第五章X线机主机单元电路--1

1、 Jining Medical University1第五章第五章 X线机主电路单元电路分析线机主电路单元电路分析 Jining Medical University2主要内容主要内容n电源电路电源电路nX线管灯丝加热电路线管灯丝加热电路n高压初、次级电路高压初、次级电路n限时电路限时电路n自动曝光控制电路自动曝光控制电路n旋转阳极启动、延时与保护电路旋转阳极启动、延时与保护电路nX线管安全保护电路、线管安全保护电路、X线机操作控制电路线机操作控制电路 Jining Medical University3重要知识点重要知识点n 1.X 1.X线机电路构成方框图。线机电路构成方框图。n 2.2.

2、灯丝加热电路的结构模式。灯丝加热电路的结构模式。n 3.3.高压电路的构成和工作原理。高压电路的构成和工作原理。n 4.4.限时电缆的构成和工作原理。限时电缆的构成和工作原理。n 5.5.电离室的结构和电离室控时电路工作原理。电离室的结构和电离室控时电路工作原理。 Jining Medical University4第一节第一节 概述概述三钮制控制主机系统三钮制控制主机系统kVkV、mAmA、s s二钮制控制主机系统二钮制控制主机系统kVkV、mAsmAs（辐射剂量）（辐射剂量）单钮制控制主机系统单钮制控制主机系统kVkV零钮制控制主机系统、逻辑程序操作电路零钮制控制主机系统、逻辑程序操作电路

3、光学转换元件的出现，可实现动态摄影光学转换元件的出现，可实现动态摄影I.I、电子图像转换技术的发展，、电子图像转换技术的发展，X-TV应用应用计算机在计算机在X线机领域的应用，一系列自动装置线机领域的应用，一系列自动装置 Jining Medical University5 Jining Medical University6一、对电路的基本要求 1.可调管电流调节灯丝加热电压，改变灯丝加热温度，控制X线量 2.可调管电压聚焦、加速、产生X线，控制X线质 3.可调曝光时间曝光开始与结束，控制X线发生时间 Jining Medical University7二、基本电路 1.电源电路 2.X线管

4、灯丝加热电路 3.高压发生电路 4.控制电路 5.各种辅助装置电路 Jining Medical University8 Jining Medical University9第二节第二节 电源电路电源电路 电源电路电源电路是给自耦变压器供电的电路是给自耦变压器供电的电路，是是机器的总电源。机器的总电源。 主要元件主要元件： 电源接触器电源接触器、电源保险丝电源保险丝、 自耦变压器自耦变压器、指示仪表指示仪表、 电源电压补偿调节装置电源电压补偿调节装置。 Jining Medical University10 Jining Medical University11 Jining Medical

5、University12一、简单的电源电路一、简单的电源电路nF30型电源电路：电源插座型电源电路：电源插座ZU2、保护装置、保护装置RD（保险丝）、电源开关和电源补偿调节器保险丝）、电源开关和电源补偿调节器K1、自耦、自耦变压器变压器B1、电源电压表、电源电压表V及指示灯及指示灯ZD构成。构成。n电源电压补偿调节器电源电压补偿调节器K1旋至旋至10时：电源接通，自时：电源接通，自耦变压器耦变压器B1工作，指示灯工作，指示灯ZD亮，电压表亮，电压表V指示电指示电源电压。继续调节源电压。继续调节K1，可使电压表指示在，可使电压表指示在220V上。上。n电源电路、电压表电路电源电路、电压表电路n小

6、型小型X线机，大、中型线机，大、中型X线机因电流大，多采用电线机因电流大，多采用电磁接触器接通或断开电源。磁接触器接通或断开电源。 Jining Medical University13电源插座电源插座保险丝保险丝电源开关和电电源开关和电源电压补偿调节器源电压补偿调节器 Jining Medical University14二、可变输入电压的电源电路二、可变输入电压的电源电路 Jining Medical University15电源电压补电源电压补偿调节碳轮偿调节碳轮 Jining Medical University16三、双三、双“通通”、双、双“断断”按钮的电源电按钮的电源电路路 Ji

