一种医用电子直线加速器速调管灯丝电源系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种医用电子直线加速器速调管灯丝电源系统，包括可控恒流电源模块，可控恒流电源模块连接有交流电源、主控制模块和速调管灯丝，交流电源连接有电源转换模块，主控制模块连接有加速器上位机，电压转换模块还与主控制模块连接。本实用新型专利技术能够根据不同的速调管提供不同的电源，最大程度地保证速调管灯丝电流稳定，使速调管工作在稳定的状态，避免因速调管灯丝电源对速调管灯丝造成损坏，延长速调管的使用寿命，降低设备故障率。同时，检测控制模块根据电源输出检测模块检测到的电源状态设定联锁，保证电子直线加速器安全、有效地运行。

A Klystron Filament Power Supply System for Medical Electronic Linear Accelerator

The utility model provides a medical electronic linear accelerator klystron filament power supply system, which includes a controllable constant current power supply module, which is connected with an alternating current power supply, a main control module and a klystron filament, an alternating current power supply connected with a power conversion module, an accelerator upper computer connected with the main control module, and a voltage conversion module connected with the main control module. The utility model can provide different power sources according to different klystrons, ensure the stability of klystron filament current to the greatest extent, make klystron work in a stable state, avoid damage to klystron filament caused by klystron filament power supply, prolong the service life of klystron and reduce the failure rate of equipment. At the same time, the detection and control module sets interlock according to the power state detected by the power output detection module to ensure the safe and effective operation of the electronic linear accelerator.

【技术实现步骤摘要】
一种医用电子直线加速器速调管灯丝电源系统
本技术涉及医用电子直线加速器领域，具体涉及一种医用电子直线加速器速调管灯丝电源系统。
技术介绍
传统的速调管灯丝电源是分段、分级增加电源电压，即根据速调管灯丝随着预热时间的增长阻抗变小，直到稳定的特性，再结合速调管灯丝最大耐电流值来计算不同时间提供的电源电压大小，通过继电器来控制分压电阻，保证速调管灯丝电源电流不超过最大耐电流值。此种方法控制过程繁琐，需要事先计算好分段点电压，并选择合适的分压电阻，根据预热时间控制继电器。并且每一件速调管的灯丝最大耐电流值也是不相同的，那么每台医用电子直线加速器的速调管灯丝分压电阻就会不同，在实际使用过程中根据不同速调管的技术参数选择不同分压电阻显然是不可能的，这样就只能根据大多数速调管技术参数的范围来计算一个分压电阻。此为现有技术的不足，因此，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种医用电子直线加速器速调管灯丝电源系统，是非常有必要的。
