联动来改变补偿选择器联动来改变补偿电压。电压。w（二）非线性补偿（二）非线性补偿三、三、X线管灯丝加热电路举例线管灯丝加热电路举例w1小焦点小焦点mA调节电路调节电路w (1)透视透视mA调节电路调节电路w (2)摄影摄影mA调节电路调节电路2大大焦点焦点mA调节调节电路电路(只用于摄只用于摄影影)w 3点片摄影点片摄影mA调节电路调节电路(继电器继电器WC工工作作)(二二)F30-IID型型X线机灯丝加热电路线机灯丝加热电路w(1)透视透视mA调节电路：调节电路：w(2)小焦点小

12、焦点30mA摄影摄影mA调节电路调节电路w(3)大焦点大焦点50200mA摄影摄影mA调节电路调节电路 w(4)点片摄影点片摄影mA调节电路调节电路第五节第五节 高压次级电路高压次级电路一、单相全波整流高压次级电路一、单相全波整流高压次级电路w（一）高压整流电路（一）高压整流电路w当当B的次级上正、下负时，管电流经的次级上正、下负时，管电流经D1、X线管、线管、D4形形成回路。在第二个半周时，高压变压器成回路。在第二个半周时，高压变压器B次级上端为负、次级上端为负、下端为正，整流器下端为正，整流器D2和和D3加正向电压而导通，流过加正向电压而导通，流过X线线管的电流经管的电流经D2、X线管、线

13、管、D3形成回路。形成回路。w(二二)电流测量电路电流测量电路w1.流过流过X线管的电流是脉动直流电，而高压变压器的次线管的电流是脉动直流电，而高压变压器的次级电流却是级电流却是w交流电交流电 2.电容电流电容电流：w形成原因：形成原因：w影响因素影响因素:w电容电流的电容电流的w大小，随管大小，随管w电压而变，电压而变，w管电压高，管电压高，w电容电流大，电容电流大，w反之则小。反之则小。图图5-33 电阻分流式电阻分流式电容电流补偿电路电容电流补偿电路图5-34 变压器式电容电流补偿电路 二、三相全波整流高压次级电路二、三相全波整流高压次级电路 w三相与单相全波桥式三相与单相全波桥式整流电

14、路比较有以下整流电路比较有以下优点优点:w1.脉动率很小脉动率很小w2.曝光最短时限曝光最短时限:单相单相全波全波20ms；三相多波；三相多波整流整流3ms。w线连续，焦点轨迹均线连续，焦点轨迹均匀匀 w4X线输出量是单相线输出量是单相全波桥式整流高压次全波桥式整流高压次级电路的倍（六波）级电路的倍（六波）2倍（十二波倍（十二波 w5造成供电系统严造成供电系统严重失衡重失衡 w（一）三相六波桥式整流（一）三相六波桥式整流 高压次级电路高压次级电路mA测量电路（二）双三相六波桥式整流（二）双三相六波桥式整流高压次级电路高压次级电路（三）三相十二波桥式整流高压次级电路（三）三相十二波桥式整流高压次

15、级电路/Y法连接 三、倍压整流高压次级电路三、倍压整流高压次级电路w现假定现假定A端为端为正、正、B端为负，端为负，对电容器对电容器C1充电，充电回充电，充电回路为：路为：AD1R1C1D3EB。当。当B端端为正时，将对为正时，将对电容器电容器C2充充电，其路径为：电，其路径为：BED4R2C2DD2A。五、高压次级电路举例五、高压次级电路举例（一）（一）XG-500型型X线机高压次级电路线机高压次级电路（二）（二）XHD150B-10型型X线机线机mA测量电路测量电路 第六节第六节 限时电路限时电路w一、电子限时电一、电子限时电路的工作原理路的工作原理:w利用电容器和电阻构成利用电容器和电阻

16、构成的的RC充放电特性。充放电特性。二、使用单结晶体管和晶闸管的简单限时电路二、使用单结晶体管和晶闸管的简单限时电路w当当S1闭合，闭合，Ry1得电，导致得电，导致Ry3得电，得电，X线曝光开始，线曝光开始，因为此时单结晶体管因为此时单结晶体管UJT、晶闸管晶闸管SCR尚未导通，所尚未导通，所以以Ry2不工作。曝光开始的不工作。曝光开始的同时，电容同时，电容C1通过通过Rx充电，充电，当当C1两端电压达到两端电压达到UJT的的峰点电压时，峰点电压时，UJT立即导立即导通，并在通，并在R1上产生脉冲电上产生脉冲电压，经压，经R2、D1耦合到耦合到SCR的控制极，触发的控制极，触发SCR导通，导通，Ry2得电，切断得电，切断Ry3得电回得电回路，曝光停止。曝光时间路，曝光停止。曝光时间决定于决定于Rx与与C1的乘积，适的乘积，适当选择当选择Rx的值，便可选取的值，便可选取所需的曝光时间。图中二所需的曝光时间。图中二极管极管D1为防止晶闸管误触为防止晶闸管误触发，二极管发，二极管D2为续流二极为续流二极管，防止晶闸管在导通或管，防止晶闸管在导通或切断时切断时SCR两端产生异常两端产生异常电压。电压。三、使用单结晶体管和三端双向晶闸管的限时电路三、使用单结晶体管和三端双向晶闸管的限时电路四、四、JSB-23型限时器电路型限时器电路