IGBT在高频X线机上的应用
IGBT 是什么？应用领域都有哪些？
IGBT是什么？应用领域都有哪些？从功能上来说，IGBT就是一个由晶体管实现的电路开关。
当其导通时，可以承受几十到几百安培量级的电流；当其关断时，可以承受几百至几千伏特的电压。
家里的电灯开关是用按钮控制的。
IGBT作为晶体管的一种，它不用机械按钮，而是由别的电路来控制的。
具体点说，IGBT的简化模型有3个接口，有两个（集电极、发射极）接在强电电路上，还有一个接收控制电信号，叫作门极。
给门极一个高电平信号，开关（集电极与发射极之间）就通了；再给低电平信号，开关就断了。
给门级发出控制指令的电路称为控制电路，你可以理解为是一种“计算机”，只不过实际用的“计算机”通常是单片机或者是叫作DSP的微处理器，擅长处理数字信号，比较小巧，甚至对于一些很基本的应用，可能靠一些简单的芯片和电路就可以实现控制，无需编程。
但要注意的是，门级所谓数字信号的电压也需要10到20伏特，所以在控制电路和IGBT之间还需要一个小的“驱动电路”来进行信号的转换。
这种可以用数字信号控制的强电开关还有很多种。
作为其中的一员，IGBT的特点是，在它这个电流电压等级下，它支持的开关速度是的，一秒钟可以开关近万次。
换言之，IGBT开关频率可以达到10kHz级别。
GTO以前也用在轨道交通列车上，但是GTO开关速度低，所以现在只有在电压电流超过IGBT承受范围的场合才使用。
IGCT本质上也是GTO，不过结构做了优化，其开关速度和电压电流都介于GTO和IGBT之间。
另一方面，比IGBT开关速度更快的是大功率MOSFET，但其支持的电压电流均小于IGBT。
要这么快的开关干什么用？常见的强电只有50Hz的交流电，变压器能变它的电压，但是不能改变它的频率，更不能把它变成直流；另一方面，光伏电站发出的直流电，也无法转换为交流。
而利用IGBT这种开关，人们可以设计出一类电路，通过控制IGBT，把电源侧的交流电变成给定电压的直流电，或是把各种电变成所需频率的交流电。
医用X线机的原理及日常维护
医用X线机的原理及日常维护医用X线机是医疗机构常用的一种诊断设备，它使用X射线来产生影像，以检查人体骨骼和内部组织的情况。
下面将介绍医用X线机的工作原理以及日常维护。
医用X线机的工作原理是利用高压电源提供高电压来产生X射线。
1. 射线发生器：医用X线机的射线发生器由高频发生器和高压发生器组成。
高频发生器将交流电转换成高频交流电，以提供较高的电压和电流。
高压发生器将高频交流电转换为高电压直流电，以提供产生X射线所需的电压。
2. 高压部分：高压部分由高压发生器、整流器和滤波器组成。
高压发生器将高频交流电转换为数十千伏甚至百千伏的高电压直流电，然后经过整流器和滤波器处理，使电压稳定并减少噪音。
3. 阳极部分：高电压通过线圈作用在X射线管的阳极上，使阳极产生高速电子流，与X射线管的阴极相碰撞产生X射线。
4. 操作控制部分：医用X线机的操作控制部分包括控制面板和操作软件，医生通过控制面板来调节X射线的功率、时间和位置等。
5. 探测器：探测器用于接收和转换经过人体组织的X射线，通过数字化处理后，形成图像。
1. 定期检查：定期请专业人员对X射线机进行检查和维修，确保设备的各项功能正常，电源线和连接线无损坏。
2. 清洁和消毒：定期对医用X线机进行清洁和消毒。
清洁时应使用柔软的干布，避免使用带有腐蚀性物质的清洁剂。
可以使用消毒酒精或其他医用消毒剂进行消毒。
3. 散热检查：定期清理医用X线机周围的散热器，确保散热器的通风良好，避免设备过热。
4. 定期更换零部件：医用X线机的零部件会随着时间的推移而磨损或老化，如阴极、阳极和滤波器等，需要定期更换。
5. 电源检查：定期对医用X线机的电源进行检查，确保电压和电流稳定，避免电源问题对设备产生损害。
6. 保持通风：医用X线机在工作时会产生一定的热量，应保持设备周围的通风良好，防止设备过热。
7. 定期校验：定期请专业人员对医用X线机进行校验，确保设备的性能和精度符合相关标准和要求。
中频炉设计与维护人员必备知识：IGBT基础与运用【专业文章，请谨慎打开】
中频炉设计与维护人员必备知识：IGBT基础与运用【专业文章，请谨慎打开】IGBT的资料有很多，如果想找，可以在baidu文档里面找中文的资料，也可以在google找pdf的英文资料。
粗略看起来较为详细的有：富士IGBT应用手册，三菱第五代IGBT应用手册。
而英飞凌的网站上的资料也较为齐整，都是英文的兄弟们可参详。
IGBT，中文名字为绝缘栅双极型晶体管，它是由MOSFET（输入级）和PNP晶体管（输出级）复合而成的一种器件，既有MOSFET器件驱动功率小和开关速度快的特点（控制和响应），又有双极型器件饱和压降低而容量大的特点（功率级较为耐用），频率特性介于MOSFET与功率晶体管之间，可正常工作于几十kHz 频率范围内。
理想等效电路与实际等效电路如图所示：IGBT 的静态特性一般用不到，暂时不用考虑，重点考虑动态特性（开关特性）。
动态特性的简易过程可从下面的表格和图形中获取：IGBT的开通过程IGBT 在开通过程中，分为几段时间1.与MOSFET类似的开通过程，也是分为三段的充电时间2.只是在漏源DS电压下降过程后期，PNP晶体管由放大区至饱和过程中增加了一段延迟时间。
