本實(shí)用新型涉及一種磁控管燈絲電壓調(diào)節(jié)裝置，具體涉及一種醫(yī)用電子直線加速器磁控管燈絲電壓調(diào)節(jié)器。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的醫(yī)用電子直線加速器微波系統(tǒng)打火現(xiàn)象比較頻繁，容易導(dǎo)致醫(yī)用電子直線加速器工作故障。磁控管是微波系統(tǒng)常用的功率源，磁控管工作狀態(tài)的不穩(wěn)定是導(dǎo)致微波系統(tǒng)打火的主要原因。而影響磁控管工作狀態(tài)的主要因素是磁控管燈絲電壓。傳統(tǒng)的磁控管燈絲電壓控制方式是分段式，即根據(jù)輸入到磁控管的脈沖功率不同對(duì)磁控管燈絲電壓分段輸入，常用三段式燈絲電壓。

隨著醫(yī)用電子直線加速器技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)生了一些新型的治療方式，如調(diào)強(qiáng)放射治療，磁控管的輸入脈沖功率在治療過(guò)程中會(huì)持續(xù)變化，變化的輸入脈沖功率會(huì)引起磁控管工作狀態(tài)變化，導(dǎo)致磁控管工作不穩(wěn)定。而分段式磁控管燈絲電壓控制方式只能在磁控管燈絲電壓與輸入脈沖功率匹配的很小范圍內(nèi)讓磁控管處于最佳工作狀態(tài)，當(dāng)輸入脈沖功率在其他值或連續(xù)變化時(shí)，磁控管依然容易出現(xiàn)打火現(xiàn)象。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于：提供一種醫(yī)用電子直線加速器磁控管燈絲電壓調(diào)節(jié)器，通過(guò)PWM電路連續(xù)調(diào)節(jié)輸出電壓，使磁控管燈絲電壓不再是幾個(gè)固定的值，最大程度的避免磁控管打火現(xiàn)象，延長(zhǎng)磁控管使用壽命。

本實(shí)用新型為解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：

所述醫(yī)用電子直線加速器磁控管燈絲電壓調(diào)節(jié)器，包括供電模塊、控制芯片和PWM電路，所述供電模塊為控制芯片和PWM電路供電，所述控制芯片通過(guò)CAN總線連接至醫(yī)用電子直線加速器的上位機(jī)，并通過(guò)PWM電路連接至磁控管燈絲電源箱，所述磁控管燈絲電源箱內(nèi)設(shè)MCU板、晶閘管開(kāi)關(guān)控制電路和電壓調(diào)制電路，所述PWM電路輸出端連接至MCU板，所述MCU板順次連接晶閘管開(kāi)關(guān)控制電路和電壓調(diào)制電路，電壓調(diào)制電路通過(guò)脈沖變壓器連接至磁控管燈絲。

本實(shí)用新型通過(guò)供電模塊為控制芯片和PWM電路提供工作電源，供其正常工作?？刂菩酒ㄟ^(guò)CAN總線連接至醫(yī)用電子直線加速器上位機(jī)，接收上位機(jī)下發(fā)的磁控管燈絲電壓調(diào)節(jié)指令，并轉(zhuǎn)換為PWM信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)PWM電路處理后輸出至磁控管燈絲電源箱，信號(hào)進(jìn)入磁控管燈絲電源箱后，經(jīng)過(guò)其內(nèi)部的MCU板轉(zhuǎn)換為頻率可調(diào)的數(shù)字脈沖信號(hào)，并經(jīng)其MCU板的數(shù)字量輸出端口輸出數(shù)字信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)晶閘管開(kāi)關(guān)控制電路和電壓調(diào)制電路處理后輸出到脈沖變壓器，由脈沖變壓器輸出磁控管燈絲工作電壓。

其中，優(yōu)選方案為：

所述PWM電路包括順次連接的光耦隔離電路、直流電壓變換電路和電壓跟隨電路，所述電壓跟隨電路輸出端連接至磁控管燈絲電源箱，PWM電路通過(guò)光耦隔離電路隔離從控制芯片過(guò)來(lái)的控制信號(hào)，避免故障情況下控制芯片損壞，并通過(guò)直流電壓變換電路將控制芯片的控制信號(hào)線性轉(zhuǎn)換成12V的脈沖電壓，再通過(guò)電壓跟隨電路將該電壓值輸出，保證該電壓值不受到后續(xù)電路的影響，穩(wěn)定該電壓值。

所述控制芯片采用STM32微處理器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果：

本實(shí)用新型通過(guò)PWM電路連續(xù)調(diào)節(jié)輸出電壓，使磁控管燈絲電壓不再是幾個(gè)固定的值，最大程度的避免磁控管打火現(xiàn)象，延長(zhǎng)磁控管使用壽命。工作時(shí)，供電模塊為控制芯片和PWM電路提供工作電源，控制芯片通過(guò)CAN總線連接至醫(yī)用電子直線加速器上位機(jī)，接收上位機(jī)下發(fā)的磁控管燈絲電壓調(diào)節(jié)指令，并轉(zhuǎn)換為PWM信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)PWM電路處理后輸出至磁控管燈絲電源箱，信號(hào)進(jìn)入磁控管燈絲電源箱后，信號(hào)進(jìn)入磁控管燈絲電源箱后，經(jīng)過(guò)處理后輸出到脈沖變壓器，由脈沖變壓器輸出磁控管燈絲工作電壓。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)框圖。

