第五章X線機主機單元電路分析2

1、 Jining Medical University1第四節(jié)第四節(jié) 高壓初級電路高壓初級電路 Jining Medical University2 Jining Medical University3一、管電壓調節(jié)一、管電壓調節(jié) Jining Medical University4n管電壓的調節(jié)是根據(jù)管電壓的調節(jié)是根據(jù)變壓器的工作原理變壓器的工作原理進行的：進行的：n V2=(N2/N1)V1n可知，管電壓的調節(jié)有三種方法：可知，管電壓的調節(jié)有三種方法：N1、N2不變，調不變，調V1N2、V1不變，調不變，調N1N1、V1不變，調不變，調N2（體積增大、絕緣難處理、維修不便）（體積增大、絕緣難

2、處理、維修不便） Jining Medical University5（一）調高壓初級電壓（一）調高壓初級電壓V1n高壓初級電壓高壓初級電壓V1的調節(jié)是通過的調節(jié)是通過改變自耦變壓器對改變自耦變壓器對高壓變壓器的初級的供電電壓高壓變壓器的初級的供電電壓來實現(xiàn)的。這是來實現(xiàn)的。這是X線線機中最常用的調節(jié)管電壓的方法。機中最常用的調節(jié)管電壓的方法。n自耦變壓器的輸出調節(jié)：自耦變壓器的輸出調節(jié)：1.抽頭分檔式抽頭分檔式2.滑輪連續(xù)式滑輪連續(xù)式 Jining Medical University61.抽頭分檔式（小型抽頭分檔式（小型X線機）線機）n采用采用手動的多接點調節(jié)器手動的多接點調節(jié)器與自耦變壓

3、器不同輸出與自耦變壓器不同輸出的抽頭相連接，從而得到不同的高壓初級電壓。的抽頭相連接，從而得到不同的高壓初級電壓。 Jining Medical University7n如國產如國產KB-400型型X線機管電壓的調節(jié)：線機管電壓的調節(jié)：nKVRC1為攝影管電壓為攝影管電壓“細細”調節(jié)器，每檔調節(jié)器，每檔4V，即，即2kV（高壓變壓器出次級電壓比（高壓變壓器出次級電壓比1V/0.5kV）；）；nKVRC2為攝影管電壓為攝影管電壓“粗粗”調節(jié)器，每檔調節(jié)器，每檔20V，即，即10kV；nKVFC為透視管電壓調節(jié)器，每檔為透視管電壓調節(jié)器，每檔10V，即，即5kV；nRC為攝影高壓接觸器；為攝影高壓

4、接觸器；FC為透視高壓接觸器；為透視高壓接觸器；nR1、R2為防突波電阻；為防突波電阻；T2位高壓變壓器初級繞組。位高壓變壓器初級繞組。n透視高壓初級電路、攝影高壓初級電路透視高壓初級電路、攝影高壓初級電路 Jining Medical University8攝影管電壓攝影管電壓“細細”調節(jié)器，每檔調節(jié)器，每檔4V攝影管電壓攝影管電壓“粗粗”調節(jié)器，每檔調節(jié)器，每檔20V高壓變壓器高壓變壓器出次級電壓出次級電壓比比1V/0.5kV透視管電壓調節(jié)器，每檔透視管電壓調節(jié)器，每檔10V攝影高壓接觸器攝影高壓接觸器透視高壓接觸器透視高壓接觸器防突波電阻防突波電阻高壓變壓器高壓變壓器初級繞組初級繞組透視

5、透視攝影攝影 Jining Medical University92.滑輪連續(xù)式（大中型滑輪連續(xù)式（大中型X線機）線機） Jining Medical University10 Jining Medical University11 Jining Medical University12 Jining Medical University13（三）調高壓次級（電壓）（三）調高壓次級（電壓） Jining Medical University14高壓變壓器高壓變壓器高壓調整電子管高壓調整電子管比較器比較器由電阻分壓電路由電阻分壓電路R R取樣得到實取樣得到實際管電壓電路送入比較器，與際管電壓電路

6、送入比較器，與預置的管電壓信號相比較，用預置的管電壓信號相比較，用比較器輸出的差值信號控制高比較器輸出的差值信號控制高壓調整管的柵極電位，改變高壓調整管的柵極電位，改變高壓調整管上的管壓降，從而改壓調整管上的管壓降，從而改變管電壓。變管電壓。 Jining Medical University15（四）調高壓初級電壓波形或頻率（四）調高壓初級電壓波形或頻率 Jining Medical University16二、管電壓控制二、管電壓控制 Jining Medical University17n如圖：如圖：nXC為攝影高壓接觸器的電磁線圈和觸點。因攝影為攝影高壓接觸器的電磁線圈和觸點。因攝影時

