第四章高壓發(fā)生裝置

第四章高壓發(fā)生裝置第一頁，共二十二頁，2022年，8月28日1.作用①把自耦變壓器輸入的交流電壓升高數(shù)百倍，再經(jīng)整流，為X線管提供產(chǎn)生X線所需的直流高壓（kV）；②把X線管燈絲初級電路輸入的交流電壓降低，為X線管燈絲提供加熱電壓；③如配有兩只以上X線管，還要完成kV和燈絲加熱電壓的切換。第二頁，共二十二頁，2022年，8月28日2.構(gòu)成高壓發(fā)生裝置由高壓變壓器、X線管燈絲變壓器、高壓整流器、高壓交換閘、高壓插頭和插座等高壓元器件構(gòu)成

第三頁，共二十二頁，2022年，8月28日第一節(jié)高壓變壓器一、特點(diǎn)：（1）高壓變壓器次級中心點(diǎn)接地：采用兩個(gè)次級繞組同相串聯(lián)，中心點(diǎn)接地的方式。（2）變壓比?。捍渭壿敵龅慕涣麟妷汉芨撸涸\斷X線機(jī)kV為30～150kV，治療X線機(jī)kV可達(dá)200～300kV或更高。（3）設(shè)計(jì)容量小于最高輸出容量：1/3~1/5（4）體積小、重量輕。第四頁，共二十二頁，2022年，8月28日二、結(jié)構(gòu)1．鐵心：

2．初級繞組匝數(shù)較少，電壓不高，一般在500V以下，但瞬間通過的電流很大；中型以上診斷用X線機(jī)攝影可達(dá)上百安培。故對線圈層間絕緣強(qiáng)度的要求不十分嚴(yán)格.初級繞組的線徑粗的直流電阻很小，一般在1歐姆以下。3．次級繞組它通過的電流很小，一般在1000mA以下，故多采用線徑很小的油性或高強(qiáng)度漆包線繞制。又因次級繞組總匝數(shù)在數(shù)萬到數(shù)十萬匝之間，輸出的交流電壓很高，故診斷X線機(jī)高壓變壓器都采用兩個(gè)次級繞組同相串聯(lián)，次級中心點(diǎn)接地的方式。層間電壓一般為1000～1500V，提高層間絕緣強(qiáng)度．第五頁，共二十二頁，2022年，8月28日4.中心點(diǎn)接地①高壓次級中心點(diǎn)接地后可獲得與大地相同的零電位，因此次級兩根輸出線的任何一根對中心點(diǎn)的電壓，等于兩根輸出線間電壓的一半，這樣可使高壓變壓器的絕緣要求降低一半，構(gòu)成高壓變壓器的各種材料的耐壓要求降低一半．②由于次級中心點(diǎn)電位為零，可以把mA表串接在次級中心點(diǎn)處，安裝在控制臺上，使控制臺免受高壓威脅，從而保證操作人員的安全。第六頁，共二十二頁，2022年，8月28日第七頁，共二十二頁，2022年，8月28日三、工作原理1．變壓比

2．能量守恒

3．匝數(shù)計(jì)算U=4.44×10-8fNBS

４．空載電流當(dāng)高壓變壓器空載時(shí)，初級繞組中有一很小的電流I0流過，該電流稱為空載電流。第八頁，共二十二頁，2022年，8月28日四、過渡過程1.暫態(tài)電流：高壓變壓器在電源電壓零相位時(shí)接通，會產(chǎn)生很大的暫態(tài)電流。2.突波電壓：如果高壓變壓器在電源電壓最大時(shí)，即相位角為９０°時(shí)接通，由于磁通的變化從零開始，因此沒有暫態(tài)電流。但是在高壓變壓器的次級卻產(chǎn)生比正常值大1.5倍的脈沖電壓，此脈沖電壓稱為突波電壓。