在上面的表格中，定义了了：开通时间T on，上升时间Tr和Tr.i 除了这两个时间以外，还有一个时间为开通延迟时间td.on:td.on=T on-Tr.iIGBT在关断过程IGBT在关断过程中，漏极电流的波形变为两段。
第一段是按照MOS管关断的特性的第二段是在MOSFET关断后，PNP晶体管上存储的电荷难以迅速释放，造成漏极电流较长的尾部时间。
在上面的表格中，定义了了：关断时间T off，下降时间Tf和Tf.i 除了表格中以外，还定义trv为DS端电压的上升时间和关断延迟时间td(off)。
漏极电流的下降时间Tf由图中的t(f1)和t(f2)两段组成，而总的关断时间可以称为toff=td(off)+trv十t(f)，td(off)+trv之和又称为存储时间。
高频x线机的基本结构
高频x线机的基本结构
高频X线机是一种医疗设备，用于产生X射线以进行影像诊断。
它主要由以下几部分组成：
1.高压发生器：高频X线机使用高频（50-100 kHz）交流电源
驱动高压发生器，该发生器产生高电压（50-150 kV）用于激
发X射线的产生。
2.电子束发射器：该部分包括阴极和阳极。
阴极产生电子束，
阳极则吸引这些电子束。
当电子束撞击阳极时，产生X射线
辐射。
3.冷却系统：由于X射线产生过程会产生大量热量，冷却系统用于散热，以保持高频X线机的正常工作温度。
4.过滤器：高频X线机通常配备了多个滤波器，用于滤除不必要的低能量射线，以提高图像质量和减少患者吸收的辐射剂量。
5.辐射防护装置：该装置由铅或其他高密度材料制成，用于阻
挡和吸收X射线辐射，以减少操作人员和患者暴露于辐射的
风险。
6.控制系统：高频X线机有一个用户界面，操作人员可以通过该界面设定和调整相应的参数，如电压、电流和曝光时间等。
请注意，不同品牌和型号的高频X线机可能在结构上有所不同，但这里列举的是一般情况下常见的基本结构。
高频微型X射线检测仪的技术特点及应用
高频微型X射线检测仪的技术特点及应用作者：谭力来源：《品牌与标准化》2014年第06期自1965年我国研制出第一台工业X射线探伤机以来，其技术水平始终滞留在20世纪90年代的工频和变频的水平，对于高频化、智能化、小型化和高灵敏度检测结果的X射线检测仪目前还没开发研制。
随着用实时成像系统取代繁索的胶片成像的发展，而工频和变频的X 射线检测仪器的图像稳定性差，闪烁不清晰的问题严重地影响了使用。
20世纪90年代国外有很多厂商根据市场的需求，将IGBT模块设计应用到X射线检测仪器逆变电源，先后开发出小型高频X射线检测仪器，其中比利时的ICM公司首先研制出产品作为商品投放市场，价格昂贵。
我国目前没有开发研制该类产品，同国外的成功技术还有很大差距。
主要有以下几点原因；（1）国内具有开发能力的厂商注重眼前的利益，在利润的趋动下，不考虑将来和发展。
（2）缺乏研制经费，担心经费投入风险大，见效慢。
（3）技术力量有限，专业技术人员溃乏。
丹东市计量测试所于2012年在辽宁省质量技术监督局立项，开发研制高频微型X射线检测仪，同年成立科研小组，进行该产品的开发研制。
应用最新发展起来电力电子技术PWM调控技术和全控型大功率IGBT，研制开发高频微型X射线检测仪，其技术特点如下：（1）高频化：工作频率≥60kHZ需要有先进的设计和优质的高压高频电容，整流硅堆和有足够磁通量的铁芯等。
（2）PWM调制器，设计寻求最佳的PWM调制器电路，这是高频X射线检测仪关键，对工作时产生的高频方波有闭环作用的误差放大器，有各种保护功能，尤其对逐个脉冲有检测功能，这是一般器件很难达到的，可以使X射线检测仪器故障率降低。
（3）应用软开关技术：因为应用大功率MOSFET和IGBT进行探讨实验时，都因烧损器件而对高频知难而退，根据我们的实际经验应从软开关入手研制高频微型X射线检测仪60kHZ谐振电路，抓住关健解决难题。
（4）清除高压变压器的漏感尖峰漏感尖峰危害：漏感尖峰过大，瞬间会击穿IGBT功率管；漏感尖峰益处：变压器漏感存在，可以实现电路平稳谐振，因此研究谐振就是使漏感数值恰到好处，不使功率管击穿又使电路达到最佳谐振状态。
高频诊断X射线机技术参数(精)
高频诊断X射线机技术参数1.功能：本机适用于各级医院作透视、胃肠检查、点片摄影、滤线器摄影、普通摄影和胸片摄影之用。
2.电源2.1电源电压：380V±10%2.3电源频率：50Hz ±1Hz2.5接地电阻：≤4Ω3.高压发生装置★3.1工作频率：30kHz★3.2最大输出功率：20kW（100kV、200mA、0.1s）3.3透视：管电流0.5-5mA 步进0.1mA管电压40-110kV 步进1kV★3.4摄影：管电流16-200mA 共12档可调管电压40-125KV 步进1kV电流时间积0.5-320mAs 共29档可调★3.5具有人体摄影模拟程序，模拟程序≥128种。
智能故障诊断并有故障代码显示。
