本實用新型屬于醫(yī)用X射線高壓發(fā)生器技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種醫(yī)用X射線高壓發(fā)生器的控制電路。
背景技術(shù):
醫(yī)用X射線高壓發(fā)生器的負(fù)載是X線球管,球管有一個特性:
當(dāng)加在球管上的高壓上升速率很快時,球管的管電流就會產(chǎn)生很大的尖峰脈沖(如附圖1所示),這種尖峰脈沖信號會降低設(shè)備的使用壽命,另外也導(dǎo)致球管輸出的X射線劑量超過允許的偏差范圍。
最簡單的方式是降低加在球管上的高壓上升速率,但降低速率導(dǎo)致電壓上升時間延長,同樣也導(dǎo)致X射線產(chǎn)生的劑量超過允許的偏差范圍。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,而提供一種醫(yī)用X射線高壓發(fā)生器的控制電路。
本實用新型的目的是通過如下技術(shù)方案來完成的,包括CPU、三相交流整流電路、高壓油箱,所述的CPU內(nèi)設(shè)有DA端、第一門控端、第二門控端,該DA端與比較積分器的輸入端相連,第一門控端與比較積分器相連,第二門控端與VCO壓控振蕩器相連;所述的比較積分器通過加法器與VCO壓控振蕩器相連,VCO壓控振蕩器輸出信號經(jīng)過高壓逆變電路驅(qū)動后加到高壓油箱上,高壓油箱與球管相連;所述的高壓逆變電路與高壓油箱間連接有電流互感器,該電流互感器的信號加到電流整流濾波倒相電路,電流整流濾波倒相電路與加法器相連,該電流互感器、電流整流濾波倒相電路構(gòu)成高壓逆變回路的電流反饋通道。
作為優(yōu)選,所述的加法器由基準(zhǔn)電壓提供一個初始電壓值,該電壓值與比較積分器輸出信號A、電流回饋信號B三者通過加法器疊加。
作為優(yōu)選,所述的高壓油箱通過高壓取樣后與比較積分器相連。
作為優(yōu)選,所述的該電流互感器產(chǎn)生的電流信號,通過電流整流濾波倒相電路后輸入到加法器,與比較積分器輸出的信號A疊加共同形成一個閉環(huán)控制,使高壓輸出的上升中間段速率能降低。
本實用新型的有益效果為:引入高壓逆變回路的電流反饋至控制電路中,在高壓輸出的上升過程中間減緩下高壓的上升速率,而且保持輸出的總體上升時間不降低,保證球管的管電流過沖幅度降到很小的程度。
附圖說明
圖1是現(xiàn)有的信號波形圖。
圖2是本實用新型的控制電路原理圖。
圖3是本實用新型的信號波形圖。
附圖中的標(biāo)號分別為:1、CPU;2、比較積分器;3、加法器;4、VCO壓控振蕩器;5、高壓逆變電路;6、電流互感器;7、三相交流整流電路;8、高壓油箱;9、電流整流濾波倒相電路;10、球管。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖對本實用新型做詳細(xì)的介紹:如附圖2所示,本實用新型包括CPU1、比較積分器2、加法器3、VCO壓控振蕩器4、高壓逆變電路5、電流互感器6、三相交流整流電路7、高壓油箱8,電流整流濾波倒相電路9。所述的CPU1內(nèi)設(shè)有DA端、第一門控端、第二門控端,該DA端與比較積分器2的輸入端相連,第一門控端與比較積分器2相連,第二門控端與VCO壓控振蕩器4相連;所述的比較積分器2通過加法器3與VCO壓控振蕩器4相連,VCO壓控振蕩器4信號經(jīng)過高壓逆變電路5驅(qū)動后與高壓油箱8相連,高壓油箱8與球管10相連;所述的高壓逆變電路5與高壓油箱8間連接有電流互感器6,該電流互感器6輸出與電流整流濾波倒相電路9相連,電流整流濾波倒相電路9與加法器3相連,該電流互感器6、電流整流濾波倒相電路9構(gòu)成高壓逆變回路的電流回饋通道。該電流回饋信號最終反饋至加法器3中,形成一個閉環(huán)控制線路。從而改變VCO壓控振蕩器4的振蕩頻率,使高壓輸出的電壓上升速率在中間段變緩一下,避免球管電流的過沖。
所述的加法器3由基準(zhǔn)電壓提供一個初始電壓值,高壓逆變電路5通過三相交流整流電路7提供高壓直流電源。基準(zhǔn)電壓的作用是提供給VCO壓控振蕩器4一個初始電壓值,保證VCO壓控振蕩器4一開始工作能以一個合適的頻率工作,使高壓油箱8輸出的高壓以一定的快速上升速率上升。
所述的高壓油箱8通過高壓取樣后與比較積分器2相連。該回路目的是控制高壓輸出的最終穩(wěn)定電壓值。
本發(fā)明的控制方法包括如下步驟:其結(jié)果的波形圖如附圖3所示,圖中t0為第一門控端打開時間,t1為第二門控端打開時間。
1)、未產(chǎn)生高壓前預(yù)先由CPU1內(nèi)部的DA輸出一個電壓值到比較積分器2的輸入端,第一門控端和第二門控端的信號關(guān)閉;
2)、當(dāng)需要產(chǎn)生高壓時,先打開第一門控端的信號,比較積分器2開始工作,剛開始時高壓油箱8的高壓輸出信號為零,因此輸入到比較積分器2的高壓反饋信號也為零,只有一個DA電壓設(shè)定值,兩個電壓不平衡,因此比較積分器2輸出信號A電壓開始增加;由于第二門控端的信號關(guān)閉,VCO壓控振蕩器4未工作,高壓逆變電路5的電流也為零,因此電流回饋信號B也是零,此時加法器3輸入的信號只有比較積分器2輸出的信號A和基準(zhǔn)電壓信號有效;
3)、經(jīng)過幾十微妙時間延時后打開第二門控端的信號,VCO壓控振蕩器4開始工作,VCO壓控振蕩器4以一個固定頻率起震,該頻率信號經(jīng)高壓逆變電路5驅(qū)動后最終進(jìn)入到高壓油箱8,高壓油箱8輸出的直流高壓開始上升,此時高壓逆變電路5輸出中的串接的電流互感器6感應(yīng)出電流信號,電流信號經(jīng)電流整流濾波倒相電路9后反饋輸入到加法器3,使加法器3輸出信號C的值減少,改變VCO壓控振蕩器4輸出信號頻率,從而達(dá)到改變高壓油箱6高壓輸出的上升速率;
4)、在高壓輸出的電壓值沒達(dá)到設(shè)定值之前,比較積分器2輸出電壓還會繼續(xù)上升,加法器3輸出信號C的電壓值又上升,電壓值變化又改變VCO壓控振蕩器4的工作頻率,變化的頻率經(jīng)高壓逆變電路5驅(qū)動后加到高壓油箱8,使高壓輸出電壓上升,最終使高壓輸出值達(dá)到與CPU中的DA設(shè)定的值一致。
本實用新型不局限于上述實施方式,不論在其形狀或材料構(gòu)成上作任何變化,凡是采用本實用新型所提供的結(jié)構(gòu)設(shè)計,都是本實用新型的一種變形,均應(yīng)認(rèn)為在本實用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。