7、ning Medical University17 Jining Medical University18四、电源电压自动调整电路四、电源电压自动调整电路 Jining Medical University19 Jining Medical University20n取样信号由三相自耦变压器的辅助线圈取样信号由三相自耦变压器的辅助线圈L1、L2、L3取得；经整流滤波后再由取得；经整流滤波后再由R8-01调节后加至运算调节后加至运算放大器放大器M1-02的的2脚，脚，M1-02的的3脚加固定的基准电位脚加固定的基准电位LSV（约（约-10V）。）。n伺服单向交流电机带动碳轮在自耦变压器端面上伺服

8、单向交流电机带动碳轮在自耦变压器端面上滚动直至滚动直至LPV=LSV，使自耦变压器的输出电压符，使自耦变压器的输出电压符合机组设计的额定值。此时，合机组设计的额定值。此时，M1-02无输出，电极无输出，电极停转。停转。 Jining Medical University21取样信号取样信号固定的基准电位固定的基准电位 Jining Medical University22单相交流电机单相交流电机 Jining Medical University23n晶闸管：又称可控硅整流器，导通条件：加正向晶闸管：又称可控硅整流器，导通条件：加正向电压且有门极触发电流电压且有门极触发电流n双向晶闸管：相当于

9、两个单向晶闸管的反向并联双向晶闸管：相当于两个单向晶闸管的反向并联，但只有一个控制极，只要有触发脉冲就可导通，但只有一个控制极，只要有触发脉冲就可导通。n双向晶闸管旁均并联双向晶闸管旁均并联阻容保护电路阻容保护电路，其阻抗无穷，其阻抗无穷大，防止突变电压出现，确保晶闸管安全运行。大，防止突变电压出现，确保晶闸管安全运行。nLL、LU分别为电源电压调节下限、上限电位开关分别为电源电压调节下限、上限电位开关。当碳轮在自耦变压器。当碳轮在自耦变压器“跑道跑道”上滚动达到下限上滚动达到下限限位或上限限位时，限位或上限限位时，LL或或LU动作，安全及电气动作，安全及电气K1-AT得电工作，时机器不能工作

10、，并发出警报。得电工作，时机器不能工作，并发出警报。 Jining Medical University24第三节第三节 X线管灯丝加热电路线管灯丝加热电路关系流程： 灯丝加热电压Vf灯丝温度灯丝发射的电子数量管电流IaX线量 Jining Medical University25 Jining Medical University26 Jining Medical University27X线在大线在大mA曝光曝光时，时，X线管灯丝电线管灯丝电压接近极限值，压接近极限值，灯丝电子的发射灯丝电子的发射处在特性曲线近处在特性曲线近垂直部分垂直部分 Jining Medical Universit

11、y28 Jining Medical University29 Jining Medical University30一一.谐振式磁饱和稳压器谐振式磁饱和稳压器n1. 磁饱和磁饱和 Jining Medical University312. 磁饱和稳压器原理磁饱和稳压器原理 Jining Medical University32 Jining Medical University333. 谐振式磁饱和稳压器谐振式磁饱和稳压器 Jining Medical University34 Jining Medical University35 Jining Medical University36 J

12、ining Medical University37 Jining Medical University38二、空间补偿器二、空间补偿器 UaUa I Ia a不变不变 Jining Medical University39（一）线性补偿（一）线性补偿 Jining Medical University40 Jining Medical University41 Jining Medical University42管电流管电流500mA时，线时，线性补偿效果较差，性补偿效果较差，大型大型X线机在大线机在大mA、低低kV或高或高kV曝光曝光时，线性补偿不能时，线性补偿不能满足管电流稳定的满足管

13、电流稳定的要求。要求。 Jining Medical University43在在500mA时，时，管电压的变管电压的变化可引起管化可引起管电流电流100mA左右的变化左右的变化量。量。 Jining Medical University44（二）非线性补偿（二）非线性补偿大型大型X线机对空间电荷进行线性补偿线机对空间电荷进行线性补偿线性补偿范围窄线性补偿范围窄 Jining Medical University45XHD150B-10型型X线机的空间补偿电路线机的空间补偿电路n电路中对补偿电压在电路中对补偿电压在60kV和和90kV处设置了两个坡处设置了两个坡度（图度（图5-18）。）。n工

