第三章高频高压发生器控制电路

1、厂第三章高频高压发生器控制电路主要内容3.1系统I电控制及电源分配电路3.2kV控制和反馈3.3灯丝驱动和mA控制3.4X线曝光控制3.5旋转阳极的定了驱动及保护电路3.6自动曝光控制(AEC)3.7自动亮度控制(ABS)3.1系统上电控制及电源分配电路3.1.1系统上电控制3.1.2电源分配3行系统上电控制在外部电网电源与发生器可靠连接后，而系统的主瑕触器没有合上以前，在发生器中仃部分线路已与外部电网电源接通得电，供系统上电控制。imcmTfx样电爪两个或儿个高阻抗电阻相互串联，根据电路的工作原理，确足适当的缩放借数,得到合适的采样电压。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

2、馈电压。kV的检测电路 # # #3.2.2kV的控制kV的控制 #YCOINCLUDESU19UX.SU25,WT603VUMBU268TP17U24BU28819 当所有的曝光条件满足，所设定的kV预置迫床由发生器CPU板的D/A转换器U22产生。由U14A缓冲，由控制板的U43A反转，并与从U46B来的kV反愀詹号起，在差分放人器U13B输入，差分放人器U13B通过产生厅kV预置腫:和kV的反馈电压的差分成比例的直流电压術出来调pkV3kV调节需求的控制电床由U21B缓冲，并提供给VCO（电压控制震荡器）。VCO提高或降低脉冲频率来改变驱动信号，使逆变器的输出频率增大或减少，因而,发生器

3、输出功率提高或降低。3.2.2kV的控制3.2.2kV的控制驱动电路至高JK变Jl器从VCO（电压控制震荡器）来的输出脉冲用于与门U24A和U24B高压允许信号用于控制U24的控制输入，如果所有的逻辑条件允许X线安全曝光，U24的控制输入保持高电平。U24A和U24B的脉冲由U26A和U26B电平转换，并提供给门极驱动电路。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。 # #Indico100X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

4、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。kV的控制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75kV。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。 # #3.2.3W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高压检测电路发生器CPU板的U14A和U15A的输出，由嘀压检测电路比较。当实际的kV超过预定值约75%时高圧检测电路产生嘀压有输出”信号。“高压有输;信号送给数字影像系统，用来使图像采集控制与曝光同步。 #高压初级电流的限

5、制保护高压初级电流的限制保护 电流限制信号同样反馈给比较機U15,如果检测到过人的初级电流,将产生一个出错脉冲。出错脉冲由U32D和U33D锁存、检测和反转。窩压油箱的初级过电流出错信号点亮D70。高压初级电流的限制保护高丿虫油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。高压初级电流的限制保护U33E的输出是恢生器准备好刀检测器逻辑或门的一个狗入。出错信号一旦存在，在揑制电路的作用下，抑制逆变器的、驱动，这可以在嵩爪油箱的初级过电流的情况下，预防逆变器的损坏。过高kV的限制保护过高kV的限制保护kV反馈信号也经由控制板的U16A,发生器CPU板的U15A,U15

6、B和A/D转换器U37传送给CPU,在曝光期间,发生器CPU板检测电圧输岀。去控制板12VXSZ5kVkV检测犧和锁存IMGHKVDETECTORANDIATCH(U31.U32A,U33A)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,当有过离的kV产生,使D69点亮，并使U33E的输出为离。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，信号电丿衣与初级电流成比例。送到U21A的输入，当超过正常的限制，U21A限制kV的产生。过高kV的限制保护逆变器短路岀错的保护kV反锻信号短路出错f-X.t-f逆变器输出赛騁離舗薜时瀾皺髓歸驱纵如果逆变器

7、短路岀错存在，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逆变器短路出错的保护iie短路出锚信号输出矩路出错信号输入DC761.PC212VXVMGHKVCCTKCTQRANDIA7CMUJ1iXtSKUKM)M311iJUMPER*12IIOkVM.HATOmjuupwiav*U33E的输出拉高。控制板的比较电路检测逆变器的出错信号，并锁存和反向C逆变器出错信号将点亮D80,D81和D82,并把逻辑或电路（由D87,D88,D89,U35C组成）的输出拉低。聽觴鯨错的情况下，抑制逆变器的门驱动,电路出错复位RESET上述三种保护电路的出错闭锁，可以PRESE