7、高壓初級電流可達數(shù)十乃至上百時高壓初級電流可達數(shù)十乃至上百A，故攝影用的，故攝影用的接觸器體積很大。接觸器體積很大。nTC為透視高壓接觸器的電磁線圈和觸點，透視時為透視高壓接觸器的電磁線圈和觸點，透視時的負載電流很小，一般不大于的負載電流很小，一般不大于10A，可使用體積，可使用體積較小、但耐沖擊強度很高的接觸器。較小、但耐沖擊強度很高的接觸器。n高壓初級電路的接觸器在斷開與閉合的瞬間，由高壓初級電路的接觸器在斷開與閉合的瞬間，由于電磁感應產生暫態(tài)電流和于電磁感應產生暫態(tài)電流和/或突波電壓?；蛲徊妷骸防突波裝置：曝光開始瞬間，讓高壓初級電路瞬防突波裝置：曝光開始瞬間，讓高壓初級電路瞬間串接

8、一阻值較小的電阻，以克服突波電壓。間串接一阻值較小的電阻，以克服突波電壓。 Jining Medical University18因透視與攝影由負載電因透視與攝影由負載電流引起的電壓降數(shù)值相流引起的電壓降數(shù)值相差很大，故攝影高壓初差很大，故攝影高壓初級電壓的預置值比透視級電壓的預置值比透視要高，這就要求兩種狀要高，這就要求兩種狀態(tài)分別調整，即攝影時態(tài)分別調整，即攝影時由由O-A供電，透視時由供電，透視時由O-B供電。供電。攝影攝影透視透視 Jining Medical University19（二）用晶閘管控制的高壓初級電路（二）用晶閘管控制的高壓初級電路 Jining Medical Uni

9、versity20n如圖：如圖：n兩個晶閘管兩個晶閘管SCR1、SCR2構成構成反向并聯(lián)電路反向并聯(lián)電路。當。當A-B、C-D間無觸發(fā)信號時，電路呈關斷狀態(tài)，間無觸發(fā)信號時，電路呈關斷狀態(tài)，高壓變壓器高壓變壓器HT初級不得電。初級不得電。n在曝光前，在曝光前，接觸器接觸器SC的觸點首先閉合的觸點首先閉合，此時，此時SCR1、SCR2未導通，電路無負載電流，未導通，電路無負載電流，SC觸點觸點閉合瞬間無電弧放電。閉合瞬間無電弧放電。n在電路設計上在電路設計上使使SC的觸點閉合提前于晶閘管導通的觸點閉合提前于晶閘管導通0.8s，以防止晶閘管擊穿或誤導通等失控現(xiàn)象時，以防止晶閘管擊穿或誤導通等失控現(xiàn)

10、象時，可利用，可利用SC切斷高壓初級電路使切斷高壓初級電路使HT失電。而失電。而SC觸點斷開時間應滯后于晶閘管的阻斷時間，并要觸點斷開時間應滯后于晶閘管的阻斷時間，并要求求HT初級在輸入電源過零時失電。初級在輸入電源過零時失電。 Jining Medical University21nTC為為透視透視高壓接觸器的一組觸點，它閉合時，高壓接觸器的一組觸點，它閉合時，將晶閘管短路，將晶閘管短路，HT直接得電，直接得電，R和和C為阻容保護為阻容保護元件，保護晶閘管免受電壓沖擊而擊穿。元件，保護晶閘管免受電壓沖擊而擊穿。n攝影攝影時，時，A-B、C-D間加觸發(fā)信號，晶閘管導通間加觸發(fā)信號，晶閘管導通，

11、并設有零電位閘電路，以保證，并設有零電位閘電路，以保證HT得電瞬間正得電瞬間正好處于交流電源的零相位附近。其優(yōu)點一是防止好處于交流電源的零相位附近。其優(yōu)點一是防止突波電壓，二是提高曝光時間的準確性。突波電壓，二是提高曝光時間的準確性。n需有一個與觸發(fā)電路協(xié)調的需有一個與觸發(fā)電路協(xié)調的RC移向電子開關電移向電子開關電路。路。 Jining Medical University22兩個晶閘管構成反向并聯(lián)電路兩個晶閘管構成反向并聯(lián)電路在曝光前，接觸器在曝光前，接觸器SC的觸點首先閉合的觸點首先閉合在電路設計上在電路設計上使使SC的觸點閉合提的觸點閉合提前于晶閘管導通前于晶閘管導通0.8s，以防止晶閘

