第五章X線機(jī)主機(jī)單元電路分析--2

1、 Jining Medical University1第四節(jié)第四節(jié) 高壓初級(jí)電路高壓初級(jí)電路 Jining Medical University2 Jining Medical University3一、管電壓調(diào)節(jié)一、管電壓調(diào)節(jié) Jining Medical University4n管電壓的調(diào)節(jié)是根據(jù)管電壓的調(diào)節(jié)是根據(jù)變壓器的工作原理變壓器的工作原理進(jìn)行的：進(jìn)行的：n V2=(N2/N1)V1n可知，管電壓的調(diào)節(jié)有三種方法：可知，管電壓的調(diào)節(jié)有三種方法：n N1、N2不變，調(diào)不變，調(diào)V1n N2、V1不變，調(diào)不變，調(diào)N1n N1、V1不變，調(diào)不變，調(diào)N2（體積增大、絕緣難處理、維修不便）（體積

2、增大、絕緣難處理、維修不便） Jining Medical University5（一）調(diào)高壓初級(jí)電壓（一）調(diào)高壓初級(jí)電壓V1n高壓初級(jí)電壓高壓初級(jí)電壓V1的調(diào)節(jié)是通過的調(diào)節(jié)是通過改變自耦變壓器改變自耦變壓器對(duì)高壓變壓器的初級(jí)的供電電壓對(duì)高壓變壓器的初級(jí)的供電電壓來實(shí)現(xiàn)的。這是來實(shí)現(xiàn)的。這是X線機(jī)中最常用的調(diào)節(jié)管電壓的方法。線機(jī)中最常用的調(diào)節(jié)管電壓的方法。n自耦變壓器的輸出調(diào)節(jié)：自耦變壓器的輸出調(diào)節(jié)：n 抽頭分檔式抽頭分檔式1. 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(jī)）線機(jī)）n采用采用手動(dòng)的多接點(diǎn)調(diào)節(jié)器手動(dòng)的多接點(diǎn)調(diào)

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

4、器；為攝影高壓接觸器；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(jí)繞組。位高壓變壓器初級(jí)繞組。n透視高壓初級(jí)電路、攝影高壓初級(jí)電路透視高壓初級(jí)電路、攝影高壓初級(jí)電路 Jining Medical University8攝影管電壓攝影管電壓“細(xì)細(xì)”調(diào)節(jié)器，每檔調(diào)節(jié)器，每檔4V攝影管電壓攝影管電壓“粗粗”調(diào)節(jié)器，每檔調(diào)節(jié)器，每檔20V高壓變壓器高壓變壓器出次級(jí)電壓出次級(jí)電壓比比1V/0.5kV透視管電壓調(diào)節(jié)器，每檔透視管電壓調(diào)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(jí)繞

5、組初級(jí)繞組透視透視攝影攝影 Jining Medical University92.滑輪連續(xù)式（大中型滑輪連續(xù)式（大中型X線機(jī)）線機(jī)） Jining Medical University10 Jining Medical University11 Jining Medical University12 Jining Medical University13（三）調(diào)高壓次級(jí)（電壓）（三）調(diào)高壓次級(jí)（電壓） Jining Medical University14高壓變壓器高壓變壓器高壓調(diào)整電子管高壓調(diào)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(shí)取樣得到實(shí)際管電壓電路送入比較器，

6、與際管電壓電路送入比較器，與預(yù)置的管電壓信號(hào)相比較，用預(yù)置的管電壓信號(hào)相比較，用比較器輸出的差值信號(hào)控制高比較器輸出的差值信號(hào)控制高壓調(diào)整管的柵極電位，改變高壓調(diào)整管的柵極電位，改變高壓調(diào)整管上的管壓降，從而改壓調(diào)整管上的管壓降，從而改變管電壓。變管電壓。 Jining Medical University15（四）調(diào)高壓初級(jí)電壓波形或頻率（四）調(diào)高壓初級(jí)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(diǎn)。因攝影為攝影高壓接觸器的電磁線圈和

7、觸點(diǎn)。因攝影時(shí)高壓初級(jí)電流可達(dá)數(shù)十乃至上百時(shí)高壓初級(jí)電流可達(dá)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(diǎn)，透視時(shí)為透視高壓接觸器的電磁線圈和觸點(diǎn)，透視時(shí)的負(fù)載電流很小，一般不大于的負(fù)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(qiáng)度很高的接觸器。較小、但耐沖擊強(qiáng)度很高的接觸器。n高壓初級(jí)電路的接觸器在斷開與閉合的瞬間，由高壓初級(jí)電路的接觸器在斷開與閉合的瞬間，由于電磁感應(yīng)產(chǎn)生暫態(tài)電流和于電磁感應(yīng)產(chǎn)生暫態(tài)電流和/或突波電壓?；蛲徊妷?。n防突波裝置：曝光開始瞬間，讓高壓初級(jí)電路瞬防突波裝置：曝光開始瞬間，讓高壓初