技术实现思路
本技术的目的在于，针对上述分段、分级增加电源电压无法根据当前速调管的技术参数提供完全匹配的灯丝电源，可能会造成速调管工作不稳定，损坏速调管灯丝的缺陷，提供一种医用电子直线加速器速调管灯丝电源系统，以解决上述技术问题。本技术给出如下技术方案：一种医用电子直线加速器速调管灯丝电源系统，包括可控恒流源模块，可控恒流源模块连接有交流电源、主控制模块和速调管灯丝，交流电源连接有电压转换模块，主控制模块连接有加速器上位机，电压转换模块还与主控制模块连接。主控制模块接收加速器上位机的速调管灯丝电流的数据，产生控制信号，对可控恒流源模块进行控制，使得可控恒流源模块输出恒定电流，供给速调管灯丝工作。进一步地，主控制模块与可控恒流源模块之间连接有光耦隔离模块，光耦隔离模块还与电压转换模块连接。光耦隔离模块通过高速光耦与主控制模块隔离，防止电路在故障情况下，返回的电信号输入到主控制模块，并具有较高的信号输出速度，不会对主控制模块输出的信号造成传输错误。进一步地，光耦隔离模块11包括光耦隔离单元11.1和频压转换单元11.2；光耦隔离单元11.1采用型号为LTV847的光耦芯片，光耦隔离单元11.1包括输入端、输入接地端、输出端和输出电源端；频压转换单元11.2包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1以及第二电容C2；光耦隔离单元11.1的输入端连接主控制模块1，光耦隔离单元11.1的输出端连接第一电阻R1和第二电阻R2，第一电阻R1的另一端连接第一电容C1的正极和第三电阻R3，第三电阻R3的另一端连接第二电容C2的正极和第四电阻R4，并连接电压跟随模块12；第二电容C2的负极与第四电阻R4的另一端连接，第二电阻R2的另一端连接第一电容C1的负极、第二电容C2的负极以及第四电阻R4的另一端，并接地；光耦隔离单元的输入接地端接地，光耦隔离单元的输出电源端连接电压转换模块。光耦隔离单元接地端连接的大地与输出端的接地是隔离开的，从而实现了输入和输出的隔离。进一步地，光耦隔离模块与可控恒流源模块之间连接有电压跟随模块，电压跟随模块还与电压转换模块连接。电压跟随模块避免速调管灯丝负载对输出电压值的干扰，提供信号传输的可控性。进一步地，电压跟随模块包括LM358型号的运输放大器。进一步地，电压跟随模块与可控恒流源模块之间连接有信号转接模块和调制接口模块，电压跟随模块与信号转接模块连接，信号转接模块与调制接口模块连接，调制接口模块与可控恒流源模块连接；信号转接模块与电压转换模块连接。电压转换模块将交流电源的交流电压转换成供给主控制模块、检测控制模块、光耦隔离模块、电压跟随模块以及信号转接模块工作的直流电压。进一步地，可控恒流源模块与速调管灯丝之间连接有电源输出检测模块，电源输出检测模块与调制接口模块连接；信号转接模块连接有检测控制模块，检测控制模块与电压转换模块和加速器上位机连接。电源输出检测模块通过互感器检测可控恒流源模块输出的电流大小，生成检测电压信号，再经调制接口模块、信号转接模块发送给检测控制模块，检测控制模块判断是否产生联锁，并将数据信息上传到加速器上位机进行显示。进一步地，电源输出检测模块采用CE-IJ03-82BS2-0.5型号的电流互感器；调整接口模块采用281-901型号的接线端子。进一步地，可控恒流源模块与电源输出检测模块之间连接有脉冲变压器。可控恒流源模块的控制端接收经光耦隔离模块、电压跟随模块、信号转接模块和调制接口模块的控制信号，输出信号给脉冲变压器，脉冲变压器再供给调速管灯丝工作，电源输出检测模块对脉冲变压器给调速管灯丝的输出进行检测。进一步地，脉冲变压器采用XH-PULSE型号的脉冲变压器。进一步地，主控制模块与加速器上位机之间连接有第一数据通信模块，检测控制模块与加速器上位机之间连接有第二数据通信模块，第一数据通信模块及第二数据通信模块均采用CAN总线接口。主控制模块与加速器上位机之间，以及检测控制模块与加速器上位机之间均分别通过CAN总线接口进行通信，CAN总线接口可以减少通信所用的线缆数量，并具有较强的实用性，较高的安全性、可靠性，实现分布式控制。进一步地，主控制模块和检测控制模块均采用STM32型号的微处理器；所述可控恒流源模块采用RJ65000型号的程控式恒流电源。进一步地，电压转换模块包括12V输出端，光耦隔离单元的输出电源端连接电压转换模块的12V输出端；第一电阻R1、第二电阻R2以及第三电阻R3的阻值均为10KΩ，第四电阻R4的阻值为200KΩ，第一电容C1采用10F的电容，第二电容C2采用1F的电容。