12、，以防止晶閘管擊穿或誤導通管擊穿或誤導通等失控現(xiàn)象時，等失控現(xiàn)象時，可利用可利用SC切斷高切斷高壓初級電路使壓初級電路使HT失電。而失電。而SC觸點觸點斷開時間應滯后斷開時間應滯后于晶閘管的阻斷于晶閘管的阻斷時間，并要求時間，并要求HT初級在輸入電源初級在輸入電源過零時失電。過零時失電。攝影攝影時，時，A-B、C-D間加觸發(fā)信號，間加觸發(fā)信號，晶閘管導通，并晶閘管導通，并設有零電位閘電設有零電位閘電路，以保證路，以保證HT得得電瞬間正好處于電瞬間正好處于交流電源的零相交流電源的零相位附近。其優(yōu)點位附近。其優(yōu)點一是防止突波電一是防止突波電壓，二是提高曝壓，二是提高曝光時間的準確性。光時間的準確性

13、。需有一個與觸發(fā)需有一個與觸發(fā)電路協(xié)調的電路協(xié)調的RC移移向電子開關電路。向電子開關電路。 Jining Medical University23 Jining Medical University24（三）初、次級配合控制與三極（三）初、次級配合控制與三極X線管控制線管控制n初、次級配合控制工作原理：在高壓初級電路上初、次級配合控制工作原理：在高壓初級電路上串接高壓預上閘接觸器的控制接點，在高壓次級串接高壓預上閘接觸器的控制接點，在高壓次級的正、負端各串接一只高壓調整管。在曝光手閘的正、負端各串接一只高壓調整管。在曝光手閘按下時，高壓預上閘接觸器先工作，由高壓變壓按下時，高壓預上閘接觸器先工

14、作，由高壓變壓器及高壓整流器產生直流高壓，但因柵控電路的器及高壓整流器產生直流高壓，但因柵控電路的作用，高壓調整管處于阻斷狀態(tài)，高壓次級電路作用，高壓調整管處于阻斷狀態(tài)，高壓次級電路不通，只有當調整管的柵控電位到達失控電位時不通，只有當調整管的柵控電位到達失控電位時，高壓才能加到，高壓才能加到X線管兩端，產生線管兩端，產生X線。線。n優(yōu)點：完全避免了高壓初級電路的電弧放電。高優(yōu)點：完全避免了高壓初級電路的電弧放電。高壓調整管除具有開關管的作用外，還具有使壓調整管除具有開關管的作用外，還具有使kV波波形平穩(wěn)的穩(wěn)壓調整作用。形平穩(wěn)的穩(wěn)壓調整作用。 Jining Medical University

15、25三、管電壓預示與管電壓補償電路三、管電壓預示與管電壓補償電路53kVmAsI Jining Medical University26 Jining Medical University27（一）管電壓預示（一）管電壓預示 Jining Medical University28 Jining Medical University29（二）管電壓補償（二）管電壓補償 Jining Medical University300VkV0 mA100 mA200 mA300 mA400 mA1500 mA 圖 5-13管電壓與高壓初級空載電壓的關系空載空載曲線曲線管電流為零時，曲線是經過原點的管電流為

16、零時，曲線是經過原點的直線，即空載曲線；隨著管電流的直線，即空載曲線；隨著管電流的增加，曲線的變化是向右平移且斜增加，曲線的變化是向右平移且斜率下降，因此，率下降，因此，管電壓補償電路：電阻式、變壓器式 Jining Medical University321.電阻式管電壓補償電路電阻式管電壓補償電路用作平移補償用作平移補償用作斜率補償用作斜率補償三電阻分三電阻分電器上的電器上的一部分電一部分電壓，隨初壓，隨初級電壓和級電壓和管電流的管電流的變化變化mA選擇器選擇管電流大選擇器選擇管電流大小，調節(jié)管電壓調節(jié)器，小，調節(jié)管電壓調節(jié)器，最終達到使管電壓的預示最終達到使管電壓的預示值與曝光時加到值與曝光時加到X線管兩線管兩端的實際端的實際kV值相等。值相等。 Jining Medical University332.變壓器式管電壓補償電路變壓器式管電壓補償電路n如國產型如國產型F99-IIIAT型型X線機管電壓補償電路：線機管電壓補償電路：nB2變壓器兩端加固定電壓，隨管電流的增大（或變壓器兩端加固定電壓，隨管電流的增大（或減小），從管電流選擇器減?。?，從管電流選擇器XK2-100取出大的（或小取出大的（或小的）補償量用于管電壓的）補償量用于管電壓平移補償平移補償；