4. X射线管：双焦点1×1/2×2mm，阳极转速2800转/分5.诊断床★5.1透视屏要求屏床一体5.2床身转动：-5°~ 0°~ +90°电动回转5.3点片装置运动：上下560mm，左右180mm，压迫向300mm，电磁制动5.4摄片规格：全片5"×7"，8"×10"，10"×12"，11"×14"二分片8"×10"，10"×12"四分片5"×7"，11"×14"★5.5滤线栅：栅密度40L/cm，格比10:1，会聚距离80cm5.6束光器：单叶式（诊断床）6.摄影床6.1床面运动：纵向行程900mm，横向行程220mm6.2活动滤线栅：栅密度28L/cm，格比8:1，会聚距离100cm，★6.3活动滤线栅纵向行程≥610mm6.4摄影规格：5"×7"-14"×17"6.5束光器：多叶式、灯光定位7.X射线源组件立柱7.1球管运动：绕横臂旋转±180°，沿立柱上下行程≥1100mm7.2立柱运动：绕自身旋转≥180°，每90°定位，纵向行程≥1300m8.设有X射线管容量保护、透视加载时间累积装置以及X射线管过热保护等多重保护。
万东HF50-R高频X线机启动电路故障探讨
万东HF50-R高频X线机启动电路故障探讨万东HF50-R高频X线机是一台技术先进，性价比合理的专用X线摄影机，此型号的高频X线机性能优良、占用空间较小、结构合理、工作状况稳定。
在国内各级医院的放射科以及其他科室的治疗中普遍使用。
本文就该机的X线管旋转阳极启动控制电路一例故障进行探讨。
目前在临床应用高频X线机较传统X 线机应用了更多先进技术，给实际维修带来难度。
本文从实践总结出当故障发生时，以机器故障码作为维修的出发点，结合实际情况，区分故障报错信息的真实性，确定好正确的维修方向。
再按照电路原理图、具体故障部位等，逐步进行比较、分析以及信号寻迹等手段。
从具体表现出来的多种现象中找出真正故障，最终排除故障。
一、高频x线机原理及特点随着微机控制技术以及高频逆变的发展，一种新型的逐渐发展起来。
高频x 线机具有成像质量高，整体体积小，射线剂量小以及病人受益大的特点，越来越被广大医务工作者和患者使用。
常见的传统x线机是通过自耦变压器将工频电源供给高压变压器的初级端。
而新兴的高频x线机是先对工频电源进行整流和滤波，之后变成平滑直流，由逆变器把直流电变成频率为几十KHz的交流电，最终供给变压器初级使用。
根据高频x线机发展情况及市场调研，万东HF50-R高频X线机采用了电力电子器件IGBT管作为逆变器的开关器件，提高了逆变器工作频率，同时简化KV逆变器控制。
高频机使用单片机对整机进行控制，与工频机相比有着明显的不同，单片机的使用将高频机各种性能提高到一个更高的水平。
比如曝光限时、故障报警、降落负载、实时控制、自动处理、数据存储等，这些都是为x线机的智能化和数字化创造了条件。
二、故障现象分析高频X线机是普通放射设备发展的趋势，维修人员能够积极利用故障代码进行分析，尽快找出故障的原因，减少损失。
合理的分析可以大大节约维修时间，也是维修人员努力的方向。
基本有以下几部分组成：高压发生器、X线管、控制台、摄影床以及成像装置。
用于高压x光机球管灯丝的电源
用于高压x光机球管灯丝的电源
用于高压X射线机球管灯丝的电源主要有两种类型：直流电
源和交流电源。
1. 直流电源：直流电源通过将交流电转换为直流电来为球管灯丝供电。
直流电源通常包括整流和滤波电路，用于将交流电转换为直流电，并通过稳压电路来保持输出电压的稳定。
直流电源的优点是输出电压稳定，噪音较小。
2. 交流电源：交流电源直接提供交流电给球管灯丝。
交流电源通常包括变压器和调压器，用于将输入电压调整为球管灯丝所需的电压。
交流电源的优点是结构简单、成本低廉。
选择直流电源还是交流电源取决于具体的应用需求和性能要求。
需要考虑的因素包括输出电压稳定性、噪音、功率因素、可靠性等。
同时，还需要根据球管灯丝的电压和功率要求来选择合适的电源。
高频x线机(x光机)的定义和特点
高频x线机（x光机）的定义和特点工频x线机具有许多不可避免的弱点：1、体积与重量庞大；2、输出波形纹波系数大、x线剂量不稳定、软射线成为较多；3、曝光参数的准确性和重复性较差。
为解决这些问题，将直流逆变技术引入x光机中，使高压发生器的工作电源由工频（50Hz或60Hz）提高到中、高频。
采用这种技术的x线机称之为中、高频x线机。
随着技术的发展，中频x射线机已逐步被高频x线机取代。
高频x线机的特点如下：1、病人的皮肤剂量低：工频机特别是单相全波整流x光机，其高压变压器输出波形是脉动直流，波纹系数为100%，对成像没有任何帮助的软射线成分较多。
高频机高压发生器输出波形近似于恒定直流，脉动率非常低，波纹系数<±5%，输出x线的能量单一性大大提高，病人的皮肤剂量大为降低。
2、成像质量高：连续线谱的x线，物质对其吸收不遵守指数规律，射线通过物质以后，不仅有光子数量的减少，而且还有光子能量的变化，成像质量较差。
而单能窄束x线，物质对其吸收遵守指数规律，射线透过物质以后，只有光子数量的减少，没有光子能量的变化，这对于提高成像质量十分有利。
3、输出剂量大：因高频机属恒定直流曝光，故在胶片获得同样黑化度的情况下，高频机的mAs值是工频机的60%。
例如单相全波整流x线机，一个脉冲的持续时间为10ms，大于0.707倍峰值的持续时间约为5ms，而高频机恒定直流曝光10ms的剂量就相当于单相全波直流x线机曝光20ms的剂量。
