医学影像设备学第三章X线机单元电路(一)
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5~300 5~500 2.5~300 1.5~180
13
一 概述
XG-200型：防电击、防散射、双床双管、固定式、 200mA诊断用X线机
特点：
①毫安六档调节，容量保护 ②旋转阳极启动与延时保护 ③稳压器、空间电荷补偿器 ④点片摄影管电流固定 ⑤小儿患者“速摄” ⑥床下管配遮线器 ⑦简易直线体层摄影
三 灯丝加热电路 床下管：
透视 MSA2-5mA按下
WJ不工作 XJB1得电
2021/1/24
点片摄影 WJ工作
切换至W100mA DJB1得电
×
XG-200 42
三 灯丝加热电路 床上管：
小焦点 MSA100mA按下
WJ不工作 XJB1得电
2021/1/24
大焦点 MSA50-200mA
WJ不工作 DJB1得电
XG-200 43
课程小结
一、X线机电路的基本要求与组成； 二、X线机电源电路分析； 三、管电流调节原理与方法； 四、空间电荷补偿原理与目的； 五、灯丝加热电路分析。
请分析与总结电源电路与灯丝加热电路的特点，完成课后思考题1-5题。
2021/1/24
44
汇报结束
谢谢大家! 请各位批评指正
医学影像设备学第三章X线机单元电路(一)
X线电视系统
结构：
X线像转换为可见光像并可增见强光其像亮转度换为视频信号
X线管
影像增强器
摄像头
显示器
电光转换
中心控制器
对视频信号进行控 制、处理
高压发生 器
2021/1/24
X线机控制装 置
自动亮度控制
控制图像亮度 2
X线电视系统
工作原理：
荧光影像
影像增强器
主要作用： 220V、380V外电源引入→电压变换→提供各单元电路所需电压
2021/1/24
16
二 电源电路
自耦变压器： 将单一输入电压变换为数值不同的或者可调节的输出电压。
1.调压方式
抽头调压式
滑动调压式
2021/1/24
17
二 电源电路 2.电源电压选择
供电电源 输入端
电源保险 电源接触器
2021/1/24
2021/1/24
33
三 灯丝加热电路 (1)次级正相串联
同相 串联
调节碳轮→管电压↑ 压器次级电压↓ 2021/1/24
→补偿变压器初级电压↓ →灯丝变压器初级电压↓
→补偿 →Uf↓
34
三 灯丝加热电路 (2)次级反相串联
反相 串联
调节碳轮→管电压↑ 压器次级电压↑ 2021/1/24
→补偿变压器初级电压↑ →灯丝变压器初级电压↓
灯丝初级电路串联可变电阻，电阻↑，电压↑，灯丝初级电压↓，管电流↓。
2021/1/24
25
三 灯丝加热电路
(1)透视管电流的调节 电流小、曝光时连续调节
电位器
半可调电阻
灯丝变压器
R2：限定最大管电流
R1：改变阻值，影响B 初级电压
2021/1/24
26
三 灯丝加热电路
(2)摄影管电流的选择 电流大、曝光时不能调节
2021/1/24
9
一 概述
X线机电路：主机装置电路、外围装置电路 主要任务：实现管电压、管电流、曝光时间的调
控、方便X线检查
基本要求： ①提供可调节管电压，以调控X线的质； ②提供可调节灯丝加热电压，以调控X线的量； ③接通与切断电压，以控制X线发生时间； ④相应保护电路。
2021/1/24
10
2021/1/24
29
三 灯丝加热电路 2.谐振式磁饱和稳压器
非饱和绕组
补偿绕组 饱和绕组
2021/1/24
谐振电路
稳压性能好
电源电 压改变
L1电压变化大
L4使饱和铁芯迅速 饱和
L2、L3电压变化 小
30
三 灯丝加热电路 3.空间电荷补偿装置
补偿原理：管电压↑→灯丝加热电压↓→管电流↓
空间电荷：灯丝后端发射出来的电 子，由于相互排斥和屏蔽作用，在 管电压较低时滞留在灯丝后方，形 成空间电荷。
摄像管
视频信号
全电视信号 荧光影像
光传输 X线 ①X像→荧光影像 ③视频信号→全电视信号 2021/1/24
预放大
中心控制器
显示器
②荧光影像→视频信号 ④全电视信号→荧光影像
3
X线电视系统
自动亮度控制系统： 图像亮度随检查部位改变而变化，亮度不稳定。被检部位改变时，自动调节管电压或管电流，
使输出屏上图像亮度基本一致。
一 概述 电路组成： ①电源电路 ②灯丝加热电路 ③高压发生电路 ④控制电路 ⑤外围装置电路
2021/1/24
电源电路
高压发生电路
控制电路
灯丝加热电路
外围装置电路
X线管 11
一 概述
X线机举例：F30-ⅡF型、XG-200型