8、T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3.2kV控制和反馈3.3灯丝驱动和mA控制3.4X线曝光控制3.5旋转阳极的定了驱动及保护电路3.6自动曝光控制（AEC）3.7自动亮度控制（ABS） #3.3灯丝驱动和mA控制mA控制采用闭环控制 # #灯丝驱动电路是为卍戈竹灯丝提供加热电源的电路。因为它可实现mA调节，所以乂称为mA控制电路。按灯丝变乐器的初级线购端和次级线圈端的迫路.可分为灯丝初级电路相灯丝次级电路。灯丝次级电路9X线球管的阴极灯丝相连。球管灯丝温度一发射的电子数量一管电流一X射线剂绘的因素之一灯丝温度是山X线球管灯丝加热电压决定的.即由灯丝变爪器

9、次级电压决定。改变灯丝变压器初级电爪或电流来调节mA：CPIIndicolOO发生器mA控制框图比较电路一控制电路一灯丝电流的输岀I反馈电路T灯丝电流设定mA设定吶痕由灯丝反馈闭环控制来实现mA的控制 # #mA控制采用闭环控制灯丝控制框图 #mA及灯丝反馈双闭环控制电路框图主要内容3.3.1检测与反馈电路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3.3.1.1灯丝变压器初级电流的检测3.3.1.2mA检测电路3.3.1.3用户mA测量电路髙频商压发生器的灯丝初级电路般是由功率特组成的全桥逆变器,灯丝输出功率的控制是用逆变器脉冲宽度调制来实现的。 灯丝变压器初

10、级电流的检测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T4的初级。在变爪器T1次极的电爪由极管全桥整流，送给转换电路及放人器U4A：输出经矫止后的灯丝电流反馈的值.在此电路中.反馈比例为1V=1A的灯丝电流。有两块灯丝板的发生器相应分别检测小焦点灯丝电流和人焦点灯丝电流。 # #3.3.1.2mA检测电路3.3.1.2mA检测电路高压油箱来的阳极mA反懺在发生器控制板上的J9l和J92的mA反馈电压送到微分放大电mA信号釆样当曝光时.x线球管电流流过高压阳极和阴极板的串联电阻。经过这些电阻分压，产T的电压与X线球管的电流mA成正比.送到控制板的J9。mA反馈电压值设定比例

11、为约0.4V=400mA的阳极电流。路U6B的输入。U6B的输出送至IJU9和U30B的输入。U30B的输出是摄片时的mA的反馈电压值.反馈电压值可以由R216矫止，设定比例为1V=100niA. # #3.3.1.2mA检测电路INDIC0100发生器的阴极mA反馈仅用于阴极过电流探测。3.3.1.3用户mA测量电路在高压油箱的离压板的“地边，连接到油箱盖板上的用户mA测试接点E仃、E18o测绘方法在断电的悄况下，去掉mA测试接点曰7、E18的短接片.把测址仪器串接在E仃、E18间。注意，在测竝工作完成后，把mA测址仪器从测粧点移去后，要马上把mA测试接点E17.E48的短接片安装好。 3.

12、3.2灯丝电流的控制3.3.2灯丝电流的控制 #大條点灯线设進小條点灯线设定CPU接收到-个I恥光准备描令.在发生器CPU板.上的D/A转换器U18或U22输出与灯丝电流相关的电压（1V=1A的灯丝电流）o大、小焦点的电压值IIIU14B和U14D缓冲,发送给灯丝板的J2。牆翔擁閱般劉潇勰牖蠶瓠输灯丝电流的控制和驱动逆变输出与球管灯丝的连接 # 高频交流电来驱动灯丝变压器的初级高压阴极板和阴极高压连接器驱动X线球管的灯幺幺单灯丝板3.3.3保护电路与监控信号灯绘控制电人、小焦灯绘电沌反馈值2_IiOCUfITBCKCSA|W1ttUdtMASMJU3.3.3.1保护电路3.332信号的监控Ft