如果曝光时间相同，高频机使用300mA提供的x线剂量与单相全波整流x线机500mA提供的x线剂量基本相同。
4、实时控制：曝光过程中可对kV和mA进行实时控制。
高频机的kV通常由直流逆变器输出脉冲的频率来调节，逆变器输出频率不仅受kV设定值控制，同时还受kV检测信号控制，在曝光过程中，输出频率可根据检测信号与设定值比较的结果进行迅速的跟踪调整，以确保kV实际值等于设定值。
而工频机的kV则由自耦变压器调节，虽然在曝光前可以进行补偿，但一旦曝光开始，为防止碳轮移动产生电弧，同时由于曝光时间段，碳轮驱动系统的机械惯性跟不上电信号的变化，当电源电压波动或其他因素造成的管电压变化便无法控制，因此管电压实际值与预示值偏差较大。
第五章高频X线机章节优讲
优质教学
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四、使用方法 1.普通摄影 （1）选择普通摄影方式 （2）按操作键（kV+、kV-、mA+、mA-、mAs+、
mAs-、ms+、ms-键）设定预设值 （3）按手闸Ⅰ档，约1.8秒后听到蜂鸣器信号，按
下手闸Ⅱ挡进行曝光 （4）曝光结束后松开手闸
优质教学
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2.器官程序摄影 （1）选择器官程序摄影方式 （2）作投照方向选择、体型选择、使摄影部位选
高频X线机 小
随调、稳定 高 高 中 低
<0.02 0.001秒
优质教学
传统工频X线机 很大
预调、不稳定 低 低 大 高
<0.05 0.02秒
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二、工作原理
50赫兹交流电源经过二极管整流、电容器平滑为恒 定直流电压后，经过逆变器转换成具有一定频率的 方波电压，该方波电压经变压器升压，再经整流、 滤波，变为平滑的直流高压后，施加于X线管两端。
优质教学
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第二节 直流逆变电源
也称高频电源，是高频X线机的重要组成部分，是 区别于工频X线机的标示性电路，主要由直流电源， 直流逆变和逆变控制三部分构成。
优质教学
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高频x线机的工作原理
高频x线机的工作原理
高频X射线机的工作原理主要有以下几点：
1.高频电源：高频X线机使用高频电源来提供电能。
高频电源将低频电源的电压转换为高频电压，并通过电子管或半导体器件将电能转化为高频射线。
2.高压发生器：高压发生器是X射线机的核心部件，它能够产生高电压直流电源，并通过整流、滤波等电路进行稳定化，输出高稳定的直流电压。
3.电子枪：电子枪是高频X射线机中产生电子流的装置。
它由阴极、阳极和加速电极组成。
高频电源提供高电压，使得阴极产生电子，然后电子经过加速电极的加速，形成电子流。
4.聚焦材料：聚焦材料的作用是将电子流聚焦成束。
通过改变聚焦材料的形状和尺寸，可以控制电子束的聚焦程度和尺寸。
5.阳极靶：阳极靶是电子流的最终目标地。
电子流撞击阳极靶时，产生的电磁辐射就是X射线。
阳极靶通常由高原子数的金属材料制成，因为高原子数的金属能够更好地吸收电子碰撞产生的能量，从而有效地产生X射线。
6.控制系统：高频X射线机的控制系统用于控制整个设备的工作过程，例如开关电源、控制电流的大小、调节曝光时间等参数。
通过上述工作原理，高频X射线机能够产生高能量的X射线，在医学、工业和安全领域有广泛的应用。
医用X线摄影设备 高频X线机 高频机之管电压调控
主要测量法
辐射防护
熟悉程度
故障消失 故障消失 高压放电 测量数据异常
故障 阴极电缆
球管故障
油箱故障
故障所在 工程师的价值
驱动
高压驱动控制
脉冲频率调制器 或
脉冲宽度调制器
比较 控制
设定管电压 实测管电压
直 流 电
滤波
逆变
高 频 交 流 电
高压变压
油箱
阳极电缆
整流
滤波
阴极电缆 管电压采样
故障检修流程
流程 阴阳极电缆
方法 阴阳电缆对调
故障依旧
X线球管
观察法 替代法
故障依旧
高压油箱
主要观察法
油箱正常
控制板、逆变板、 接口板旋转阳极正常； 手闸II档，设备不能曝光， 出现 E008 错误。
ERROR CODE
E008
MESSAGE (membrane console)
KV/MA FAULT
MESSAGE (touch screen console)
KV/mA Fault
PROBLEM
The generator has detected a fault in the kV or mA output during an exposure and immediately terminated the exposure. This may be caused by arcing in the X-ray tube, arcing of the HV cables, or HT tank.
