第五章 X線機(jī)主機(jī)單元電路分析--1

1、 Jining Medical University1第五章第五章 X線機(jī)主電路單元電路分析線機(jī)主電路單元電路分析 Jining Medical University2主要內(nèi)容主要內(nèi)容n電源電路電源電路nX線管燈絲加熱電路線管燈絲加熱電路n高壓初、次級電路高壓初、次級電路n限時(shí)電路限時(shí)電路n自動曝光控制電路自動曝光控制電路n旋轉(zhuǎn)陽極啟動、延時(shí)與保護(hù)電路旋轉(zhuǎn)陽極啟動、延時(shí)與保護(hù)電路nX線管安全保護(hù)電路、線管安全保護(hù)電路、X線機(jī)操作控制電路線機(jī)操作控制電路 Jining Medical University3重要知識點(diǎn)重要知識點(diǎn)n 1.X 1.X線機(jī)電路構(gòu)成方框圖。線機(jī)電路構(gòu)成方框圖。n 2. 2

2、.燈絲加熱電路的結(jié)構(gòu)模式。燈絲加熱電路的結(jié)構(gòu)模式。n 3. 3.高壓電路的構(gòu)成和工作原理。高壓電路的構(gòu)成和工作原理。n 4. 4.限時(shí)電纜的構(gòu)成和工作原理。限時(shí)電纜的構(gòu)成和工作原理。n 5. 5.電離室的結(jié)構(gòu)和電離室控時(shí)電路工作原理。電離室的結(jié)構(gòu)和電離室控時(shí)電路工作原理。 Jining Medical University4第一節(jié)第一節(jié) 概述概述三鈕制控制主機(jī)系統(tǒng)三鈕制控制主機(jī)系統(tǒng)kVkV、mAmA、s s二鈕制控制主機(jī)系統(tǒng)二鈕制控制主機(jī)系統(tǒng)kVkV、mAsmAs（輻射劑量）（輻射劑量）單鈕制控制主機(jī)系統(tǒng)單鈕制控制主機(jī)系統(tǒng)kVkV零鈕制控制主機(jī)系統(tǒng)、邏輯程序操作電路零鈕制控制主機(jī)系統(tǒng)、邏輯程序

3、操作電路光學(xué)轉(zhuǎn)換元件的出現(xiàn)，可實(shí)現(xiàn)動態(tài)攝影光學(xué)轉(zhuǎn)換元件的出現(xiàn)，可實(shí)現(xiàn)動態(tài)攝影I.I、電子圖像轉(zhuǎn)換技術(shù)的發(fā)展，、電子圖像轉(zhuǎn)換技術(shù)的發(fā)展，X-TV應(yīng)用應(yīng)用計(jì)算機(jī)在計(jì)算機(jī)在X線機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用，一系列自動裝置線機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用，一系列自動裝置 Jining Medical University5 Jining Medical University6一、對電路的基本要求 1.可調(diào)管電流調(diào)節(jié)燈絲加熱電壓，改變燈絲加熱溫度，控制X線量 2.可調(diào)管電壓聚焦、加速、產(chǎn)生X線，控制X線質(zhì) 3.可調(diào)曝光時(shí)間曝光開始與結(jié)束，控制X線發(fā)生時(shí)間 Jining Medical University7二、基本電路 1.電源電路 2

4、.X線管燈絲加熱電路 3.高壓發(fā)生電路 4.控制電路 5.各種輔助裝置電路 Jining Medical University8 Jining Medical University9第二節(jié)第二節(jié) 電源電路電源電路 電源電路電源電路是給自耦變壓器供電的電路是給自耦變壓器供電的電路，是是機(jī)器的總電源。機(jī)器的總電源。 主要元件主要元件： 電源接觸器電源接觸器、電源保險(xiǎn)絲電源保險(xiǎn)絲、 自耦變壓器自耦變壓器、指示儀表指示儀表、 電源電壓補(bǔ)償調(diào)節(jié)裝置電源電壓補(bǔ)償調(diào)節(jié)裝置。 Jining Medical University10 Jining Medical University11 Jining Medi

