高频高压发生器设计

高频高压发生器设计

高频高压发生器：

高频高压发生器采用了高频倍压电路，应用了最新的PWM高频脉宽调制技术，闭环调整，采用了电压大反馈，使电压稳定度大幅度提高。使用性能卓越的大功率IGBT器件及其驱动技术，并根据电磁兼容性理论，采用特殊屏蔽、隔离和接地等措施。使直流高压发生器实现了高品质、便携式，并能承受额定电压放电而不损坏。

仪器特点：

1、体积小、重量轻、更美观、更可靠、操作简便、功能齐全，便于野外使用，是新世纪最理想的可靠产品。

2、采用最先进技术、工艺制造，率先应用最新的PWM高频脉宽调制技术、脉冲串逻辑阵列调制，采用大功率IGBT器件，利用高频技术提高频率，频率高达100kHz，从而使输出高压稳定度更高，波汶系数更小。

3、精度高、测量准确。电压、电流均为数字显示，电压分辨率为0.1kv，电流分辨率为0.1uA，控制箱上电压表直接显示加在负载试品上的电压值，使用时无需外加分压器，接线简单。仪器具有高、低压端测量泄漏电流，高压端采用圆形数字表显示，不怕放电冲击，抗干扰性能好，适合现场使用。

4、电压调节稳定度高，全量程平滑调压，输出电压调节采用进口单个多圈电位器，升压过程平稳，调节精度高，并设计有粗调和细调功能。电压调节度优于0.1%，电压、电流测量误差小于1.0%，脉动因数优于0.5%。

5、负极性输出、零启动、连续可调、有过电压、过电流、回零、接地保护、特有断线保护等各种保护功能。自动保护电路功能强，保护完善可靠，使操作安全，各种技术指标均优于行业标准及优于同类产品。

6、增设了高精度75%VDC-1mA的功能，做氧化锌避雷器测量带来极大的方便。轻轻一按无须计算。本仪器控制箱上有75%的电压功能键，在做避雷器氧化锌试验时，当电流升到1000uA时，就打开0.75的按钮，这时，电压表、电流表所显示的值就是75%的数据，做完后应立即将升压的旋钮回到零位上，同时，将细调电压旋钮回到零位上，并应立即按绿色按钮，切断高压并关闭电源开关。再做其它试验。

7、方便的过电压整定设置功能，采用了数字拨盘开关，能将整定电压值直观显示，使你操用更随意，显示数值单位为kv。

8、倍压筒可分节结构，现场使用，灵活方便，一机多用，经济实惠。

工作原理：

X线高频发生器特点线高频发生器特点

1、x线性能稳定，成像质量及效率高。X线的质（硬度）是由x线球管上所加的高压，即kv的大小决定的，在x线发生时，如kv有波动，X线的质不稳定，低KV造成软射线，射线性能降低。工频X线高压发生器输出电压是脉。动直流波形，对成像没有任何帮助的软射线成分较多。高频高压发生器输出的波形近似恒定直流，射线性能稳定，软射线成分较少，因而，成像质量高，同时，成像效率高，剂量可以降低，降低了患者X线伤害程度。

2、高频高压发生器曝光时间精确，曝光时间的重复率高，可实现超短时间曝光。? 工频X线发生器多以可控硅或接触器作为曝光与切断的开关元件，而接触器或可控硅的切断要与电源频率同步进行；当交流相位没有达到或接近“过零点”时，接触器或可控硅就不能切断电源，使短时间曝光的重复率变差。在短时间的自动曝光系统中，更不能按最佳瞬间及时切断高压。采用逆变技术的X线高压发生器输出的是波形近似恒定的直流高压，所以短时曝光不受电源同步的影响，曝光定是精确，曝光重复率高。X线机超短时间曝光取决于高压波形的上升沿，高频机高压波形上升沿很陡，所以最短曝光时间可达1ms。工频机的高压波形按工频正弦波变化，上升沿缓慢，较难实现超短时间曝光。

3.高频高压X线发生器能显著缩小体积和重量。? 普通变压器的感应电动势E与工作频率f，线圈匝数N和铁芯截面积S的关系为：? E/f·N·S=常数? 由上式可见，若工作频率提高了几千倍，线圈匝数N和铁芯截面积S的乘积即可缩小几千倍，而分母保持不变，这样就可大大减小变压器的体积。省去笨重的自耦变压器。工频X线高压发生器是通过自耦变压器调节KV的，而高频X线发生器主电路使用谐振逆变电路，通过改变频率来改变电压，可满足KV在宽广范围的调节，从而省去笨重的自耦变压器。

4. 高频高压发生器的KV和mA的控制精度大大提高。? 工频X线发生器大多以KV 预示及KV补偿来确定曝光时KV的值。KV预示即在X线管未加负载时，先测量高压初级电压，再根据高压变压器的变压比，计算出高雅次级电压，预先将本次曝光X线管两端可能加的实际KV指示出来。KV补偿法即用某种方法预先增加高压变压初级电压，以补偿空载与负载时的电压差。但曝光开始后，为防止加压后自耦变压器碳轮移动产生电弧，同时由于曝光时间短，碳轮驱动系统的机械惯性跟不上电信号的变化，碳轮将处于静止状态，KV的控制没有闭环反馈，这时由电源电压波动或其他因素造成的输出高压变化便无法补偿，使实际KV至于所要求的KV设定值有偏差。

工频X线发生器的mA调节电路需要设置稳压电源，同时由于空间电荷效应的影响，灯丝电路还要对空间电荷进行补偿，尽管采取很多措施，mA实际值与设定值仍有较大误差。? X线高压发生器，KV和mA的控制使用闭环控制，即使用KV和灯丝电流的测量电路，由比较电路把测定的值与KV和灯丝电流的设定值相比较，如果有差别的话，有控制电路对控制参数进行快速调整，直到KV和灯丝电流的设定值与测量值一致。KV和mA 的控制的控制精度大大提高，所以，重复性也提高了。

5.高频高压发生器的高压部分整流电路简单。? 大功率的工频X线发生器为了抑制软射线，要减小高压输出的脉动率，其高压变压器的次级采用三相全波整流电路，复杂而庞大。? 高频X线发生器的工作频率提高后，只要使用小容量的高压电容器就可以有效抑制高压波形中的脉动量。这样在高频X线发生器的高压变压器的次级只需采用简单的单相全波整流电路。?

6.使用微机控制，集成化程度高，控制电路体积减小。

高频高压发生器的主电路原理图

高频X线发生器主电路工作原理? 整流器把工频电源整流、经滤波变为平滑直流；逆变器把直流变成频率为几万Hz的交流电，由这部分电路决定发生器输出KV 的大小；高压变压器变压，获得所需的直流电压。高频X线机的高压变压器工作在频率为几十到几