管电压控制与调节
原理框图
原理框图
Indico机型举例
采用高阻抗电阻相互串联，根 据分压原理，采用适当的比例 1:15kV关系，得到适合阳极 kV和阴极kV的采样电压。
中高频x线机高压变压器的工作频率
中高频x线机高压变压器的工作频率
中高频X线机的工作频率通常是在20kHz至100kHz之间。
这种频率范围被称为中高频范围，与传统的低频变压器（50Hz或60Hz）相比，中高频变压器具有更高的工作频率。
中高频变压器的设计和工作原理使其能够更高效地转换电能，从而实现更高的输出功率。
中高频变压器的工作频率对X线发生器的性能和成像质量至关重要。
较高的工作频率可以提供更稳定的电压输出，并减少电压波动对成像的影响。
此外，中高频变压器还具有更小的尺寸和重量，使其更适合于医疗设备和工业应用。
需要注意的是，中高频X线机的工作频率取决于具体的设备设计和制造商。
不同的设备可能具有不同的工作频率范围和调节选项。
因此，在购买或使用中高频X线机时，应仔细查看设备规格和操作手册，以确保正确使用和理解其工作频率。
DH新型IGBT高频说明书
DH新型IGBT高频感应加热设备使用说明书前言感应加热是根据电磁感应原理，高频大电流流向被绕制成环状或其它形状的加热线圈（通常是用紫铜管制作）。
由此在线圈内产生极性瞬间变化的强磁束，将金属等被加热物质放置在线圈内，磁束就会贯通整个被加热物质，在被加热物质内部与加热电流相反的方向产生很大的涡电流，由于被加热物质内的电阻产生焦耳热，使物质自身的温度迅速上升利用工件中涡流产生的热量进行加热的。
它加热效率高、速度快、可控性好，易于实现高温和局部加热。
高频大功率感应加热装置，多年来一直采用电了管做为开关器件。
由于电子管寿命短、效率低，负载稳定性差，在轻载运行过程逆变器输出电压出现间歇式振荡，因此在高频大功率场合采用IGBT半导体器件代替电子管器件势在必行。
采用IGBT半导体器件的感应加热装置具有效率高、对工件具有升温快，易于控制，氧化脱碳少，工艺质量可靠等优点。
因此采用IGBT 来实现大功率感应加热电源是明智的选择。
应用范围一．热处理行业：1．五金工具高频淬火热处理，如；虎钳、锤、大力钳、扳手。
2．各种汽、摩配高频淬火热处理，如：曲轴、连杆、活塞销、凸轮轴、气门、变速箱内的各种齿轮、各种拔叉、各种花键轴、传动半轴、各种小轴、曲柄销、各种摇臂、摇臂轴等高频淬火热处理。
3．液压元件，如：柱塞泵的柱塞、转子泵的转子、各种阀门上的换向轴、齿轮泵的齿轮等高频淬火热处理。
4．各种电动工具齿轮、轴的高频淬火热处理。
5．各种木工工具，如：斧头、刨刀等热处理。
二．焊接行业：1．各种车刀、刨刀、铣刀等机加工刃具的焊接。
2．各种金钢石工具的焊接，如：金钢石锯片、金钢石钻具的焊接。
3．各种一字型钎头、柱齿钎头、燕型煤钻头、铆杆钻头。
4．各种采煤机截齿的焊接、各种掘机截齿的焊接。
5．各种机械用刀具的焊接。
三．锻压行业：1．各种标准件，非标准件的热墩。
2．钳子、扳手等五金工具的锻前加热等。
3．钎具、钎尾尾柄、锥体、钎头锻造等。
4．不锈钢容器的挤压成型产品简介1.采用德国西门子IGBT功率管和独特的逆变技术。
高千伏x线摄影的原理
高千伏x线摄影的原理全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：高千伏X线摄影是一种常见的医学影像检查技术，广泛应用于临床诊断和治疗。
在X线摄影中，高千伏X线是一种高能量的电磁辐射，可以穿透物质并产生影像。
本文将详细介绍高千伏X线摄影的原理及其在医学影像学中的应用。
我们来看一下高千伏X线的产生原理。
在X线机中，高压电流通过一个阴极和一个阳极之间的真空管中产生。
阴极是一个加热的金属丝，当电流通过丝丝时会使其发射出电子。
这些电子被加速并撞击到阳极上的金属靶上，产生X射线。
X射线的能量取决于电子的加速电压，即高千伏电压。
高千伏X线由于其较高的能量，具有较强的穿透能力，可以穿透人体皮肤并被内部组织吸收。
在X线摄影中，患者被放置在X线机的前方，X线透过患者的身体并被放置在X射线感应器上，产生X射线影像。
X射线影像可以显示出人体内部的骨骼、器官和组织结构，帮助医生进行诊断和治疗。
高千伏X线摄影在医学影像学中有着广泛的应用。
常见的应用包括：1. 骨骼X线检查：高千伏X线能够穿透软组织并显示出骨骼结构，用于诊断骨折、关节疾病和骨质疾病。
2. 胸部X线检查：胸部X线摄影可以显示出肺部、心脏和胸腔器官的结构，用于诊断呼吸系统疾病和心脏病变。
4. 放射治疗：高千伏X线还可以用于放射治疗，治疗肿瘤和癌症等疾病。
高千伏X线摄影是一种安全而有效的医学影像技朧，通过利用X射线的穿透能力，可以显示出人体内部的结构和病变，并帮助医生进行诊断和治疗。
在接受X线检查时，患者应该服从医生的安排，并遵守医疗人员的指导，以确保检查的准确性和安全性。
希望本文可以帮助读者更加了解高千伏X线摄影的原理和应用，促进医学影像学的发展和应用。
第二篇示例：高千伏x线摄影是一种常见的医学影像诊断技术，它通过利用高电压产生的x射线，进行人体组织的成像。
x射线摄影在医学诊断中扮演了重要的角色，可以帮助医生发现骨折、肿瘤、感染等问题。
那么高千伏x线摄影的原理是什么呢？接下来我们来详细探讨一下。
基于高频逆变技术的X光机电源系统设计
沈阳师范大学硕士学位论文基于高频逆变技术的X光机电源系统设计姓名：刘艳玲申请学位级别：硕士专业：粒子物理与原子核物理指导教师：丁言镁20100301基于高频逆变技术的X光机电源系统设计中文摘要1895年，伦琴发现了X射线。
到了21世纪，X射线与人们的生产生活联系更加紧密，信息技术高度发展，公共安全、食品卫生、工业检测等领域对于X射线分析技术的依赖程度逐渐增强，同时，作为现代医疗诊断的重要手段，X射线分析技术的应用也越来越广泛。
传统的X光机普遍采用工频技术，使得X光机整机的体积和质量大、效率低、能耗高，输出X射线的稳定性、重复性差，导致成像质量低。
本文以高频逆变技术和单片机控制技术为基础，设计了一款用于X光机的电源系统，包括灯丝电源、高压直流电源和辅助电源。
该电源以TL494控制芯片为核心，主变换器采用半桥式，控制及保护部分采用单片机技术。
本文绪论部分阐述了课题的背景及论文的主要研究工作。
第二部分详细介绍了电源系统设计的理论基础，首先给出了X光机电源系统的整体结构和工作流程，其次，详细介绍了电路拓扑结构的选择、PWM脉冲发生电路、场效应管的选择和高频变压器的相关理论。
第三部分主要介绍灯丝电源、高压直流电源和辅助电源的设计。
灯丝电源的设计包括灯丝电源主电路的设计和功率开关管的尖峰吸收回路；高压直流电源部分主要包括：倍压整流电路的工作原理，控制系统的实现，包括调压系统、稳压系统和保护电路。
