隔离变换器、X射线产生设备及医学成像系统技术方案

本发明专利技术提供一种隔离变换器，包括功率变换电路、第一采样电路以及第二采样电路，所述功率变换电路包括隔离变压电路以及控制电路，所述第一采样电路以及第二采样电路的输入端均连接于所述隔离变压电路，所述第一采样电路以及第二采样电路的输出端均连接于所述控制电路；所述第一采样电路包括高速模数转换器，所述第二采样电路包括低速模数转换器，所述隔离变压电路通过所述高速模数转换器以及低速模数转换器分别连接至所述控制电路。本发明专利技术还提供一种应用上述隔离变换器的医学成像系统以及X射线产生设备。本发明专利技术提供的隔离变换器可以在保证控制性能的前提下综合考虑硬件成本，具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
隔离变换器、X射线产生设备及医学成像系统
本专利技术涉及医学成像
，尤其涉及一种隔离变换器、X射线产生设备及医学成像系统。
技术介绍
隔离变换器用于实现输入与输出之间的高频隔离，具有安全性高、体积小等优点，其能够通过变压器的变比调节变换器的增益，因此广泛应用于各种电力电子设备中。在控制隔离变换器进行高频隔离时，一般需要控制输出电压，还希望能够控制谐振腔的电流或电压，从而提高隔离变换器的控制性能和避免逆变桥在动态过程中出现过流问题，进而实现隔离变换器中的电压电流双闭环控制。数字控制具有稳定性高、可扩展性好的优点，是隔离变换器控制系统的首选。要实现隔离变换器的数字控制，模数转换器是必不可少的器件。但是现有的隔离变换器在采用模数转换器进行模数转换时，要么在性能上有较大的缺陷，例如谐振腔电流在采样时会出现较为严重的波形失真和频率混叠，进而导致调制波信号出现紊乱；要么在成本上对整个系统有极大的负荷，这导致隔离变换器整个系统的成本十分高昂。如何以最低的硬件成本来满足数字控制的需求成为目前隔离变换器的一大难点。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种改进的隔离变换器、X射线产生设备及医学成像系统，该隔离变换器能够在保证成本和整机性价比的基础上，避免第一采样电路在采样时出现波形失真和频率混叠现象，具有极高的性价比和广泛的应用前景。本专利技术提供一种隔离变换器，包括功率变换电路、第一采样电路以及第二采样电路，所述功率变换电路包括隔离变压电路以及控制电路，所述第一采样电路以及第二采样电路的输入端均连接于所述隔离变压电路，所述第一采样电路以及第二采样电路的输出端均连接于所述控制电路；所述第一采样电路包括高速模数转换器，所述第二采样电路包括低速模数转换器，所述隔离变压电路通过所述高速模数转换器以及低速模数转换器分别连接至所述控制电路。进一步地，所述隔离变压电路包括依次连接的逆变单元、谐振单元、隔离变压器单元以及整流单元；所述高速模数转换器的输入端连接于所述谐振单元，所述高速模数转换器的输出端连接于所述控制电路；及/或，所述低速模数转换器的输入端连接于所述整流单元，所述低速模数转换器的输出端连接于所述控制电路。进一步地，所述控制电路包括第一调制单元以及第一比较器，所述第一比较器的第一输入端与所述高速模数转换器的输出端相连接，所述第一比较器的第二输入端与所述第二采样单元的输出端相连接，所述第一比较器的输出端通过所述第一调制单元调制脉宽并连接至所述逆变单元的采样端。进一步地，所述第一调制单元包括第一调节器、第一限幅器及调制器，所述第一调节器用于稳定所述第一比较器的输出端电压，所述第一限幅器用于限制所述第一比较器的输出端电压波幅，所述调制器用于调制所述第一比较器的输出端脉宽，所述第一比较器的输出端依次通过所述调制器、第一限幅器及第一调节器连接至所述逆变单元。进一步地，所述第一采样电路还包括整流器，所述谐振单元的输出端通过所述整流器连接至所述高速模数转换器的输入端。进一步地，所述第一采样电路还包括数字滤波器，所述高速模数转换器的输出端通过所述数字滤波器连接至所述第一比较器的第一输入端。进一步地，所述第一采样电路还包括数字滤波器，所述第一比较器的输出端通过所述数字滤波器连接至所述第一调制单元的输入端。进一步地，所述第一采样电路还包括整流器，所述高速模数转换器的输出端通过所述整流器连接至所述第一比较器的第一输入端，且所述整流器为数字整流器。进一步地，所述第一采样电路还包括数字滤波器，所述数字滤波器设置于所述数字整流器以及第一比较器之间。进一步地，所述控制电路还包括第二调制单元以及第二比较器，所述第二比较器的第一输入端与所述低速模数转换器的输出端相连接，所述第二比较器的第二输入端连接参考电压，所述第二比较器的输出端通过所述第二调制单元调制脉宽并连接至所述第一比较器的第二输入端。