F30-ⅡF型：防电击、防散射、单床单管、固定式、 200mA诊断用X线机
→补偿 →Uf↓
35
三 灯丝加热电路
稳压器 F30-ⅡF 2021/1/24
摄影
空间电荷补偿变压器
点片
摄影
透视
大、小焦点 36
三 灯丝加热电路
透视：
B11得电
JC2、JC4不工作
B3得电
F30-ⅡF
2021/1/24
37
三 灯丝加热电路
点片摄影：
XK1 送片
JC4工作
切换至点片摄影
B4得电
×
F30-ⅡF
曝光时间(s) 0.04~1.2 0.04~6.2 0.04~2.4 0.04~2.4 0.04~1.2
曝光时间(s) 连续使用 0.04~1.2
备注 kV.mAs连锁保护
kV.mAs连锁保护 kV.mAs连锁保护 kV.mAs连锁保护
备注 3mA使用3小时 kV.mAs连锁保护
二 电源电路
组成部分： 电源保险、电源接触器、自耦变压器、电源电压调节器、指示仪表
特点：
①千伏、毫安、秒自由选配，容量保护 ②旋转阳极启动与延时保护 ③摄影千伏补偿 ④点片摄影管电流可自选 ⑤单轨迹直线式体层摄影
2021/1/24
12
一 概述
使用类 别
焦点尺寸 （mm2）
摄 2.0×2.0
影
透视
1.0×1.0 1.0×1.0
管电流 （mA）
200
150
100 50 30
最高管电压 （kV）
2021/1/24
6
医学影像设备学
肇庆医学高等专科学校
第三章 X线机单元电路
第一～三节 电源电路与灯丝加热电路
学习目标
1.掌握X线机电路应满足的基本要求及其电路组成； 2.了解X线机电源电路的主要特点； 3.了解X线机灯丝加热电路的主要特点。
2021/1/24
8
主要内容
一、常规X线机主机装置电路组成； 二、电源电路的特点； 三、电源电路分析； 四、管电流调节原理与方法； 五、空间电荷补偿原理与目的； 六、灯丝加热电路分析。
22
二 电源电路
2021/1/24
得电
得电
XG-200 23
二 电源电路
断开 失电
XG-200
2021/1/24
24
三 灯丝加热电路
组成：灯丝初级电路、灯丝次级电路
1.管电流调节
曝光量(mAs)=管电流(mA)×曝光时间(s)
X线量
管电流
灯丝发射 电子数
灯丝 温度
灯丝加 热电压
Uf↑→灯丝温度↑→电子数↑→Ia↑→X线量↑
90
曝光时间 （s）
0.05~1.0
80
0.05~1.5
95
0.05~2.0
90
0.05~2.5
100
3.0
90
0.05~5.0
100
0.05~6.0
100
0.05~6.0
75kV 3mA 连续使用
2021/1/24
毫安秒 （mAs） 10~200 10~300 7.5~300 7.5~370
亮度正比于电平→电平取样→基准比较→控制调整
2021/1/24
4
管头支持装置
作用：固定X线管头，保证处于稳定状态 上下、左右、前后三维移动
天轨
X线管 分类：
立柱 X线管
①落地式 ②附横着臂式
滑架
横臂
③悬吊式
④C形臂式
2021/1/24
地轨
底座
连接杆 立柱
地轨 底座
5
锁止器、滤线器、遮线器等
锁止器：X线管头及其支持装置临时固定 滤线器：滤除散射线，提高图像质量 遮线器：控制照射野大小，遮去不必要的X线 摄影床：安置被检者，摆放体位，可配活动式滤线器 立位摄影架：胸部摄影，可配滤线器，摄影时取站立位 诊视床：用于普通透视和造影透视 点片摄影：透视过程中对被检部位或病变进行摄影，以适时记录有诊断价值的图像
补偿目的：实现管电流不随管电压而变化
2021/1/24
31
三 灯丝加热电路
3.空间电荷补偿装置 补偿方法：空间电荷补偿变压器 连接方式： 初级：连接在高压初级电路 次级：串联于灯丝初级电路
(1)次级正相串联 (2)次级反相串联
2021/1/24
32
三 灯丝加热电路 (1)次级正相串联
高压变压器初级
2021/1/24
38
三 灯丝加热电路
其他摄影：
JC2工作
小焦点
B3得电
×
F30-ⅡF
2021/1/24
39
三 灯丝加热电路
其他摄影：
大焦点
B4得电
×
F30-ⅡF
2021/1/24
40
三 灯丝加热电路
空间电荷 补偿变压器
点片
稳压器
管电流 选择器
技术选 择开关
2021/1/24
大、小 焦点
XG-200 41
自耦 变压 器
电源电压调节 碳轮
18
二 电源电路 3.电源电阻匹配
电源电阻小， 调节R0
2021/1/24
电源补偿电阻
电源电阻大， R0短接
19
二 电源电路 32820V
熔断器 相线 中线
相线 空
空
相线
电源接触器
