第三节高压发生装置

（二）特点
1、灯丝变压器必须有足够的容量；才能在连 续负荷下为X线管提供持久稳定的灯丝加热 电流。 2、初、次级间必须有足够的绝缘强度；因为 灯丝变压器次级和高压变压器次级相连。 灯丝变压器次级输出电压很低，在5~12V之 间，功率在100W左右。
（三）、灯丝加热变压器的常见故障
1、灯丝变压器次级线圈对地或对初级线 圈击穿。 2、灯丝变压器次级线圈引出线接触不良 或断路。 3、灯丝变压器次级线圈短路。 4、灯丝变压器初级线圈断路。 5、灯丝变压器初级线圈短路。
（一）结构
由铁芯、初级绕组和次级绕组构成
1、铁芯：常用 0.35mm涂漆硅钢片制成口字 形、C字形或阶梯型。 2 、初级绕组：由于流过的电流很小，故采 用导线直径很细，常用 0.19~0.93mm 的漆 包线。总匝数为1000匝左右。 3 、次级绕组：因流过的电流较大，多采用 直径为 2mm左右的沙包或玻璃丝包圆铜线， 分几层绕制，总匝数多为十匝。
小

结
1、高压发生器由高压变压器、X线管灯丝变压器、 高压整流器、高压交换闸、高压插头和插座等高压元 器件构成。按要求组装后置于方形或圆形钢板制成的 箱体内。其作用主要是给X线管提供直流高压和灯丝 加热电压。 2、高压变压器的特点主要有：①高压变压器次级中 心点接地。 ②输出电压高、次级输出的交流电压很 高。③设计容量小于最高输出容量。④体积小、重量 轻。灯丝加热变压器的特点主要有：①次级绕组电位 很高。②次级输出电压低。 ③次级电流较大 。
（二）高压电缆的使用
平时防止过度弯曲，加强日常维护保养， 保持电缆干燥、清洁，避免油污和有害气体 的侵蚀。 高压电缆导电芯线与金属屏蔽网之间由 于高压原因，会形成电容电荷。维修时要特 别注意，避免发生严重电击事故。维修中最 简单方法是三个芯线直接碰击插座口的金属 杯，进行对地放电（有清脆的放电声）。
（二）次级绕组的中心接地
X线机高压变压器一般采用两个次级 绕组同相串联、次级中心端接地的方式。 这样可使高压变压器总的绝缘要求降低 一半。 另外，由于次级中心端电位为零，可 以把毫安表串联在次级中心端处，并安装 在控制台上，使控制台免受高压电击的威 胁，从而保证操作人员的安全。
为了防止管电流测量回路断路而使非 直接接地的中心端电位突然升高，需要 设置防电击保护装置。 多数X线机是在中心端的两个接线柱 上并联一对放电针（放电管）或一个纸 介电容器，（也就是和电流表并联）。 当非直接接地的中心端电位突然升高， 放电针放电或电容器击穿，将次级中心 端对地短路起保护作用。
提高电源频率，从简化的方程式 可以看出N和A的乘积能够大幅度地 减少，也就是变压器铁芯横截面积 和绕组体积可以大幅度缩小。 因此，现在中高频逆变X线机的 高压发生器可以做的很小，一般放 置在控制台内。
二、高压变压器
高压变压器是产生交流高压的器件。
（一）结构
高压变压器由铁芯、初级绕组、次级 绕组、绝缘材料和固定件等组成。
（二）半导体整流管
应用最广泛的是高压硅整流器，也 称高压硅堆。 具有特点：体积小、机械强度高、 绝缘性能好、寿命长、性能稳定、正向 电压降小、使用时无须灯丝加热等优点。
高压硅堆结构如图 2-38 所示，他是 用单晶体硅做成的多个二极管（ PN 结） 用银丝逐个串联而成。接线从两端引出。 外壳用环氧树脂封装。 高压硅堆必须侵入绝缘油中，油温 小于70度。另外反向峰值电压不得超过 额定值，以防击穿。
处不能形成高压静电场，从而防止静电放电，破坏 高压绝缘层的绝缘性能。
4．金属屏蔽层:一旦高压电缆击穿，导电芯
线的高压便与金属屏蔽层短路，而金属屏蔽 层通过固定环接地，从而保护操作者和病人 的安全。
5．保护层 :加强对高压电缆的机械保护，减
少外部损伤，并能防止有害气体、油污和紫 外线对高压电缆的危害。
（二）老化与再生
变压器油在长期工作后，会受到 外界条件的影响，其性质会逐渐变 劣，使电介质强度（绝缘强度）下 降，这种现象称为变压器油的老化。 简单处理过滤干燥法。
2、初级绕组
匝数较少，一般为数百匝；所加的 电压不高，一般在500V以下，但瞬间通 过的电流很大。对绕组层间绝缘强度的 要求不高。初级绕组的线径粗的直流电阻很
小 ，一般在1欧姆以下。
