第三章 高频高压发生器控制电路

主要内容
3.3.1 检测与反馈电路 3.3.2 灯丝电流的控制 3.3.3 保护电路与监控信号
3.3.1 检测与反馈电路
3.3.1.1 灯丝变压器初级电流的检测 3.3.1.2 mA检测电路 3.3.1.3 用户mA测量电路
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灯丝变压器初级电流的检测
在灯丝变压器 的初级串入灯 丝电流检测变 压器T1的初级。
过高kV的限制保护
CPU板
kV反馈信号
kV反馈信号也经由控制板的U16A，发生器CPU板 的U15A，U15B和A/D转换器U37传送给CPU，在 曝光期间，发生器CPU板检测电压输出。
过高kV的限制保护
去控制板 kV检测器 和锁存
kV反馈信号
kV反馈信号也发送到kV检测器和锁存（由U31， U32A，U33A组成），当有过高的kV产生，使D69 点亮，并使U33E的输出为高。
高压油箱的初级电流从T1采样，通过整流产生一个电 流限制信号，信号电压与初级电流成比例。送到U21A 的输入，当超过正常的限制，U21A限制kV的产生。
电流限制信号同样反馈给比较器U15，如果检测到过大的初级 电流，将产生一个出错脉冲。出错脉冲由U32D和U33D锁存、 检测和反转。高压油箱的初级过电流出错信号点亮D70。
3.2.2 kV的控制
驱动电路
至 高
压
变
压
器
MOSFET控制脉冲
控制板上的驱动脉冲控制信号送给门驱动电路。门极 驱动电路把控制信号转换为高频门脉冲，用来驱动全 桥逆变电路的MOSFET功率管。
逆变板产生调整过的电压送给高压变压器的初级。
3.2.2 kV的控制
Indico 100 X线 发生器根据输 出功率的大小 使用一块，两 块，或三块逆 变板。功率越 大，使用的逆 变板越多，80 和100KW的发 生器使用三块 逆变板。
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过高kV的限制保护
去控制板 kV检测器 和锁存
kV反馈信号
逆变器短路出错的保护
短路出错 信号
逆变器 输出
U33E的输出是高电平时，抑制逆变器门极驱动， 在kV过电压的情况下，预防逆变器的损坏。
如果逆变器短路出错存在，在逆变板上的电流检测 变压器产生一个电流脉冲，反馈给控制板。
逆变器短路出错的保护
S3在LOCKOUT的位置上，系统不能正常上电。
系统上电过程
3、系统上电： 1、在发生器界面板上的低压直流电源（+5
V，±12 V，±15 V，±24 V）有效， 2、给控制台面板提供+24 V的电源。 3、在检测到直流电源DC+5V后，发生器
CPU发出P/S ON（Power Supply ON）命 令，发生器正常上电。
KV
3.2.2 kV的控制
kV反馈
kV预置电压
kV控制电压
当所有的曝光条件满足，所设定的kV预置电压由发生 器CPU板的D/A转换器U22产生。由U14A缓冲，由控 制板的U13A反转，并与从U16B来的kV反馈信号一 起，在差分放大器U13B输入，差分放大器U13B通过 产生与kV预置值和kV的反馈电压的差分成比例的直流 电压输出来调节kV。
3.1.1系统上电控制 3.1.2 电源分配
3.1.1系统上电控制
在外部电网电源与发生器可靠 连接后，而系统的主接触器没 有合上以前，在发生器中有部 分线路已与外部电网电源接通 得电，供系统上电控制。
3.1.1系统上电控制
3.1.1系统上电控制
变压器T2
CPI indico100发生器，在外部电网电源与发生器可靠连接 后，变压器T2的初级得电。
当实际的kV超过预定 值约75%时，“高压检 测电路”产生“高压有 输出”信号。
“高压有输出”信号送 给数字影像系统，用 来使图像采集控制与 曝光同步。
反馈值 预置值
3.2.3 保护电路
高压初级电流的限制保护 过高kV的限制保护 逆变器短路出错的保护
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高压初级电流的限制保护
高压初级电流的限制保箱的 初级过电流 出错信号经 由D66把 U33E的输入 拉低。使 U33E的输出 为高。
去控制板
初级过电流出错信号
高压初级电流的限制保护
去控制板
U33E的输出是“发生器准备好”检测器逻辑或门的一个 输入。出错信号一旦存在，在控制电路的作用下，抑 制逆变器的门驱动，这可以在高压油箱的初级过电流 的情况下，预防逆变器的损坏。
在发生器CPU板上DS33、36~39指示相应的 直流电源的存在。
图3-5电源分配
1、当发生器界面板上的+5V电源建立后，发生器 CPU得电，并开始工作。
2、线电压给电源辅助变压器T1供电，T1是自耦变压 器，自耦变压器T1的初级给风扇和在高压油箱中 的球管1和球管2的选择线圈提供120VAC电源，给 球管阳极转子启动及运行提供电源。根据不同类 型的球管的需求，T1输出可以设置，旋转阳极的 低速启动电压可以设置为120或240V交流电压，运 行电压可以设置为52或73或94 V交流电压。