中线
F30-ⅡF
短接
2021/1/24
开关机按钮
自耦变压器
电源电压 表
电源电压调节碳 轮
20
二 电源电路
F30-ⅡF
B1得电：DZ1-3JL→CV0表J得C得0电(电1：/，2D)Z调→1-1节B→1→碳DZB轮1--，21→0→指AJN示C2→0▽(5A标/N61示→)→处JCD0Z→1-5DZ1-5
2021/1/24
21
二 电源电路
点片架
控制台 得电
XG-200
2021/1/24
2021/1/24
27
三 灯丝加热电路
(3)管电流的稳定 影响管电流稳定的主要因素： ①电源电压波动 稳压装置——谐振式磁饱和稳压器 ②空间电荷效应 空间电荷补偿装置
2021/1/24
28
三 灯丝加热电路
2.谐振式磁饱和稳压器
普通磁饱和稳压器
大
精度低、范围小 小
电源电压低：普通变压器，升压/降压 电源电压↑：次级饱和，输出电压不会上升，稳压
2021/1/24
14
一 概述
使用类别
焦点 小
摄影 大
管电流(mA) 100 50 100 150 200
使用类别 透视 点片
焦点 小 大
管电流(mA) 2~5 100
上球管
管电压(kV) 50~90 50~100 50~100 50~100 50~90
下球管 管电压(kV)
50~100 50~90
13
一 概述
XG-200型：防电击、防散射、双床双管、固定式、 200mA诊断用X线机
特点：
①毫安六档调节，容量保护 ②旋转阳极启动与延时保护 ③稳压器、空间电荷补偿器 ④点片摄影管电流固定 ⑤小儿患者“速摄” ⑥床下管配遮线器 ⑦简易直线体层摄影
三 灯丝加热电路 床下管：
透视 MSA2-5mA按下
WJ不工作 XJB1得电
2021/1/24
点片摄影 WJ工作
切换至W100mA DJB1得电
×
XG-200 42
三 灯丝加热电路 床上管：
小焦点 MSA100mA按下
WJ不工作 XJB1得电
2021/1/24
大焦点 MSA50-200mA
WJ不工作 DJB1得电
XG-200 43
课程小结
一、X线机电路的基本要求与组成； 二、X线机电源电路分析； 三、管电流调节原理与方法； 四、空间电荷补偿原理与目的； 五、灯丝加热电路分析。
请分析与总结电源电路与灯丝加热电路的特点，完成课后思考题1-5题。
2021/1/24
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汇报结束
谢谢大家! 请各位批评指正
医学影像设备学第三章X线机单元电路(一)
X线电视系统
结构：
X线像转换为可见光像并可增见强光其像亮转度换为视频信号
X线管
影像增强器
摄像头
显示器
电光转换
中心控制器
对视频信号进行控 制、处理
高压发生 器
2021/1/24
X线机控制装 置
自动亮度控制
控制图像亮度 2
X线电视系统
工作原理：
荧光影像
影像增强器
主要作用： 220V、380V外电源引入→电压变换→提供各单元电路所需电压
2021/1/24
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二 电源电路
自耦变压器： 将单一输入电压变换为数值不同的或者可调节的输出电压。
1.调压方式
抽头调压式
滑动调压式
2021/1/24
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二 电源电路 2.电源电压选择
供电电源 输入端
电源保险 电源接触器
2021/1/24
2021/1/24
33
三 灯丝加热电路 (1)次级正相串联
同相 串联
调节碳轮→管电压↑ 压器次级电压↓ 2021/1/24
→补偿变压器初级电压↓ →灯丝变压器初级电压↓
→补偿 →Uf↓
34
三 灯丝加热电路 (2)次级反相串联
反相 串联
调节碳轮→管电压↑ 压器次级电压↑ 2021/1/24
→补偿变压器初级电压↑ →灯丝变压器初级电压↓
灯丝初级电路串联可变电阻，电阻↑，电压↑，灯丝初级电压↓，管电流↓。
2021/1/24
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三 灯丝加热电路
(1)透视管电流的调节 电流小、曝光时连续调节
电位器
半可调电阻
灯丝变压器
R2：限定最大管电流
R1：改变阻值，影响B 初级电压
2021/1/24
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三 灯丝加热电路
