高频高压发生器原理

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1、高频高压发生器原理与工频机相比的优点高频机的工作原理X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

2、。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、。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

4、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

5、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

6、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百KHz的高频。整流电路：整流电路的作用是将交

7、流电压变换为单向脉动的直流电压，滤波电路用来滤除整流后单向脉动电压中的交流成分，使之成为平滑的直流电压。因为高压发生器主电路电压很高，如果是被压整流滤波后的电压就可达530V左右，而稳压器件不能承受这样的高压，所以滤波后无稳压电路。单相倍压整流电路倍压整流电路：当将几个由二极管和电容组成的半波整流电路作几级串联时，交流电压经二极管D1--Dn在每半个周期内对电容C1—Cn进行充放电，用低的交流电压就可以获得单级半波整流电路几倍的输出电压。倍压整流电路可以是单倍压，两倍压，也可以是多倍压。串联谐振逆变电路如图所示为一个RLC串联谐振

8、的的桥式逆变器。逆变桥由四个臂构成，每一个臂由一个场效应管（IGBT）和一个续流二极管并联组成。输出为串联谐振电路，谐振逆变技术中有串联逆变和并联逆变两种方式，并联谐振逆变电路就用在工作频率固定或变化不大的场合。高频X线由于频率调节范围比较宽，采用