辅助电源部分介绍了以可控硅技术为核心的辅助电源设计。
文中最后对设计结果进行了分析说明，指出了在设计中的成功和不足之处，为以后的研究工作奠定了理论基础。
关键词：X光机，高频逆变，TL494，可控硅Design of X-Ray Power Supply System Based on the High Frequency Inverter TechnologyAbstractIn 1895, Roentgen discovered X-ray. In the 21st century, X-ray is widely used in industry and the daily life. With the development of information technology, the public safety, food hygiene and industrial fields rely on X-ray analysis technology increasingly, and at the same time, it plays an important role in modern medical diagnosis and will be used more and more widely.The traditional X-ray machine is always based on low-frequency technology. This has a lot of shortcomings such as bulky physical size, heavy, low efficiency and high energy consumption and so on. This leads the output X-ray to unstable and cannot be satisfying. In this paper, a kind of power supply system used in X-ray machine is designed based on the high frequency inverter technology which contains high- voltage DC power supply, filament power supply and auxiliary power supply. The power supply is with TL494 as the core of this system and half bridge power conversion. The part of control and protection part are based on single-chip microcomputer technology.The introduction part describes the background of the subject and the main research work. The second part introduces the theoretical basis of this power supply system design in detail. At first, the whole structure diagram and general work process is given. Secondly, the selection of circuit topology and MOSFET, PWM formation and control circuit, and high-frequency transformer theory are described.The third part mainly introduces the filament power supply, the high-voltage DC power supply and the auxiliary one. The design of main circuit and absorption circuit of MOSFET are introduced in filament power supply part. High-voltage DC power supply mainly includes: the working principle of multiplier stages circuit and control system which includes regulating system, voltage-stable system and the protection circuit. Auxiliary power part introduces the design based on SCR technology.At last, we discuss the successful section and the shortcomings of the X-ray power supply in the conclusion part of this paper, and hope it will provide a foundation for the future work in the research field.Key Words: X-ray machine, high frequency inverter, TL494, SCR第一章引言一、课题的研究背景1895年，德国物理学家伦琴开始进行阴极射线的研究，在研究气体放电现象时，发现了一种人眼看不见、但是可以穿透物体的射线，为了表明这是一种新的射线，伦琴采用表示未知数的X来命名。
(完整word版)IGBT工作原理及应用
IGBT工作原理及应用绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的保护引言绝缘栅双极型晶体管IGBT是由MOSFET和双极型晶体管复合而成的一种器件,其输入极为MOSFET,输出极为PNP晶体管,因此,可以把其看作是MOS输入的达林顿管。
它融和了这两种器件的优点,既具有MOSFET器件驱动简单和快速的优点,又具有双极型器件容量大的优点,因而,在现代电力电子技术中得到了越来越广泛的应用。
在中大功率的开关电源装置中,IGBT由于其控制驱动电路简单、工作频率较高、容量较大的特点,已逐步取代晶闸管或GTO。