(2)摄影管电流的选择 电流大、曝光时不能调节
2021/1/24
9
一 概述
X线机电路：主机装置电路、外围装置电路 主要任务：实现管电压、管电流、曝光时间的调
控、方便X线检查
基本要求： ①提供可调节管电压，以调控X线的质； ②提供可调节灯丝加热电压，以调控X线的量； ③接通与切断电压，以控制X线发生时间； ④相应保护电路。
2021/1/24
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三 灯丝加热电路 2.谐振式磁饱和稳压器
非饱和绕组
补偿绕组 饱和绕组
2021/1/24
谐振电路
稳压性能好
电源电 压改变
L1电压变化大
L4使饱和铁芯迅速 饱和
L2、L3电压变化 小
30
三 灯丝加热电路 3.空间电荷补偿装置
补偿原理：管电压↑→灯丝加热电压↓→管电流↓
空间电荷：灯丝后端发射出来的电 子，由于相互排斥和屏蔽作用，在 管电压较低时滞留在灯丝后方，形 成空间电荷。
摄像管
视频信号
全电视信号 荧光影像
光传输 X线 ①X像→荧光影像 ③视频信号→全电视信号 2021/1/24
预放大
中心控制器
显示器
②荧光影像→视频信号 ④全电视信号→荧光影像
3
X线电视系统
自动亮度控制系统： 图像亮度随检查部位改变而变化，亮度不稳定。被检部位改变时，自动调节管电压或管电流，
使输出屏上图像亮度基本一致。
一 概述 电路组成： ①电源电路 ②灯丝加热电路 ③高压发生电路 ④控制电路 ⑤外围装置电路
2021/1/24
电源电路
高压发生电路
控制电路
灯丝加热电路
外围装置电路
X线管 11
一 概述
X线机举例：F30-ⅡF型、XG-200型
F30-ⅡF型：防电击、防散射、单床单管、固定式、 200mA诊断用X线机
→补偿 →Uf↓
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三 灯丝加热电路
稳压器 F30-ⅡF 2021/1/24
摄影
空间电荷补偿变压器
点片
摄影
透视
大、小焦点 36
三 灯丝加热电路
透视：
B11得电
JC2、JC4不工作
B3得电
F30-ⅡF
2021/1/24
37
三 灯丝加热电路
点片摄影：
XK1 送片
JC4工作
切换至点片摄影
B4得电
×
F30-ⅡF
曝光时间(s) 0.04~1.2 0.04~6.2 0.04~2.4 0.04~2.4 0.04~1.2
曝光时间(s) 连续使用 0.04~1.2
备注 kV.mAs连锁保护
kV.mAs连锁保护 kV.mAs连锁保护 kV.mAs连锁保护
备注 3mA使用3小时 kV.mAs连锁保护
二 电源电路
组成部分： 电源保险、电源接触器、自耦变压器、电源电压调节器、指示仪表
特点：
①千伏、毫安、秒自由选配，容量保护 ②旋转阳极启动与延时保护 ③摄影千伏补偿 ④点片摄影管电流可自选 ⑤单轨迹直线式体层摄影
2021/1/24
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一 概述
使用类 别
焦点尺寸 （mm2）
摄 2.0×2.0
影
透视
1.0×1.0 1.0×1.0
管电流 （mA）
200
150
100 50 30
最高管电压 （kV）
2021/1/24
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医学影像设备学
肇庆医学高等专科学校
第三章 X线机单元电路
第一～三节 电源电路与灯丝加热电路
学习目标
1.掌握X线机电路应满足的基本要求及其电路组成； 2.了解X线机电源电路的主要特点； 3.了解X线机灯丝加热电路的主要特点。
2021/1/24
8
主要内容
一、常规X线机主机装置电路组成； 二、电源电路的特点； 三、电源电路分析； 四、管电流调节原理与方法； 五、空间电荷补偿原理与目的； 六、灯丝加热电路分析。
22
二 电源电路
2021/1/24
得电
得电
XG-200 23
二 电源电路
断开 失电
XG-200
2021/1/24
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三 灯丝加热电路
组成：灯丝初级电路、灯丝次级电路
1.管电流调节
曝光量(mAs)=管电流(mA)×曝光时间(s)
X线量
管电流
灯丝发射 电子数
灯丝 温度
灯丝加 热电压
Uf↑→灯丝温度↑→电子数↑→Ia↑→X线量↑
90
曝光时间 （s）