13、AMENrSU3PLYBOWDM6SALl豁翳篦爲爐选翳嶷蹩转碍灯丝电流设定电压发送给灯丝供应板的U4BU伯的输出与电流限制钳位在U1A比较。由JW1的不同跳接的选择，灯丝电流限位可设置在5.5或6.5A.灯丝电流设定电压在差分放人器U4B的输入处，与灯丝电流的反馈电压比较。当灯丝电流相关的电压高于反馈值,U4B的输出升高,U3输出的脉冲宽度加大。PWM（脉宽调制器）U3驱动组成全桥逆变器的MOSFETQ6,Q7,Q12,Q13aMOSFET功率管把35V电源转换为高频交流电来驱动灯丝变压器的初级，此电路的灯丝逆变频率约40kHZo3.3.3.1保护电路灯丝电流过低阳极电流过高阴极电流过高故障

14、的复位灯丝电流过低灯丝电流反馈值.反馈比例为4VMA的灯丝电流。由U4A输出的灯丝电流的反懺电压送到缓冲U2B的输入。在U2B的输出与U2A的1.7V比较。如果灯丝电流低于设置的掖小灯丝电加7A.U2A的输出电压下降,指示灯丝出错.这将关闭灯丝供应板的Q1。使灯丝板的J210和控制板的J3-10为罔电to灯丝电流过低灯线岀侑信号送到发生器准备好检测8S的-个输入脚.有故障时.这电路去除发伽准备好-和禅光允许借号来抑制主电路逆变辭的驱动.灯线出侑倍号也B1斯控制板的Q15.m断在发生番CPU板上的光耦U7U7的愉出驱动灯绞故碌状态指示灯DS13、DS14.并送JIJU24的输入.DS14点亮描示

15、灯线出tftU24山发生话CPU板监浏阳极电流过高在控制板上，主电路逆变器离kV的故障和鬲mA信号分别用或逻辑连在一起并定为“HV/mA“故障。这反馈给控制板的Q14的基极。在期间，Q14会关闭.也阻断发生器CPU板上的光隔U8U8的输出经由U24由CPU监控。U8同时驱动DS1KDS12.在“HV/MA”故障情况下,点亮DS12 # # #在发生器控制板上的J9/和J92的mA反馈电压送到微分放人电路U6B的输入。U6B的输出送到U9和U30B的输入。U30B的输出是摄片时的mA的反馈电压值,设定比例为1V=100mAo阳极电流过高控制板的U6B输出端的mA反馈电压,送到阳极过电流探测器（由

16、U18W成），在“阳极过电流”的情况下，阳极过电流探测器的输岀是低电平。点亮D72,并经由D65把U33E的输入拉低,强制U33E的输出为高点平。U33E的输出是“发生器准备好”检测器逻辑或门的-个输入。有过电流时，在控制电路的作用下，抑制主逆变器的门极驱动，这可以在“阳极过电流”的情况下，预防逆变器的损坏。 阴极电流过高去U33E阴极电流过高在发生器控制极上的J9M和J93的阴极mA反馈.仅用尸阴极过电流挥测。即极mASmiliJ*微分放人器U6A的输入。U6AMj薪出送给阴极过龟流蘇测器（由U47等组感2,即极过电流探测器的输出送到高阴极呜邂妙心和逻辑反向电瞬（JU32B-U33B组成）。

17、U33B输出在阴极过电流的状态下是低电平。这样，点亮D7仁并经由D64把U33E的输入拉低.如上而所述的阳极过电流故障一样，抑制主逆变器的门极驱动。在3.2所述的“阳极过电压”信号也反馈给阳极过电流探测电社即而患极过电丿I汕将処制丰也变器的口极坐动.如上描述。同样“阴极瀝压”信号也反馈给阴机疋电流探测电路。控制情况同上。 # #故障的复位阳极和阴极高电流笈咼电压故障的闭锁可用RESETS令复位3.3.3.2信号的监控如图3-16,大焦点和小焦点灯丝电流反馈信号在发生器CPU板经由微分放人器U30B和U30A,再由A/D转换器U37处理，由CPU监控。摄片mA反馈电压（1V=100mA）送到发生