3、次级绕组
多采用线径很小的油性或高强度漆包线绕 制，总匝数在数万到数十万匝之间，输出电 压很高，电流较小，所以次级一般分成两组 绕制，如图2-34所示。 两个次级绕制串联，套在初级绕组的外面。 初、次级间必须有良好的绝缘。
五、高压电缆、高压插头及插座
高压电缆的作用：是将高压发生 装置产生的高压输送到X线管的两 极，同时把灯丝加热电压接到X线 管的阴极
（一）高压电缆的结构
1．导电芯线 :除传送X线管的kV外，阴极侧电缆还
传送X线管灯丝加热电流。
2．高压绝缘层 :它的主要作用是使芯线的高电压与
地之间绝缘
3．半导体层 :使高压绝缘层与金属屏蔽层接触不良
1、铁芯 高压变压器的铁芯多采用闭合式导磁体，以 0.35mm厚的热轧硅钢片或冷轧硅钢片剪成不同宽 度的矩形条叠成阶梯形状。 为减少涡流损耗，每片硅钢片表面涂上一层很 薄的绝缘漆。 现代X线机的高压变压器，多采用C形卷绕铁 芯。特点卷绕紧密、间隙小、接缝少、重量轻、 体积小，因此减少了漏磁和磁化电流，提高了导 磁率。
由于几只X线管共用一个控制台 和高压发生装置，各只X线管又不能 同时工作，所以高压变压器产生的高 压必须经过交换装置分别送到不同用 途的X线管上，这种完成高压和灯丝 加热电压交换的装置称为高压交换闸。
目前高压交换闸多为电磁接触式，一 般由两组高压交换闸组成，一组做阳极高 压却换；另一组做阴极高压和灯丝加热电 压切换。
四、高压整流器
X线机大都设有高压整流电路，利用 高压整流器，将高压变压器输出的交流 高压变成脉动的直流高压。加在X线管 两端，使X线管始终保持阳极为正、阴 极为负。 高压真空整流管和半导体整流管。
（一）高压真空整流管
高压真空整流管属于真空玻璃器件， 易碎、体积大、寿命短，且需要 专用灯丝加热变压器提供灯丝加热电压， 电路复杂，已被淘汰。如图2-37 所示
高压发生器的外壳用钢板制成长 方形或圆形箱体，箱体内充满变压 器油，用于绝缘和散热。 箱体接地，防止高压电击。
4、高压发生器体积大小与什么有关系？ 高压发生器体积大小与其高压电源的频 率有关。变压器方程式为
U=k f NA
U为变压器的输出电压； N为变压器绕组匝数； f为电源频率； A为变压器铁芯横截面积，k为常数。
医学影像设备学
淮北市人民医院影像科 房勇
第三节 高压发生装置
学习目标 掌握各高压部件的基本结构和作用。
一、高压发生器
1、高压发生器的作用： 为X线管提供灯丝电压和直流高压的装 置。 2、X线机的高压部件除X线管、高压插头 和高压电缆外，其余高压部件都封装在 高压发生器内。
3、高压发生器内的部件包括： 高压变压器、X线管灯丝加热 变压器、高压整流器、高压插头等， 如果使用多个球管，还包括高压交 换闸。如图2-32所示 高压发生器的外壳用钢板制成 长方形或圆形箱体，箱体内充满变 压器油，用于绝缘和散热。
七、变压器油
变压器油又称为绝缘油，为碳氢 化合物，属矿物绝缘油。高压发生器 和X线球管头中均充以变压器油，已 达到高压绝缘和散热目的。
（一）主要性能
1、绝缘强度高； 2、燃烧点和闪燃烧点高； 3、导热系数高； 4、化学性能稳定； 5、黏度低； 6、 述要求，其中最主要的是电介质强 度（绝缘强度）。 这就要求油中不能含有水分和杂 质。
（三）、高压变压器的常见故障
1、高压对地击穿或两线圈之间高压 击穿。 2、高压变压器次级线圈局部短路。 3、高压变压器次级线圈断路。
三、灯丝变压器
灯丝变压器的作用：为X线管提 供灯丝加热电压的降压变压器。 双焦点X线管需配备两个结构相 同、规格不同的灯丝变压器。
（一）结构
灯丝变压器的结构：由铁芯、初 级绕组和次级绕组构成。如图2-36 所示
（三）、高压插头与插座
高压电缆的常见故障
1、电缆击穿：它是指高压电缆线的绝缘 层被高压击穿，使电缆芯线的高压与 接地的金属屏蔽层短路。 2、高压电缆插头击穿。 3、高压电缆芯线短路。 4、高压电缆芯线断路。 5、高压插座插脚与高压插座的接线柱接 触不良
六、高压交换闸
较大功率的诊断X线机，为适应 不同诊断工作的需要，多配有两只或 两只以上的X线管。如：配有两只X 线管的X线机，一只用做透视和点片 摄影，另一只用做摄影或特殊检查用。