第九頁，共二十二頁，2022年，8月28日3.暫態(tài)電流的影響由于X線機(jī)的曝光動(dòng)作頻繁且高壓變壓器通電時(shí)間短，若不采取措施防止暫態(tài)電流，則每次曝光的開始，將由于暫態(tài)電流過大而使kV降低，進(jìn)而影響X線的輸出。另外，過大的暫態(tài)電流將使高壓器件的絕緣強(qiáng)度下降而容易被擊穿、損壞。

4.減少暫態(tài)電流的措施：①高壓變壓器的接通時(shí)刻與前一次曝光的最后一個(gè)脈沖反相。②曝光時(shí)間為偶數(shù)個(gè)脈沖時(shí)，并且是在電源電壓零相位時(shí)將高壓變壓器接通。③曝光前將高壓變壓器直流預(yù)磁，曝光時(shí)高壓變壓器反相接通。第十頁，共二十二頁，2022年，8月28日第二節(jié)高壓元器件

一、燈絲變壓器（一）結(jié)構(gòu)1．鐵心2．初級繞組：流過電流很小，導(dǎo)線直徑很細(xì)3．次級繞組:電流較大，直徑較粗（二）特點(diǎn)（1）次級繞組電位很高：燈絲變壓器次級繞組的一端與高壓變壓器次級繞組的一端相連，當(dāng)高壓變壓器工作時(shí)，燈絲變壓器次級繞組電位很高，這就要求初、次級間具有良好的絕緣，絕緣強(qiáng)度不能低于高壓變壓器最高輸出電壓的一半。（2）變壓比大：燈絲變壓器初級電壓在100～220V之間，次級電壓在5～12V之間，功率在100W左右。（3）次級電流較大第十一頁，共二十二頁，2022年，8月28日第十二頁，共二十二頁，2022年，8月28日二、高壓整流器它是由許多單晶硅做成的二極管以銀絲串聯(lián)而成，外殼一般采用環(huán)氧樹脂。它具有體積小、機(jī)械強(qiáng)度高、絕緣性能好、壽命長、性能穩(wěn)定、正向電壓降小和使用時(shí)無須燈絲加熱等優(yōu)點(diǎn)第十三頁，共二十二頁，2022年，8月28日第十四頁，共二十二頁，2022年，8月28日三、高壓電纜、高壓插頭與插座（一）高壓電纜（二）高壓插頭與插座第十五頁，共二十二頁，2022年，8月28日各部分構(gòu)造和作用如下：1．導(dǎo)電芯線：除傳送X線管的kV外，陰極側(cè)電纜還傳送X線管燈絲加熱電流。2．高壓絕緣層：其主要作用是使芯線的高電壓與地之間絕緣3．半導(dǎo)體層

：使接觸不良處不能形成高壓靜電場，從而防止了高壓靜電場引起的不良影響。4．金屬屏蔽層：一旦高壓電纜擊穿，導(dǎo)電芯線的高壓便與金屬屏蔽層短路，而金屬屏蔽層通過固定環(huán)接地，從而保護(hù)操作者和病人的安全。5．保護(hù)層：6.內(nèi)半導(dǎo)體層：其作用是使芯線與高壓絕緣層間的靜電場分布均勻。因三條芯線不同軸，故電場分布不均勻。凸出處，單位面積電荷密度增大，易引起電纜擊穿。第十六頁，共二十二頁，2022年，8月28日第十七頁，共二十二頁，2022年，8月28日第十八頁，共二十二頁，2022年，8月28日第十九頁，共二十二頁，2022年，8月28日四、高壓交換閘

高壓變壓器產(chǎn)生的高壓必須經(jīng)過交換裝置分別送到不同用途的X線管上，這種交換裝置稱為高壓交換閘

第二十頁，共二十二頁，2022年，8月28日第二十一頁，共二十二頁，2022年，8月28日五、變壓器油性能（1）電介質(zhì)強(qiáng)度（絕緣強(qiáng)度）高（2）燃燒點(diǎn)高：要求