圖2是本實(shí)用新型PWM電路原理圖。

圖3是閘管開(kāi)關(guān)控制電路和電壓調(diào)制電路原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例做進(jìn)一步描述：

實(shí)施例1：

如圖1所示，本實(shí)用新型所述醫(yī)用電子直線加速器磁控管燈絲電壓調(diào)節(jié)器，包括供電模塊、控制芯片和PWM電路，所述供電模塊為控制芯片和PWM電路供電，所述控制芯片通過(guò)CAN總線連接至醫(yī)用電子直線加速器的上位機(jī)，并通過(guò)PWM電路連接至磁控管燈絲電源箱，所述磁控管燈絲電源箱內(nèi)設(shè)MCU板、晶閘管開(kāi)關(guān)控制電路和電壓調(diào)制電路，所述PWM電路輸出端連接至MCU板，所述MCU板順次連接晶閘管開(kāi)關(guān)控制電路和電壓調(diào)制電路，電壓調(diào)制電路通過(guò)脈沖變壓器連接至磁控管燈絲。

其中，控制芯片采用STM32微處理器，如圖2所示，PWM電路包括順次連接的光耦隔離電路、直流電壓變換電路和電壓跟隨電路，所述電壓跟隨電路輸出端連接至磁控管燈絲電源箱，PWM電路通過(guò)光耦隔離電路隔離從控制芯片過(guò)來(lái)的控制信號(hào)PIB8，避免故障情況下控制芯片損壞，并通過(guò)由電阻R1-R4和電容C1、C2組成的直流電壓變換電路將控制芯片的控制信號(hào)PIB8線性轉(zhuǎn)換成12V的脈沖電壓，再通過(guò)電壓跟隨電路將該電壓值輸出，保證該電壓值不受到后續(xù)電路的影響，穩(wěn)定該電壓值。

如圖3所示，PWM電路輸出的MFILICON+和MFILICON-信號(hào)進(jìn)入磁控管燈絲電源箱，作為控制信號(hào)調(diào)節(jié)磁控管燈絲電源箱輸出的直流電壓。磁控管燈絲電源箱內(nèi)部有獨(dú)立的MCU板，用于自身功能的實(shí)現(xiàn)。MFILICON+和MFILICON-信號(hào)進(jìn)入磁控管燈絲電源箱后，經(jīng)MCU板轉(zhuǎn)換為四路數(shù)字信號(hào)，經(jīng)數(shù)字量輸出端口PIB1、PIB2、PIB3、PIB4輸出，四路數(shù)字信號(hào)分別經(jīng)光耦隔離后再由集成電路Q1、Q2、Q3、Q4放大，作為晶閘管VT1、VT2、VT3、VT4的控制信號(hào)；電壓調(diào)制電路包括隔離變壓器、可調(diào)閘流管整流電路及濾波電路，市電進(jìn)入磁控管燈絲電源箱后，經(jīng)隔離變壓器T1隔離后輸出，由晶閘管VT1、VT2、VT3、VT4組成的可調(diào)閘流管整流電路轉(zhuǎn)換為高頻脈沖，經(jīng)電阻R11、R12和穩(wěn)壓二極管D1組成的濾波電路后輸出到隔離變壓器T2，再經(jīng)過(guò)由電阻R13、R14和極性電容C3、C4組成的電路后轉(zhuǎn)換為直流電壓DSDL+和DSDL-，輸出到脈沖變壓器，磁控管燈絲電源箱能夠線性放大MFILICON+和MFILICON-的電壓信號(hào)，并能夠提供大電流。

其中，四路數(shù)字信號(hào)PIB1、PIB2、PIB3、PIB4為可調(diào)頻率的脈沖信號(hào)，其中PIB1和PIB4時(shí)序相同，PIB2和PIB3時(shí)序相同，其頻率與MFILICON+和MFILICON-之間的電壓差正相關(guān)。MCU板控制PIB1、PIB4在市電正弦波正向較高數(shù)值時(shí)開(kāi)始導(dǎo)通，PIB1、PIB4的頻率由MFILICON+和MFILICON-之間的電壓差決定。MCU板控制PIB2、PIB3在市電正弦波反向較高數(shù)值時(shí)開(kāi)始導(dǎo)通，PIB2、PIB3的頻率由MFILICON+和MFILICON-之間的電壓差決定。

本實(shí)用新型通過(guò)PWM電路連續(xù)調(diào)節(jié)輸出電壓，使磁控管燈絲電壓不再是幾個(gè)固定的值，最大程度的避免磁控管打火現(xiàn)象。工作時(shí)，供電模塊為控制芯片和PWM電路提供工作電源，供電模塊可采用充電電池或電壓轉(zhuǎn)換電路，電壓轉(zhuǎn)換電路采用現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，可直接將市電轉(zhuǎn)換為控制芯片和PWM電路所需的工作電源。控制芯片通過(guò)CAN總線連接至醫(yī)用電子直線加速器上位機(jī)，接收上位機(jī)下發(fā)的磁控管燈絲電壓調(diào)節(jié)指令，并轉(zhuǎn)換為PWM信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)PWM電路處理后輸出至磁控管燈絲電源箱，信號(hào)進(jìn)入磁控管燈絲電源箱后，經(jīng)過(guò)處理后輸出到脈沖變壓器，由脈沖變壓器輸出磁控管燈絲工作電壓。

需要說(shuō)明的是，上述功能實(shí)現(xiàn)所依賴的計(jì)算機(jī)程序?qū)儆诒绢I(lǐng)域技術(shù)人員公知技術(shù)。