8、級(jí)電路瞬間串接一阻值較小的電阻，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(fù)載電因透視與攝影由負(fù)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(jí)電壓的預(yù)置值比透視級(jí)電壓的預(yù)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(diào)整，即攝影時(shí)態(tài)分別調(diào)整，即攝影時(shí)由由O-A供電，透視時(shí)由供電，透視時(shí)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(jí)電路（二）用晶閘管控制的高壓初級(jí)電路 Jining Medi

9、cal University20n如圖：如圖：n兩個(gè)晶閘管兩個(gè)晶閘管SCR1、SCR2構(gòu)成構(gòu)成反向并聯(lián)電路反向并聯(lián)電路。當(dāng)。當(dāng)A-B、C-D間無觸發(fā)信號(hào)時(shí)，電路呈關(guān)斷狀態(tài)，間無觸發(fā)信號(hào)時(shí)，電路呈關(guān)斷狀態(tài)，高壓變壓器高壓變壓器HT初級(jí)不得電。初級(jí)不得電。n在曝光前，在曝光前，接觸器接觸器SC的觸點(diǎn)首先閉合的觸點(diǎn)首先閉合，此時(shí)，此時(shí)SCR1、SCR2未導(dǎo)通，電路無負(fù)載電流，未導(dǎo)通，電路無負(fù)載電流，SC觸點(diǎn)觸點(diǎn)閉合瞬間無電弧放電。閉合瞬間無電弧放電。n在電路設(shè)計(jì)上在電路設(shè)計(jì)上使使SC的觸點(diǎn)閉合提前于晶閘管導(dǎo)通的觸點(diǎn)閉合提前于晶閘管導(dǎo)通0.8s，以防止晶閘管擊穿或誤導(dǎo)通等失控現(xiàn)象時(shí)，以防止晶閘管擊穿或

10、誤導(dǎo)通等失控現(xiàn)象時(shí)，可利用，可利用SC切斷高壓初級(jí)電路使切斷高壓初級(jí)電路使HT失電。而失電。而SC觸點(diǎn)斷開時(shí)間應(yīng)滯后于晶閘管的阻斷時(shí)間，并要觸點(diǎn)斷開時(shí)間應(yīng)滯后于晶閘管的阻斷時(shí)間，并要求求HT初級(jí)在輸入電源過零時(shí)失電。初級(jí)在輸入電源過零時(shí)失電。 Jining Medical University21nTC為為透視透視高壓接觸器的一組觸點(diǎn)，它閉合時(shí)，高壓接觸器的一組觸點(diǎn)，它閉合時(shí)，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(hù)為阻容保護(hù)元件，保護(hù)晶閘管免受電壓沖擊而擊穿。元件，保護(hù)晶閘管免受電壓沖擊而擊穿。n攝影攝影時(shí)，時(shí)，A-B、C-D間加觸發(fā)信號(hào)，晶閘管導(dǎo)通間加觸發(fā)信號(hào)

11、，晶閘管導(dǎo)通，并設(shè)有零電位閘電路，以保證，并設(shè)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(diǎn)一是防止好處于交流電源的零相位附近。其優(yōu)點(diǎn)一是防止突波電壓，二是提高曝光時(shí)間的準(zhǔn)確性。突波電壓，二是提高曝光時(shí)間的準(zhǔn)確性。n需有一個(gè)與觸發(fā)電路協(xié)調(diào)的需有一個(gè)與觸發(fā)電路協(xié)調(diào)的RC移向電子開關(guān)電移向電子開關(guān)電路。路。 Jining Medical University22兩個(gè)晶閘管構(gòu)成反向并聯(lián)電路兩個(gè)晶閘管構(gòu)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(diǎn)首先閉合的觸點(diǎn)首先閉合在電路設(shè)計(jì)上在電路設(shè)計(jì)上使使SC的觸點(diǎn)閉合提的觸點(diǎn)閉合提前于晶閘管導(dǎo)通前于晶閘管導(dǎo)通0.8

12、s，以防止晶閘，以防止晶閘管擊穿或誤導(dǎo)通管擊穿或誤導(dǎo)通等失控現(xiàn)象時(shí)，等失控現(xiàn)象時(shí)，可利用可利用SC切斷高切斷高壓初級(jí)電路使壓初級(jí)電路使HT失電。而失電。而SC觸點(diǎn)觸點(diǎn)斷開時(shí)間應(yīng)滯后斷開時(shí)間應(yīng)滯后于晶閘管的阻斷于晶閘管的阻斷時(shí)間，并要求時(shí)間，并要求HT初級(jí)在輸入電源初級(jí)在輸入電源過零時(shí)失電。過零時(shí)失電。攝影攝影時(shí)，時(shí)，A-B、C-D間加觸發(fā)信號(hào)，間加觸發(fā)信號(hào)，晶閘管導(dǎo)通，并晶閘管導(dǎo)通，并設(shè)有零電位閘電設(shè)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(diǎn)位附近。其優(yōu)點(diǎn)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(shí)間的準(zhǔn)確性。