5、cal University12一、簡單的電源電路一、簡單的電源電路nF30型電源電路：電源插座型電源電路：電源插座ZU2、保護(hù)裝置、保護(hù)裝置RD（保險(xiǎn)絲）、電源開關(guān)和電源補(bǔ)償調(diào)節(jié)器保險(xiǎn)絲）、電源開關(guān)和電源補(bǔ)償調(diào)節(jié)器K1、自耦、自耦變壓器變壓器B1、電源電壓表、電源電壓表V及指示燈及指示燈ZD構(gòu)成。構(gòu)成。n電源電壓補(bǔ)償調(diào)節(jié)器電源電壓補(bǔ)償調(diào)節(jié)器K1旋至旋至10時(shí)：電源接通，自時(shí)：電源接通，自耦變壓器耦變壓器B1工作，指示燈工作，指示燈ZD亮，電壓表亮，電壓表V指示電指示電源電壓。繼續(xù)調(diào)節(jié)源電壓。繼續(xù)調(diào)節(jié)K1，可使電壓表指示在，可使電壓表指示在220V上。上。n電源電路、電壓表電路電源電路、電壓表

6、電路n小型小型X線機(jī)，大、中型線機(jī)，大、中型X線機(jī)因電流大，多采用電線機(jī)因電流大，多采用電磁接觸器接通或斷開電源。磁接觸器接通或斷開電源。 Jining Medical University13電源插座電源插座保險(xiǎn)絲保險(xiǎn)絲電源開關(guān)和電電源開關(guān)和電源電壓補(bǔ)償調(diào)節(jié)器源電壓補(bǔ)償調(diào)節(jié)器 Jining Medical University14二、可變輸入電壓的電源電路二、可變輸入電壓的電源電路 Jining Medical University15電源電壓補(bǔ)電源電壓補(bǔ)償調(diào)節(jié)碳輪償調(diào)節(jié)碳輪 Jining Medical University16三、雙三、雙“通通”、雙、雙“斷斷”按鈕的電源電按鈕的電源電路

7、路 Jining Medical University17 Jining Medical University18四、電源電壓自動調(diào)整電路四、電源電壓自動調(diào)整電路 Jining Medical University19 Jining Medical University20n取樣信號由三相自耦變壓器的輔助線圈取樣信號由三相自耦變壓器的輔助線圈L1、L2、L3取得；經(jīng)整流濾波后再由取得；經(jīng)整流濾波后再由R8-01調(diào)節(jié)后加至運(yùn)算調(diào)節(jié)后加至運(yùn)算放大器放大器M1-02的的2腳，腳，M1-02的的3腳加固定的基準(zhǔn)電位腳加固定的基準(zhǔn)電位LSV（約（約-10V）。）。n伺服單向交流電機(jī)帶動碳輪在自耦變壓器端

8、面上伺服單向交流電機(jī)帶動碳輪在自耦變壓器端面上滾動直至滾動直至LPV=LSV，使自耦變壓器的輸出電壓符，使自耦變壓器的輸出電壓符合機(jī)組設(shè)計(jì)的額定值。此時(shí)，合機(jī)組設(shè)計(jì)的額定值。此時(shí)，M1-02無輸出，電極無輸出，電極停轉(zhuǎn)。停轉(zhuǎn)。 Jining Medical University21取樣信號取樣信號固定的基準(zhǔn)電位固定的基準(zhǔn)電位 Jining Medical University22單相交流電機(jī)單相交流電機(jī) Jining Medical University23n晶閘管：又稱可控硅整流器，導(dǎo)通條件：加正向晶閘管：又稱可控硅整流器，導(dǎo)通條件：加正向電壓且有門極觸發(fā)電流電壓且有門極觸發(fā)電流n雙向晶閘管

9、：相當(dāng)于兩個(gè)單向晶閘管的反向并聯(lián)雙向晶閘管：相當(dāng)于兩個(gè)單向晶閘管的反向并聯(lián)，但只有一個(gè)控制極，只要有觸發(fā)脈沖就可導(dǎo)通，但只有一個(gè)控制極，只要有觸發(fā)脈沖就可導(dǎo)通。n雙向晶閘管旁均并聯(lián)雙向晶閘管旁均并聯(lián)阻容保護(hù)電路阻容保護(hù)電路，其阻抗無窮，其阻抗無窮大，防止突變電壓出現(xiàn)，確保晶閘管安全運(yùn)行。大，防止突變電壓出現(xiàn)，確保晶閘管安全運(yùn)行。nLL、LU分別為電源電壓調(diào)節(jié)下限、上限電位開關(guān)分別為電源電壓調(diào)節(jié)下限、上限電位開關(guān)。當(dāng)碳輪在自耦變壓器。當(dāng)碳輪在自耦變壓器“跑道跑道”上滾動達(dá)到下限上滾動達(dá)到下限限位或上限限位時(shí)，限位或上限限位時(shí)，LL或或LU動作，安全及電氣動作，安全及電氣K1-AT得電工作，時(shí)機(jī)器

