一种X射线高压电源高压输出组件的固态封装结构制造技术

本发明专利技术公开了一种X射线高压电源高压输出组件的固态封装结构，包括输入引线、高压输出引线和X射线高压电源高压输出模块，X射线高压电源高压输出模块包括用于进行电压放大及整流的高压倍压整流组件，高压倍压整流组件包括高压硅堆及高压电容器，高压硅堆及高压电容器均安装在绝缘导热基板上，输入引线与高压倍压整流组件输入相连，高压输出引线与高压倍压整流组件输出相连；X射线高压电源高压输出模块安装于绝缘盒中，采用层叠框架式固态封装，整个封装由内而外至少包括三层，每层封装采用具有不同特性的绝缘材料。本发明专利技术有效改善高压输出部分导热性不好的技术问题，实现有效减小X射线高压电源的体积尺寸。

【技术实现步骤摘要】
一种X射线高压电源高压输出组件的固态封装结构
本专利技术涉及X射线高压电源
，尤其涉及一种X射线高压电源高压输出组件的固态封装结构。
技术介绍
X射线在医疗诊治、工业检测和自然科学等领域有十分广泛的应用，其强度、频谱、空间分布以及作用时间等主要参量则取决于X射线高压电源的质量。随着科技发展，对X射线高压电源的要求也越来越高，除致力于提高其输出电压范围、稳定性、纹波和精度等指标外，发展高频化小型化的X射线高压电源也已成为行业共识。其中，X射线高压电源高压输出部分的绝缘和导热问题是X射线高压电源高频高压小型化的关键问题。X射线高压电源高压输出部分包括高压倍压整流组件及高压取样组件等部分，其体积大约占整个电源体积的1/3。高压输出部分的绝缘分为气态、液态或固态绝缘，固态封装材料击穿强度大，在相同输出高压时封装体积小，因此在实现高压电源小型化的过程中受到广泛关注。固态封装的结构一般为：将高压输出部分安装于绝缘盒内，采用某一种固态绝缘介质(硅橡胶、环氧树脂、聚氨酯橡胶等)，对高压输出组件进行整体灌封及固化。由于所采用的绝缘介质大多为高分子材料，虽然其绝缘击穿强度很高，但导热性普遍不佳，又根据发展趋势希望电源体积尽可能小，使得X射线高压电源在运行过程中易产生热量集中，出现绝缘材料热击穿现象，大大降低电源的可靠性及稳定性，给电源的小型化带来困难。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种X射线高压电源高压输出组件的固态封装结构，以解决上述技术问题。为实现上述目的本专利技术采用以下技术方案：一种X射线高压电源高压输出组件的固态封装结构，包括输入引线、高压输出引线和X射线高压电源高压输出模块，X射线高压电源高压输出模块包括用于进行电压放大及整流的高压倍压整流组件，高压倍压整流组件包括高压硅堆及高压电容器，高压硅堆及高压电容器均安装在绝缘导热基板上，输入引线与高压倍压整流组件输入相连，高压输出引线与高压倍压整流组件输出相连；X射线高压电源高压输出模块安装于绝缘盒中，采用层叠框架式固态封装，整个封装由内而外至少包括三层，每层封装采用具有不同特性的绝缘材料。作为本专利技术进一步方案，X射线高压电源高压输出模块的位于最内层的第一层封装采用具有高击穿强度及良好导热性能的复合绝缘导热材料进行灌封；所述复合绝缘导热材料由基体和填料共同构成，填料采用单一粒子，或采用多种粒子混合或不同粒径的同一粒子混合。作为本专利技术进一步方案，所述基体材料为聚乙烯、硅橡胶绝缘性能好的高分子材料，所述填料为纳米SiO2、纳米SiC、纳米Si3N4纳米颗粒。作为本专利技术进一步方案，X射线高压电源高压输出模块的第二层封装，其在第一层封装的基础上，采用具有高导热系数的绝缘材料进行涂层；其通过涂层方式对高压输出模块进行封装的。作为本专利技术进一步方案，所述第二层封装材料为SiO2、SiC、Si3N4材料。作为本专利技术进一步方案，X射线高压电源高压输出模块的第三层封装，在第一层封装以及在第二层封装的基础上，采用与第一层封装材料相同或具有类似性质的绝缘导热材料于绝缘盒内进行灌封。作为本专利技术进一步方案，在绝缘盒内表面喷涂有一层薄薄的导电性能良好的介质，作为高压输出模块的第四层封装，该喷涂介质为石墨。本专利技术的有益效果是：一种X射线高压电源高压输出组件的固态封装结构，利用层叠框架式固态封装结构将仅用一种封装材料变为利用具有不同特性的多种封装材料对高压输出部分进行分别灌封，并将灌封好的高压输出模块安装于高压绝缘盒中，以实现高压电源倍压整流模块所需的高电压、小体积绝缘的目的，在实际应用时，只需将前级输出的电压通过输入引线接入，即可在输出端得到所需的输出直流电压。本专利技术的X射线高压电源高压输出组件的固态封装结构及材料能有效改善高压输出部分导热性不好的技术问题，提高高压电源的可靠性及稳定性，在实现高压输出的同时完成X射线高压电源的体积小型化。附图说明图1为本专利技术的封装结构原理示意图；图中：1－第一层封装，2－第二层封装，3－第三层封装，4－第四层封装，5－绝缘盒，6—X射线高压电源高压输出模块,7－输入引线,8－高压输出引线。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细阐述。如图1所示，一种X射线高压电源高压输出组件的固态封装结构，其特征在于，包括输入引线7、高压输出引线8和X射线高压电源高压输出模块6，X射线高压电源高压输出模块包括用于进行电压放大及整流的高压倍压整流组件，高压倍压整流组件包括高压硅堆及高压电容器，高压硅堆及高压电容器均安装在绝缘导热基板上，输入引线与高压倍压整流组件输入相连，高压输出引线与高压倍压整流组件输出相连；X射线高压电源高压输出模块安装于绝缘盒5中，采用层叠框架式固态封装，整个封装由内而外至少包括三层，每层封装采用具有不同特性的绝缘材料。X射线高压电源高压输出模块的位于最内层的第一层封装1采用具有高击穿强度及良好导热性能的复合绝缘导热材料进行灌封；所述复合绝缘导热材料由基体和填料共同构成，要求基体材料具有非常好的绝缘性能(高绝缘强度、高体积电阻率及表面电阻率，低材料介质损耗)，低线膨胀系数、宽工作温度范围、强粘接性以及在灌封过程中不会产生有害物质等，要求填料具有导热性好、绝缘等性能，填料可以采用单一粒子，也可采用多种粒子混合或不同粒径的同一粒子混合。所述基体材料可以是聚乙烯、硅橡胶等绝缘性能很好的高分子材料，所述填料可以为纳米SiO2、纳米SiC、纳米Si3N4等纳米颗粒，以在不改变基体材料绝缘性能的条件下，增强封装介质的导热性能。X射线高压电源高压输出模块的第二层封装2，其在第一层封装的基础上，采用具有高导热系数的绝缘材料进行涂层；其通过涂层方式对高压输出模块进行封装的。所述第二层绝缘封装材料为SiO2、SiC、Si3N4材料。X射线高压电源高压输出模块的第三层封装3，在第一层封装以及在第二层封装的基础上，采用与第一层封装材料相同或具有类似性质的绝缘导热材料于绝缘盒内进行灌封。在绝缘盒内表面喷涂有一层薄薄的导电性能良好的介质，作为高压输出模块的第四层封装4，该喷涂介质为石墨。本专利技术利用层叠框架式固态封装结构将仅用一种封装材料变为利用具有不同特性的多种封装材料对高压输出部分进行分别灌封，并将灌封好的高压输出模块安装于高压绝缘盒中，以完成电压放大及整流的目的，在实际应用时，只需将前级输出的电压通过输入引线接入，即可在输出端得到所需的输出直流电压。本专利技术的X射线高压电源高压输出组件的固态封装结构及材料能有效改善高压输出部分导热性不好的技术问题，提高高压电源的可靠性及稳定性，在实现高压输出的同时完成X射线高压电源的体积小型化。以上所述为本专利技术较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本专利技术的教导，在不脱离本专利技术的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种X射线高压电源高压输出组件的固态封装结构，其特征在于，包括输入引线、高压输出引线和X射线高压电源高压输出模块，X射线高压电源高压输出模块包括用于进行电压放大及整流的高压倍压整流组件，高压倍压整流组件包括高压硅堆及高压电容器，高压硅堆及高压电容器均安装在绝缘导热基板上，输入引线与高压倍压整流组件输入相连，高压输出引线与高压倍压整流组件输出相连；X射线高压电源高压输出模块安装于绝缘盒中，采用层叠框架式固态封装，整个封装由内而外至少包括三层，每层封装采用具有不同特性的绝缘材料。