14、作原理：工作原理：A1-10是一个差分放大器，其同相输入端是一个差分放大器，其同相输入端施加一固定基准电压施加一固定基准电压3V，反向输入端加一与管电压，反向输入端加一与管电压成比例的直流电压信号（成比例的直流电压信号（1V/20kV）。）。n管电压管电压60kV；60kV管电压管电压90kVn图图5-18的修正电压加到的修正电压加到A1-03同相输入端，经同相跟同相输入端，经同相跟随器随器A1-03进行阻抗变换，再经晶体管进行阻抗变换，再经晶体管Q1或或Q2-02作电作电流放大后，输送到管电流调整电路的流放大后，输送到管电流调整电路的kCM端，对管端，对管电流进行补偿。电流进行补偿。 Jin

15、ing Medical University463V1.5V3V3V kV 4.5V4.5V反向输入端加一与管电压成比反向输入端加一与管电压成比例的直流电压信号（例的直流电压信号（1V/20kV）修正电压被加到修正电压被加到A1-103的同相输入端，经电压跟随器进的同相输入端，经电压跟随器进行阻抗变换，再经晶体管做电流放大后，输送到管电流调行阻抗变换，再经晶体管做电流放大后，输送到管电流调整电路的整电路的KCM端，对管电流进行补偿。端，对管电流进行补偿。 Jining Medical University47 Jining Medical University48 Jining Medical

16、 University49三、三、X线管灯丝加热电路举例线管灯丝加热电路举例n（一）（一）KF-200型型X线机线机mA调节电路调节电路nWY为谐振式磁饱和稳压器，为谐振式磁饱和稳压器，B4、B5分别为大、分别为大、小焦点灯丝变压器的初级，小焦点灯丝变压器的初级，Z为为mA选择器，选择器，W1为透视为透视mA调节电阻，调节电阻，R5为摄影为摄影mA调节电阻，调节电阻，B2为空间电荷补偿变压器的次级。为空间电荷补偿变压器的次级。n接触器接触器WC在胃肠摄影时工作。在胃肠摄影时工作。n 小焦点小焦点mA调节电路：透视、摄影调节电路：透视、摄影n 大焦点摄影大焦点摄影mA调节电路调节电路n 点片摄影

17、点片摄影mA调节电路（继电器调节电路（继电器WC工作）工作） Jining Medical University50谐振式谐振式磁饱和磁饱和稳压器稳压器大、小焦点灯丝变压器的初级大、小焦点灯丝变压器的初级mA选择器选择器透视透视mA调节电阻调节电阻摄影摄影mA调节电阻调节电阻空间电荷补偿变压器的次级空间电荷补偿变压器的次级在胃肠摄影时工作在胃肠摄影时工作1.小焦点小焦点mA调节调节电路：电路：透视透视摄影摄影2.大焦点摄影大焦点摄影mA调节电路调节电路3.点片摄影点片摄影mA调调节电路节电路（继电器（继电器WC工作）工作） Jining Medical University51（二）（二）F3

18、0-II D型型X线机灯丝加热电路线机灯丝加热电路n1.构成构成n该机灯丝加热电路由谐振式磁饱和稳压器该机灯丝加热电路由谐振式磁饱和稳压器B11；大；大、小焦点灯丝变压器、小焦点灯丝变压器B4、B3；空间电荷补偿变压；空间电荷补偿变压器器B10；透视管电流调节电位器；透视管电流调节电位器R3、R6；摄影管电；摄影管电流选择器流选择器XK等组成。等组成。n接触器接触器JC2在摄影预备时工作，接触器在摄影预备时工作，接触器JC4在点片在点片摄影预备时工作。摄影预备时工作。 Jining Medical University52n2.工作原理：工作原理：n（1）透视）透视mA调节电路调节电路n（2）小焦点）小焦点30mA摄影摄影mA调节电路调节电路n（3）大焦点）大焦点50-200mA摄影摄影mA调节电路：调节电路：XK置置于于50-200mA档，按下手动开关，档，按下手动开关，JC2工作工作n（4）点片摄影）点片摄影mA调节电路：调节电路：XK置于点片摄影所置于点片摄影所需需mA档，拉动点片摄影手柄，档，拉动点片摄影手柄，JC4工作工作 Jining Medical Univ