0.05~1.0
80
0.05~1.5
95
0.05~2.0
90
0.05~2.5
100
3.0
90
0.05~5.0
100
0.05~6.0
100
0.05~6.0
75kV 3mA 连续使用
2021/1/24
毫安秒 （mAs） 10~200 10~300 7.5~300 7.5~370
亮度正比于电平→电平取样→基准比较→控制调整
2021/1/24
4
管头支持装置
作用：固定X线管头，保证处于稳定状态 上下、左右、前后三维移动
天轨
X线管 分类：
立柱 X线管
①落地式 ②附横着臂式
滑架
横臂
③悬吊式
④C形臂式
2021/1/24
地轨
底座
连接杆 立柱
地轨 底座
5
锁止器、滤线器、遮线器等
锁止器：X线管头及其支持装置临时固定 滤线器：滤除散射线，提高图像质量 遮线器：控制照射野大小，遮去不必要的X线 摄影床：安置被检者，摆放体位，可配活动式滤线器 立位摄影架：胸部摄影，可配滤线器，摄影时取站立位 诊视床：用于普通透视和造影透视 点片摄影：透视过程中对被检部位或病变进行摄影，以适时记录有诊断价值的图像
补偿目的：实现管电流不随管电压而变化
2021/1/24
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三 灯丝加热电路
3.空间电荷补偿装置 补偿方法：空间电荷补偿变压器 连接方式： 初级：连接在高压初级电路 次级：串联于灯丝初级电路
(1)次级正相串联 (2)次级反相串联
2021/1/24
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三 灯丝加热电路 (1)次级正相串联
高压变压器初级
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三 灯丝加热电路
其他摄影：
JC2工作
小焦点
B3得电
×
F30-ⅡF
2021/1/24
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三 灯丝加热电路
其他摄影：
大焦点
B4得电
×
F30-ⅡF
2021/1/24
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三 灯丝加热电路
空间电荷 补偿变压器
点片
稳压器
管电流 选择器
技术选 择开关
2021/1/24
大、小 焦点
XG-200 41
自耦 变压 器
电源电压调节 碳轮
18
二 电源电路 3.电源电阻匹配
电源电阻小， 调节R0
2021/1/24
电源补偿电阻
电源电阻大， R0短接
19
二 电源电路 32820V
熔断器 相线 中线
相线 空
空
相线
电源接触器
中线
F30-ⅡF
短接
2021/1/24
开关机按钮
自耦变压器
电源电压 表
电源电压调节碳 轮
20
二 电源电路
F30-ⅡF
B1得电：DZ1-3JL→CV0表J得C得0电(电1：/，2D)Z调→1-1节B→1→碳DZB轮1--，21→0→指AJN示C2→0▽(5A标/N61示→)→处JCD0Z→1-5DZ1-5
2021/1/24
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二 电源电路
点片架
控制台 得电
XG-200
2021/1/24
2021/1/24
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三 灯丝加热电路
(3)管电流的稳定 影响管电流稳定的主要因素： ①电源电压波动 稳压装置——谐振式磁饱和稳压器 ②空间电荷效应 空间电荷补偿装置
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三 灯丝加热电路
2.谐振式磁饱和稳压器
普通磁饱和稳压器
大
精度低、范围小 小
电源电压低：普通变压器，升压/降压 电源电压↑：次级饱和，输出电压不会上升，稳压
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一 概述
使用类别
焦点 小
摄影 大
管电流(mA) 100 50 100 150 200
使用类别 透视 点片
焦点 小 大
管电流(mA) 2~5 100
上球管
管电压(kV) 50~90 50~100 50~100 50~100 50~90
下球管 管电压(kV)
50~100 50~90