10、不能工作，并發(fā)出警報(bào)。得電工作，時(shí)機(jī)器不能工作，并發(fā)出警報(bào)。 Jining Medical University24第三節(jié)第三節(jié) X線管燈絲加熱電路線管燈絲加熱電路關(guān)系流程： 燈絲加熱電壓Vf燈絲溫度燈絲發(fā)射的電子數(shù)量管電流IaX線量 Jining Medical University25 Jining Medical University26 Jining Medical University27X線在大線在大mA曝光曝光時(shí)，時(shí)，X線管燈絲電線管燈絲電壓接近極限值，壓接近極限值，燈絲電子的發(fā)射燈絲電子的發(fā)射處在特性曲線近處在特性曲線近垂直部分垂直部分 Jining Medical Unive

11、rsity28 Jining Medical University29 Jining Medical University30一一.諧振式磁飽和穩(wěn)壓器諧振式磁飽和穩(wěn)壓器n1. 磁飽和磁飽和 Jining Medical University312. 磁飽和穩(wěn)壓器原理磁飽和穩(wěn)壓器原理 Jining Medical University32 Jining Medical University333. 諧振式磁飽和穩(wěn)壓器諧振式磁飽和穩(wěn)壓器 Jining Medical University34 Jining Medical University35 Jining Medical University

12、36 Jining Medical University37 Jining Medical University38二、空間補(bǔ)償器二、空間補(bǔ)償器 UaUa I Ia a不變不變 Jining Medical University39（一）線性補(bǔ)償（一）線性補(bǔ)償 Jining Medical University40 Jining Medical University41 Jining Medical University42管電流管電流500mA時(shí)，線時(shí)，線性補(bǔ)償效果較差，性補(bǔ)償效果較差，大型大型X線機(jī)在大線機(jī)在大mA、低低kV或高或高kV曝光曝光時(shí)，線性補(bǔ)償不能時(shí)，線性補(bǔ)償不能滿足管電流穩(wěn)定

13、的滿足管電流穩(wěn)定的要求。要求。 Jining Medical University43在在500mA時(shí)，時(shí)，管電壓的變管電壓的變化可引起管化可引起管電流電流100mA左右的變化左右的變化量。量。 Jining Medical University44（二）非線性補(bǔ)償（二）非線性補(bǔ)償大型大型X線機(jī)對空間電荷進(jìn)行線性補(bǔ)償線機(jī)對空間電荷進(jìn)行線性補(bǔ)償線性補(bǔ)償范圍窄線性補(bǔ)償范圍窄 Jining Medical University45XHD150B-10型型X線機(jī)的空間補(bǔ)償電路線機(jī)的空間補(bǔ)償電路n電路中對補(bǔ)償電壓在電路中對補(bǔ)償電壓在60kV和和90kV處設(shè)置了兩個(gè)坡處設(shè)置了兩個(gè)坡度（圖度（圖5-18）。

14、）。n工作原理：工作原理：A1-10是一個(gè)差分放大器，其同相輸入端是一個(gè)差分放大器，其同相輸入端施加一固定基準(zhǔn)電壓施加一固定基準(zhǔn)電壓3V，反向輸入端加一與管電壓，反向輸入端加一與管電壓成比例的直流電壓信號（成比例的直流電壓信號（1V/20kV）。）。n管電壓管電壓60kV；60kV管電壓管電壓90kVn圖圖5-18的修正電壓加到的修正電壓加到A1-03同相輸入端，經(jīng)同相跟同相輸入端，經(jīng)同相跟隨器隨器A1-03進(jìn)行阻抗變換，再經(jīng)晶體管進(jìn)行阻抗變換，再經(jīng)晶體管Q1或或Q2-02作電作電流放大后，輸送到管電流調(diào)整電路的流放大后，輸送到管電流調(diào)整電路的kCM端，對管端，對管電流進(jìn)行補(bǔ)償。電流進(jìn)行補(bǔ)償。

15、 Jining Medical University463V1.5V3V3V kV 4.5V4.5V反向輸入端加一與管電壓成比反向輸入端加一與管電壓成比例的直流電壓信號（例的直流電壓信號（1V/20kV）修正電壓被加到修正電壓被加到A1-103的同相輸入端，經(jīng)電壓跟隨器進(jìn)的同相輸入端，經(jīng)電壓跟隨器進(jìn)行阻抗變換，再經(jīng)晶體管做電流放大后，輸送到管電流調(diào)行阻抗變換，再經(jīng)晶體管做電流放大后，輸送到管電流調(diào)整電路的整電路的KCM端，對管電流進(jìn)行補(bǔ)償。端，對管電流進(jìn)行補(bǔ)償。 Jining Medical University47 Jining Medical University48 Jining Med