器，提供板内所需的+5V电压。
第三章 高频高压发生器控制电路
3.1 系统上电控制及电源分配电路 3.2 kV控制和反馈 3.3 灯丝驱动和mA控制 3.4 X线曝光控制 3.5 旋转阳极的定子驱动及保护电路 3.6 自动曝光控制（AEC） 3.7 自动亮度控制（ABS）
3.2 kV控制和反馈
在通常的情况下，J17-1和J17-2之间有短接跳线， 当除去J17-1和J17-2之间短接跳线，可以接紧急按 钮，只要把紧急按钮两端与J17-1与J17-2连接。
K2，K3吸合后，发生器界面板上的直流电源±24 V，±15 V， ±12 V，+5 V 建立。
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图3-4电源分配
各种电源分配给AEC板、接口板、发生器 CPU板；
电路出错复位
RESET 指令
上述三种 保护电路 的出错闭 锁，可以 用RESET 指令复位。
第三章 高频高压发生器控制电路
3.1 系统上电控制及电源分配电路 3.2 kV控制和反馈 3.3 灯丝驱动和mA控制 3.4 X线曝光控制 3.5 旋转阳极的定子驱动及保护电路 3.6 自动曝光控制（AEC） 3.7 自动亮度控制（ABS）
话，由控制电路对控制参数进行快速调 整，直到kV的设定值与测量值一致。
3.2 kV控制和反馈
3.2.1 kV的检测电路 3.2.2 kV的控制 3.2.3 保护电路
3.2.1 kV的检测电路
采样电路
两个或几个高阻抗电 阻相互串联，根据电 路的工作原理，确定 适当的缩放倍数，得 到合适的采样电压。
X线的质（硬度）是由kV的大小决定的，调 节kV就能有效地控制X线的质。由于人体各 组织部位密度、厚度的差异很大，这就要 求X线高压发生器必须有一个调节范围很宽 的kV调节系统，以满足人体各部位对X线穿 透能力的要求。
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3.2 kV控制和反馈
比较电路 kV设定
kV的控制 kV的反馈
kV的输出
高频高压发生器kV的控制使用闭环控制， 即使用kV的测量电路，由比较电路把所测 值与kV的设定值相比较，如果有差别的
mA 设定
比较 控制 电路 电路
比较 控制 灯丝电 mA 电路 电路 流输出 输出
灯丝电流 反馈电路
mA 反 馈电路
mA 及灯丝反馈双闭环控制电路框图
灯丝控制框图
灯丝控 制电压
脉冲宽度 调制器
驱动
±35V Q1~Q4
驱动变 压器
逆变桥
灯丝变 压器
灯丝ON 灯丝监控
转换 缓冲
电流取样 变压器
高频高压发生器的灯丝初级电路一般是由功率管组成的全桥逆 变器，灯丝输出功率的控制是用逆变器脉冲宽度调制来实现的。
阳极和阴极电路各自 都有电压分配器提供 阳极和阴极的kV反馈 电压。
3.2.1 kV的检测电路
采 样 电 压
kV采样电压，输入到U12A和U12B。kV反馈的缩放刻度由R215 设置。阳极和阴极的反馈信号由U16B总和后送到各控制点。
U12A和U12B的输出信号通过R220、R221、D92、D93产生阳 极过电压信号和阴极过电压信号。
3.2.2 kV的控制
高压油箱有阳极和阴极部 分。阳极和阴极部分各自 有自己的电压变压器和高 压整流器。
阳极部分产生阳极电压， 0到75kV，阴极部分产生 阴极电压，0到-75 kV。
阳极和阴极部分包含电压 分配器提供阳极和阴极的 kV反馈电压。
高压油箱
高压检测电路
发生器CPU板的U14A 和U15A的输出,由“高 压检测电路比较。
图3-5电源分配
附件板的各直流电源的建立
变压器T1的次级给附件板提供低电压的交流电。 附件板的各直流电源也建立： 通过F3，F4，整流元件D32建立±35 V； 通过F1，F2，整流元件D33，U6，U5和U4建立
±12 V。 给灯丝板、控制板和双速启动板提供所要求的直
流电压。 而控制板和双速启动板各自有5V供电的调整
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3.3 灯丝驱动和mA控制
灯丝驱动电路是为X线管灯丝提供加热电源的电路。因为 它可实现mA调节，所以又称为mA控制电路。
按灯丝变压器的初级线圈端和次级线圈端的电路，可分为 灯丝初级电路和灯丝次级电路。灯丝次级电路与X线球管 的阴极灯丝相连。
球管灯丝温度 发射的电子数量 管电流 X射线剂 量的因素之一
T2次级电压通过整流获得低压电源直流24V
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系统上电过程
系统上电过程
1、开启：按下ON ，Q2的基极为低，Q2导通。Q3的基极为 高，Q3导通，Q3的集电极保持低电平，在ON松开后，Q3的 集电极反过来使Q2的基极保持为低，Q2、Q3保持导通。