18、器CPU板的U15C,透视mA反馈电爪（1V=2.5mA）送到发生器CPU板的U23A。U15C和U23A的输出反馈给A/D转换器U37,A/D转换器U37提供mA反馈值给CPUCPU使用摄片和透视的mA反馈信号来校整X线球管mA,并在曝光时，完成mA监控功能。 # #3.4X线曝光控制第三章高频高压发生器控制电路3.4.1曝光控制过程3.4.2保护电路3.1系统上电控制及电源分配电路3.2kV控制和反馈3.3灯丝驱动和mA控制3.4X线曝光控制3.5旋转阳极的定了驱动及保护电路3.6自动曝光控制（AEC）3.7自动亮度控制（ABS） #3.4.1曝光控制过程3.4.1曝光控制过程 # #如图

19、3-17,按下曝光准备（PREP）开关，通过控制台而板的U25,把发生器界而板的J47电平拉低。发生器CPU经由发生器界而板的U18和U25监控U15的输出，当U15的输出是低电平，有效的曝光准备命令被验证。按下X线曝光开关.通过操作血板的1；26把发生器界血板的J1-8电平拉低。这将川动发生器界而板的1；37和U38。发生器CPU经由发生器界面板U18和U25监控U37的输出。当有X射线硬件的要求（X线曝光开关已被按下八软件将识别U37输出的逻辑低电平。从而，CPU发出软件要求.经由发生器界而板U25,U12.U7把1；38的发射极拉低.C38的发射极保持低电平,U38启动,U38的集电极也

20、保持低电平。这将启动发生器界而板的1；22,启动发生器CPI；板的射6。发生器CPU板监控U46的输出。当U46的输出是低电平,确认一个有效的X射线曝光要求。发生器CPU板的DS42点亮,扌H示曝光要求已构成。 # # #3.4.1曝光控制过程3.4.1曝光控制过程 # #踩下透视开关（如果连接到控制而板）.经由控制板的U24把发生器界面板J46拉低.这将启动发生幣界而板的U30,U42和U44如果透视脚踏开关连接到发生器界面板踩下透视开关，这些光耦将得电。发生器CPU经由U18和U25监控U30的输出。肖有透视X射线的要求轶件将识别U30输出的逻辑低电平因而经由数据锁存和驱动电路（由U25,

21、U12,U7组成）把U42的发射极拉低,U42的发射极保持低迫平.如U42启动，U42的集电极也保持低电平。这将如前述,启动发生器界面板的U22和启动发生器CPU板的U46折示CPU曝光要求（2构成。发生器界而板包含末幅定帧电路,由U44,U32,U39,C30等组成。末帕定帧电路可以在脚踏开关松开后，能使U32保持得电约100ms,U32的发射极可以保持低电平，保持时间由发生器CPU定，这可以在接收器设置菜单设置末幅定帧时间。这可以使U32的集电极保持低电平，如前所述，使发生器界而板的U22和发生器CPU板的U46保持出动，让图彖存储装置完成报后幅图的保存。 # # 3.4.2保护电路高压允

22、许信号（TP10）曝光准备曝光准备描令也启动低速或双速启动电路“曝光要求”“发生器准备好-检测和逻辑电路无故障时.把TP14的电平拉离,这些便VCO（电压控制震荡器）电路有输出复位RESET指令可以使被控制板电路闭锁的kV和mA出错复位。按下控制台上的复位RESET按钮转换“鬲压允许电路.使出错信号复位。3.4.2保护电路“发生器准备好”检测和逻辑电路用功能模块图显示.有六个输入和三个输出。这六个输入是“曝光准备输入曝光输入和四个出错输入.四个出错输入是土12VI11源出错.灯丝电流出错.阳极启动出错,离压逆变器怖mA出错。三个输出是：“发生器准备好，“驱动允许-HV/mA!H错信号。如果任何“发生器准备好”输出驱动允许瀚出被锁住。这将抑制逆变器驱动,抑制任何高压的输出。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3.2kV控制和反馈3.