但是在开关电源装置中,由于它工作在高频与高电压、大电流的条件下,使得它容易损坏,另外,电源作为系统的前级,由于受电网波动、雷击等原因的影响使得它所承受的应力更大,故IGBT的可靠性直接关系到电源的可靠性。
因而,在选择IGBT时除了要作降额考虑外,对IGBT的保护设计也是电源设计时需要重点考虑的一个环节。
1 IGBT的工作原理IGBT的等效电路如图1所示。
由图1可知,若在IGBT的栅极和发射极之间加上驱动正电压,则MOSFET导通,这样PNP晶体管的集电极与基极之间成低阻状态而使得晶体管导通;若IGBT的栅极和发射极之间电压为0V,则MOSFET截止,切断PNP晶体管基极电流的供给,使得晶体管截止由此可知,IGBT的安全可靠与否主要由以下因素决定：——IGBT栅极与发射极之间的电压;——IGBT集电极与发射极之间的电压;——流过IGBT集电极－发射极的电流;——IGBT的结温。
如果IGBT栅极与发射极之间的电压,即驱动电压过低,则IGBT不能稳定正常地工作,如果过高超过栅极－发射极之间的耐压则IGBT可能永久性损坏;同样,如果加在IGBT集电极与发射极允许的电压超过集电极－发射极之间的耐压,流过IGBT集电极－发射极的电流超过集电极－发射极允许的最大电流,IGBT的结温超过其结温的允许值,IGBT都可能会永久性损坏。
高频x线机工作原理
高频x线机工作原理高频X线机是一种高效率的医疗设备，用于产生X射线以进行影像诊断。
它的工作原理如下：1. 电源供应：高频X线机使用电源供应电力，通常是单相或三相电源。
电源提供所需的电能以驱动设备的各个部分。
2. 发生器：高频X线机配备了一个高频发生器，它将电能转换为高频电能。
高频电能的频率通常在30 kHz到1 MHz之间。
3. X射线管：高频X线机包含一个X射线管，是产生X射线的关键组件。
X射线管由阴极和阳极组成。
阴极由热丝和控制电路组成，用来产生电子。
阳极由金属材料制成，当电子流击中它时，会产生X射线。
4. 电子加速：发生器提供高频电能，并通过电子学元器件控制电子流的加速。
电子从阴极发射出来，经过加速后，以高速冲击到阳极上。
5. X射线产生：当高速电子流击中阳极时，产生的电子与金属材料相互作用，产生X射线辐射。
辐射的波长和强度取决于阳极的材料和电子的能量。
6. 辐射控制：高频X线机通过滤波器和碟式散射器来控制X射线的质量和数量。
滤波器用来筛选出非常低能量的X射线，以减少对患者的辐射剂量。
碟式散射器则用来散射和吸收X射线，以进一步减少散射辐射。
7. 影像接收：高频X线机使用数字接收器来接收和处理X射线产生的影像。
数字接收器将X射线转换为数字信号，并通过图像处理软件进行图像增强和分析。
总体而言，高频X线机利用电能将阴极产生的电子加速并冲击到阳极上，从而产生X射线辐射。
通过控制电子流的能量和减少辐射散射，高频X线机可以生成高质量的影像，帮助医生做出准确的诊断。
逆变X线机的原理
逆变X线机的原理逆变X线机是一种能够通过逆变技术将直流电源转换为高频交流电源，然后再经过高压变压器将其转换为高压电流，用于产生X射线的设备。
其主要原理包括逆变、高频振荡和高压改变。
首先介绍逆变原理。
逆变是指将直流电源转换为交流电源的过程。
逆变X线机中常用的逆变方式有两种：一是用高频逆变器将直流电源转换为高频交流电源；二是使用线性逆变器将直流电源转换为低频交流电源。
逆变器通常由半导体开关元件（如晶体管或场效应管）构成的逆变电路实现。
逆变器通过不间断地开关和关闭来改变直流电源的波形，从而获得交流电信号。
逆变方式取决于设备的设计和使用要求。
其次是高频振荡原理。
高频振荡是指将逆变获得的交流电源转换为高频信号。
在逆变X线机中，高频振荡主要通过高频发生器来实现。
高频发生器由振荡电路和放大电路组成。
其中，振荡电路产生高频信号，放大电路将其放大到足够的水平。
高频振荡的频率通常在10kHz到500kHz的范围内，取决于设备的要求。
最后是高压改变原理。
高压改变是指将高频振荡获得的高频交流信号转换为高压电流。
逆变X线机通常使用高压变压器来实现高压改变。
高压变压器由两个密绕在一起的线圈组成，一侧接收高频交流信号，通过互感作用将其转换为高压交流信号，另一侧则输出这一高压信号。
高压变压器通常采用饱和状态，以便产生足够的高压。
综上所述，逆变X线机的原理包括逆变、高频振荡和高压改变。
逆变将直流电源转换为交流电源，高频振荡将交流电源转换为高频信号，高压改变将高频信号转换为高压电流。
这些原理的实现需要使用逆变器、高频发生器和高压变压器等关键元件。
逆变X线机的原理和工作过程对于理解其工作原理和特点具有重要意义，对于X射线的产生和应用有着积极的影响。
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差放大器输 出信 号根据输 入电压 、 输ｆ Ｈ电 压和 负载调节 脉宽 ， 以达到稳定输 出电压 和电流的 目的 。由图 ２可 知全 桥变 换 电 路上 下桥臂 的４个 Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ的工作 电位不相 同， 全桥变换电路 Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ驱动 电路 的供 电
由… １ ’ 变“ ０ ” 和 由“ ０ ” 变“ １ ” 时 阈值不 同 的特性 ， 产生高低电平脉冲 。当输入与 非 门输 出为壹 时 ， ＭＯ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ管 Ｔ Ｒ１ ３导通 ， 输 出驱 动电压 ， Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ导通 ； 当输入 与非 门输
线机 为例 ， 其采用 Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ作 为高 压产 生的 全桥变换 电源 电路 主开关 管 ， 其 主 电路 ，
如果 Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ栅 极 与 发 射极 之 间 的 电 压， 即驱 动 电压 过 低 ， 则 Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ不能 稳 定
需 要 最 多 ４组 隔 离 电源 ， 每组 电 源 都 要 能 提 供 正 压 和 负压 ， 并 且 该 电源 必 须 有 足 够