从以上技术方案可以看出，本技术具有以下优点：本技术能够根据不同的速调管提供不同的电源，最大程度地保证速调管灯丝电流稳定，使速调管工作在稳定的状态，避免因速调管灯丝电源对速调管灯丝造成损坏，延长速调管的使用寿命，降低设备故障率。同时，检测控制模块根据电源输出检测模块检测到的电源状态设定联锁，保证电子直线加速器安全、有效地运行。此外，本技术设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。由此可见，本技术与现有技术相比，具有实质性特点和进步，其实施的有益效果也是显而易见的。附图说明图1为本技术实施例1的系统连接示意图；图2为本技术实施例2的系统连接示意图；图3为本技术光耦隔离模块的电路原理图；其中，1-主控制模块；2-第一数据通信模块；3-第二数据通信模块；4-检测控制模块；6-可控恒流源模块；7-电源输出检测模块；8-电压转换模块；9-信号转接模块；10-调制接口模块；11-光耦隔离模块；11.1-光耦隔离单元输入端；11.2-光耦隔离单元接地端；11.3-光耦隔离单元输出端；11.4-光耦隔离单元输出电源端；12-电压跟随模块；14-加速器上位机；15-速调管灯丝；16-脉冲变压器；R1-第一电阻；R2-第二电阻；R3-第三电阻；R4-第四电阻；C1-第一电容；C2-第二电容。具体实施方式为使得本技术的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本技术具体实施例中的附图，对本技术中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例1如图1所示，本技术提供一种医用电子直线加速器速调管灯丝电源系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种医用电子直线加速器速调管灯丝电源系统，其特征在于，包括可控恒流源模块（6），可控恒流源模块（6）连接有交流电源（13）、主控制模块（1）和速调管灯丝（15），交流电源（13）连接有电压转换模块（8），主控制模块（1）连接有加速器上位机（14），电压转换模块（8）还与主控制模块（1）连接。

【技术特征摘要】
1.一种医用电子直线加速器速调管灯丝电源系统，其特征在于，包括可控恒流源模块（6），可控恒流源模块（6）连接有交流电源（13）、主控制模块（1）和速调管灯丝（15），交流电源（13）连接有电压转换模块（8），主控制模块（1）连接有加速器上位机（14），电压转换模块（8）还与主控制模块（1）连接。2.如权利要求1所述的一种医用电子直线加速器速调管灯丝电源系统，其特征在于，主控制模块（1）与可控恒流源模块（6）之间连接有光耦隔离模块（11），光耦隔离模块（11）还与电压转换模块（8）连接。3.如权利要求2所述的一种医用电子直线加速器速调管灯丝电源系统，其特征在于，光耦隔离模块（11）包括光耦隔离单元和频压转换单元；光耦隔离单元采用型号为LTV847的光耦芯片，光耦隔离单元包括输入端（11.1）、输入接地端（11.2）、输出端（11.3）和输出电源端（11.4）；频压转换单元包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1以及第二电容C2；光耦隔离单元的输入端（11.1）连接主控制模块（1），光耦隔离单元的输出端（11.3）连接第一电阻R1和第二电阻R2，第一电阻R1的另一端连接第一电容C1的正极和第三电阻R3，第三电阻R3的另一端连接第二电容C2的正极和第四电阻R4，并连接电压跟随模块（12）；第二电容C2的负极与第四电阻R4的另一端连接，第二电阻R2的另一端连接第一电容C1的负极、第二电容C2的负极以及第四电阻R4的另一端，并接地；光耦隔离单元的输入接地端（11.2）接地，光耦隔离单元的输出电源端（11.4）连接电压转换模块（8）。4.如权利要求2所述的一种医用电子直线加速器速调管灯丝电源系统，其特征在于，光耦隔离模块（11）与可控恒流源模块（6）之间连接有电压跟随模块（12），电压跟随模块（12）还与电压转换模块（8）连接。5.如权利要求4所述的一种医用电子直线...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈富宝，吉营章，赵治强，张玉彬，宋迎新，
申请(专利权)人：山东新华医疗器械股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37