【技术特征摘要】
1.一种X射线高压电源高压输出组件的固态封装结构，其特征在于，包括输入引线、高压输出引线和X射线高压电源高压输出模块，X射线高压电源高压输出模块包括用于进行电压放大及整流的高压倍压整流组件，高压倍压整流组件包括高压硅堆及高压电容器，高压硅堆及高压电容器均安装在绝缘导热基板上，输入引线与高压倍压整流组件输入相连，高压输出引线与高压倍压整流组件输出相连；X射线高压电源高压输出模块安装于绝缘盒中，采用层叠框架式固态封装，整个封装由内而外至少包括三层，每层封装采用具有不同特性的绝缘材料。2.根据权利要求1所述的一种X射线高压电源高压输出组件的固态封装结构，其特征在于，X射线高压电源高压输出模块的位于最内层的第一层封装采用具有高击穿强度及良好导热性能的复合绝缘导热材料进行灌封；所述复合绝缘导热材料由基体和填料共同构成，填料采用单一粒子，或采用多种粒子混合或不同粒径的同一粒子混合。3.根据权利要求2所述的一种X射线高压电源高压输出组件的固态封装结构，其特征在于，所述基体材...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱凌建，欧珍珍，赵怀军，陈剑虹，黄秋红，赵敏，乔卫东，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61