百 Ｋ Ｈ Ｚ （ 比 电力 晶体管 高 ） ， 饱 和 压 降低 （ 比 ＭＯ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ小 得 多 ， 与 电 力 晶体 管 相 当） ， 电流容量 较 大 ， 可 以高 达数 百安 培 ；
关键 词 Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ 高频 Ｘ 线 机
２ ０世纪 ８ ０年代 中期 出现 了通 、 断机 制相 结合的新 一代半 导体 电力 开关 器件
一
绝缘栅 极双极型 晶体管 （ Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ ） 。它是
周导通脉 宽相等 ， 饱 和压 降相等 ， 前后 半
周交替通 断 ， 变 压 器 磁 心 中没 有 剩 磁 。误
耐压 高 ， 可 以高达 几千伏 ； 安 全工 作 区域
宽 。随着 现代 科学 技 术及 经 济发 展 ， Ｉ Ｇ — Ｂ Ｔ模块多种 优 良的特性 ， 使 它得 到 了快 速 的发展 和普及 ， 已应 用于 电力 电子 （ 尤 其在 医疗 领 域高 频 ｘ线 机 方面 ） 的各 个
领域 。 本 文简要 介绍 Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ的 特 点 、 工 作 原 理， 重点分 析 了主 控 Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ的 电源 电路 。
解， Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ的应 用 也 越 来 越 广 泛 。
Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ的 基 本 工 作 原 理
Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ是三端器 件 ： 栅极（ Ｇ） ， 集 电极 （ Ｃ ） 和发 射极 （ Ｅ） 。Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ由栅极 一发 射 极 电压来 控 制 ， 其 优 点是 电压 型驱 动 方 式， 驱动功率小 。其 结构等效 电路 如 图 １ 所示 。由图 １可知 ， 当栅极一 发射极 间加
能 会永 久 性 损 坏 。主开 关管 ， ｃ ７为 隔直 电
容， ｃ １ 、 ｃ ２为去 耦 电容 。Ｑ １ 、 Ｑ ４为对 管 ，
同时导通或 关断 ； Ｑ ２ 、 Ｑ ３为 另 一 对 管 ， 同
５ ３ ０ ０ ２ １ 广 西 壮 族 自治 区 人 民医 院 （ 南 宁）
Ｃ Ｈｌ ＮＥ ｓＥ Ｃ０ Ｍ Ｍ ＵＮｌ ＴＹ ００ＣＴ ０ Ｒｓ
论著 － 临 床 辅助 检 查
Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ在高频 Ｘ线机上 的应 用
梁 千 里
的电压超过集电极 一发射极之 间的耐 压 ， 流过 Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ集 电极 一发 射极 的 电流超 过 集 电极 一发 射极 允 许 的最 大 电流 ， Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ 的结温超过其 结 温 的允许 值 ， Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ都可
ｌ Ｉ Ｇ 璐 等浚 电黪
在 高频 ｘ线 机 上 典 型应 用 以购买 的上海 华线 医用 核子 仪器 有 限公 司 生 产 的 Ｈ Ｆ ４ ０ ０ ３型 移 动 式 高 频 ｘ
的峰值功率 。 图 ３为单路 Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ驱动控制具体线路
图 。Ｃ Ｄ ４ ０ ４ ９构 成 ３输 入 与 非 门 ， 利 用 其
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ．１ ０ ０ ７ —６ １ ４ ｘ ． ２ ０ １ ３
０８． ２１ ９
时导 通或 关 断 ， 但是 时 序 与 Ｑ ｌ 、 （ ） ４管
相差 １ ８ ０ 度。 高 频 Ｐ ＷＭ （ Ｐ ｕ ｌ ｓ ｅ Ｗｉ ｄ ｔ ｈ Ｍ ｏ ｄ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ） 信 号 驱 动 ４个 Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ ， 当 Ｑ １ 、 Ｑ ４对管和 Ｑ ２、 Ｑ ３对管交替 通断时 ， 产生 交 变 电流 ， 通过 升压 变压器 耦合 后升 压。 正 常情 况 下 ， Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ在 工 作 前 半 周 与 后 半
上 正 电压 时 ， ＭＯ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ导 通 ， 为 Ｐ Ｎ Ｐ 晶 体
管提供 流动的基极 电流 ， 从 而使 Ｉ Ｇ Ｂ Ｔ导 通， 当栅 极 一 发射 极 之 间 电压 为 ０ Ｖ， 则
ＭＯ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ截 止 ， Ｐ Ｎ Ｐ晶 体 管 的基 极 电 流 被 切 断供 给 ， 形成关 断… 。
见图２ 。
ＨＦ ４ ０ ０ ３型移 动 ｘ线 机 采 用 全 桥 变
换 电路 产 生 Ｘ 线 所 需 的 高 压 ， 图 ２ 中 的
出为零 时 ， Ｔ Ｒ １ ３截 止 ， 驱 动电压为零 ， Ｉ Ｇ —
Ｂ Ｔ关 闭 。
随着人们 对 医疗 设备 可靠 性 的要 求越 来 越高 ， 在高频 ｘ线机领域， 通 过 深 入 了
一
种 复合 器件 ， 其输人控 制部分为功率场
型三极 晶体 管 ； 因此 兼有 ＭＯ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ和 电
效应 晶体 管（ ＭＯ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ） ， 输 出级为 双级结 力 晶体管的特 点 ： 输人 阻抗 高 、 开关 速度 快、 通态 电压低 、 阻断 电压高 、 承受 电流大 等特 点 ， 已成为 当今 功率 半导体器件发展