16、ical University49三、三、X線管燈絲加熱電路舉例線管燈絲加熱電路舉例n（一）（一）KF-200型型X線機(jī)線機(jī)mA調(diào)節(jié)電路調(diào)節(jié)電路nWY為諧振式磁飽和穩(wěn)壓器，為諧振式磁飽和穩(wěn)壓器，B4、B5分別為大、小分別為大、小焦點(diǎn)燈絲變壓器的初級，焦點(diǎn)燈絲變壓器的初級，Z為為mA選擇器，選擇器，W1為透為透視視mA調(diào)節(jié)電阻，調(diào)節(jié)電阻，R5為攝影為攝影mA調(diào)節(jié)電阻，調(diào)節(jié)電阻，B2為空間為空間電荷補(bǔ)償變壓器的次級。電荷補(bǔ)償變壓器的次級。n接觸器接觸器WC在胃腸攝影時(shí)工作。在胃腸攝影時(shí)工作。1.小焦點(diǎn)小焦點(diǎn)mA調(diào)節(jié)電路：透視、攝影調(diào)節(jié)電路：透視、攝影2.大焦點(diǎn)攝影大焦點(diǎn)攝影mA調(diào)節(jié)電路調(diào)節(jié)電路3.

17、點(diǎn)片攝影點(diǎn)片攝影mA調(diào)節(jié)電路（繼電器調(diào)節(jié)電路（繼電器WC工作）工作） Jining Medical University50諧振式諧振式磁飽和磁飽和穩(wěn)壓器穩(wěn)壓器大、小焦點(diǎn)燈絲變壓器的初級大、小焦點(diǎn)燈絲變壓器的初級mA選擇器選擇器透視透視mA調(diào)節(jié)電阻調(diào)節(jié)電阻攝影攝影mA調(diào)節(jié)電阻調(diào)節(jié)電阻空間電荷補(bǔ)償變壓器的次級空間電荷補(bǔ)償變壓器的次級在胃腸攝影時(shí)工作在胃腸攝影時(shí)工作1.小焦點(diǎn)小焦點(diǎn)mA調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)電路：電路：透視透視攝影攝影2.大焦點(diǎn)攝影大焦點(diǎn)攝影mA調(diào)節(jié)電路調(diào)節(jié)電路3.點(diǎn)片攝影點(diǎn)片攝影mA調(diào)調(diào)節(jié)電路節(jié)電路（繼電器（繼電器WC工作）工作） Jining Medical University51（二）（

18、二）F30-II D型型X線機(jī)燈絲加熱電路線機(jī)燈絲加熱電路n1.構(gòu)成構(gòu)成n該機(jī)燈絲加熱電路由諧振式磁飽和穩(wěn)壓器該機(jī)燈絲加熱電路由諧振式磁飽和穩(wěn)壓器B11；大；大、小焦點(diǎn)燈絲變壓器、小焦點(diǎn)燈絲變壓器B4、B3；空間電荷補(bǔ)償變壓；空間電荷補(bǔ)償變壓器器B10；透視管電流調(diào)節(jié)電位器；透視管電流調(diào)節(jié)電位器R3、R6；攝影管電；攝影管電流選擇器流選擇器XK等組成。等組成。n接觸器接觸器JC2在攝影預(yù)備時(shí)工作，接觸器在攝影預(yù)備時(shí)工作，接觸器JC4在點(diǎn)片在點(diǎn)片攝影預(yù)備時(shí)工作。攝影預(yù)備時(shí)工作。 Jining Medical University52n2.工作原理：工作原理：n（1）透視）透視mA調(diào)節(jié)電路調(diào)節(jié)電路n（2）小焦點(diǎn)）小焦點(diǎn)30mA攝影攝影mA調(diào)節(jié)電路調(diào)節(jié)電路n（3）大焦點(diǎn)）大焦點(diǎn)50-200mA攝影攝影mA調(diào)節(jié)電路：調(diào)節(jié)電路：XK置置于于50-200mA檔，按下手動開關(guān)，檔，按下手動開關(guān)，JC2工作工作n（4）點(diǎn)片攝影）點(diǎn)片攝影mA調(diào)節(jié)電路：調(diào)節(jié)電路：XK置于點(diǎn)片攝影所置于點(diǎn)片攝影所需需mA檔，拉動點(diǎn)片攝影手柄，檔，拉動點(diǎn)片攝影手柄，JC4工作工作 Jining Medical Univ