13、光時(shí)間的準(zhǔn)確性。需有一個(gè)與觸發(fā)需有一個(gè)與觸發(fā)電路協(xié)調(diào)的電路協(xié)調(diào)的RC移移向電子開關(guān)電路。向電子開關(guān)電路。 Jining Medical University23 Jining Medical University24（三）初、次級(jí)配合控制與三極（三）初、次級(jí)配合控制與三極X線管控制線管控制n初、次級(jí)配合控制工作原理：在高壓初級(jí)電路上初、次級(jí)配合控制工作原理：在高壓初級(jí)電路上串接高壓預(yù)上閘接觸器的控制接點(diǎn)，在高壓次級(jí)串接高壓預(yù)上閘接觸器的控制接點(diǎn)，在高壓次級(jí)的正、負(fù)端各串接一只高壓調(diào)整管。在曝光手閘的正、負(fù)端各串接一只高壓調(diào)整管。在曝光手閘按下時(shí)，高壓預(yù)上閘接觸器先工作，由高壓變壓按下時(shí)，高壓預(yù)

14、上閘接觸器先工作，由高壓變壓器及高壓整流器產(chǎn)生直流高壓，但因柵控電路的器及高壓整流器產(chǎn)生直流高壓，但因柵控電路的作用，高壓調(diào)整管處于阻斷狀態(tài)，高壓次級(jí)電路作用，高壓調(diào)整管處于阻斷狀態(tài)，高壓次級(jí)電路不通，只有當(dāng)調(diào)整管的柵控電位到達(dá)失控電位時(shí)不通，只有當(dāng)調(diào)整管的柵控電位到達(dá)失控電位時(shí)，高壓才能加到，高壓才能加到X線管兩端，產(chǎn)生線管兩端，產(chǎn)生X線。線。n優(yōu)點(diǎn)：完全避免了高壓初級(jí)電路的電弧放電。高優(yōu)點(diǎn)：完全避免了高壓初級(jí)電路的電弧放電。高壓調(diào)整管除具有開關(guān)管的作用外，還具有使壓調(diào)整管除具有開關(guān)管的作用外，還具有使kV波波形平穩(wěn)的穩(wěn)壓調(diào)整作用。形平穩(wěn)的穩(wěn)壓調(diào)整作用。 Jining Medical Uni

15、versity25三、管電壓預(yù)示與管電壓補(bǔ)償電路三、管電壓預(yù)示與管電壓補(bǔ)償電路53kVmAsI Jining Medical University26 Jining Medical University27（一）管電壓預(yù)示（一）管電壓預(yù)示 Jining Medical University28 Jining Medical University29（二）管電壓補(bǔ)償（二）管電壓補(bǔ)償 Jining Medical University300VkV0 mA100 mA200 mA300 mA400 mA1500 mA 圖 5-13管電壓與高壓初級(jí)空載電壓的關(guān)系空載空載曲線曲線管電流為零時(shí)，曲線是經(jīng)過

16、原點(diǎn)的管電流為零時(shí)，曲線是經(jīng)過原點(diǎn)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(bǔ)償電路：電阻式、變壓器式 Jining Medical University321.電阻式管電壓補(bǔ)償電路電阻式管電壓補(bǔ)償電路用作平移補(bǔ)償用作平移補(bǔ)償用作斜率補(bǔ)償用作斜率補(bǔ)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(jí)電壓和級(jí)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(diào)節(jié)管電壓調(diào)節(jié)器，小，調(diào)節(jié)管電壓調(diào)節(jié)器，最終達(dá)到使管電壓的預(yù)示最終達(dá)到使管電壓的預(yù)示值與曝光時(shí)加到值與曝光時(shí)加到X線管兩線管兩端的實(shí)際端的實(shí)際kV值相等。值相等。 Jining Medical University332.變壓器式管電壓補(bǔ)償電路變壓器式管電壓補(bǔ)償電路n如國產(chǎn)型如國產(chǎn)型F99-IIIAT型型X線機(jī)管電壓補(bǔ)償電路：線機(jī)管電壓補(bǔ)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?。瑥墓茈娏鬟x擇器減?。瑥墓茈娏鬟x擇器XK2-100取出大的（或小取出大的（或小的）補(bǔ)償量用于管電壓的）補(bǔ)償量用于管電壓平移補(bǔ)償平移補(bǔ)償；