进一步地，所述第二调制单元包括第二调节器及第二限幅器，所述第二调节器用于稳定所述第二比较器的输出端电压，所述第二限幅器用于限制所述第二比较器的输出端电压波幅，所述第二比较器的输出端通过相互串联的第二调节器及第二限幅器连接至所述第一比较器的第二输入端。本专利技术还提供一种X射线产生设备，包括隔离变换器，所述隔离变换器为上述任意一项所述的隔离变换器。本专利技术还提供一种医学成像系统，包括X射线产生设备，所述X射线产生设备为上述所述的X射线产生设备。本专利技术提供的隔离变换器通过在第一采样电路上设置高速模数转换器并在第二采样电路上设置低速模数转换器，能够实现以最低的硬件成本来满足系统控制的需求，可以在保证控制性能的前提下综合考虑硬件成本，具有广泛的应用前景。附图说明图1为本专利技术第一个实施方式中隔离变换器的结构示意图；图2为本专利技术第一个实施方式中第一采样单元的结构示意图；图3为本专利技术第一个实施方式中第一调制单元的结构示意图；图4为本专利技术第一个实施方式中第二采样单元的结构示意图；图5是本专利技术第二个实施方式中隔离变换器的电路结构图；图6是本专利技术第三个实施方式中隔离变换器的电路结构图；图7是本专利技术第四个实施方式中隔离变换器的电路结构图。主要元件符号说明如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，当组件被称为“装设于”另一个组件，它可以直接装设在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。请参阅图1，图1为本专利技术第一个实施方式中隔离变换器100的结构示意图。本专利技术提供一种隔离变换器100，其用于产生高压，从而为带电设备供应满足工况需求的高压。本实施方式中，隔离变换器100采用谐振型变换器，由于谐振型变换器能够利用自身的谐振过程实现软开关，有利于提高开关频率和电力设备的高频化。本实施方式中的隔离变换器100应用于X射线产生设备中，隔离变换器100采用谐振型变换器并用作X射线产生设备中的高压发生器，其能够利用自身的高频开关性能以及提供的高压变换加热X射线产生设备中的阴极灯丝，利用热电子对X射线产生设备中阳极靶盘的轰击来产生X射线。可以理解，在其他的实施方式中，隔离变换器100还可以应用于除上述X射线产生设备之外的其他带电设备中；例如，隔离变换器100还可以应用于高压直流电源、高压电力电缆试验、清洁能源电力入网等使用场合，只要隔离变换器100可以在当前的使用场合中顺利使用即可。隔离变换器100包括功率变换电路10、第一采样电路20以及第二采样电路30，第一采样电路20本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隔离变换器，包括功率变换电路、第一采样电路以及第二采样电路，所述功率变换电路包括隔离变压电路以及控制电路，所述第一采样电路以及第二采样电路的输入端均连接于所述隔离变压电路，所述第一采样电路以及第二采样电路的输出端均连接于所述控制电路；其特征在于，所述第一采样电路包括高速模数转换器，所述第二采样电路包括低速模数转换器，所述隔离变压电路通过所述高速模数转换器以及低速模数转换器分别连接至所述控制电路。

【技术特征摘要】
1.一种隔离变换器，包括功率变换电路、第一采样电路以及第二采样电路，所述功率变换电路包括隔离变压电路以及控制电路，所述第一采样电路以及第二采样电路的输入端均连接于所述隔离变压电路，所述第一采样电路以及第二采样电路的输出端均连接于所述控制电路；其特征在于，所述第一采样电路包括高速模数转换器，所述第二采样电路包括低速模数转换器，所述隔离变压电路通过所述高速模数转换器以及低速模数转换器分别连接至所述控制电路。2.如权利要求1所述的隔离变换器，其特征在于，所述隔离变压电路包括依次连接的逆变单元、谐振单元、隔离变压器单元以及整流单元；所述高速模数转换器的输入端连接于所述谐振单元，所述高速模数转换器的输出端连接于所述控制电路；及/或，所述低速模数转换器的输入端连接于所述整流单元，所述低速模数转换器的输出端连接于所述控制电路。3.如权利要求2所述的隔离变换器，其特征在于，所述控制电路包括第一调制单元以及第一比较器，所述第一比较器的第一输入端与所述高速模数转换器的输出端相连接，所述第一比较器的第二输入端与所述第二采样单元的输出端相连接，所述第一比较器的输出端通过所述第一调制单元调制脉宽并连接至所述逆变单元的采样端。4.如权利要求3所述的隔离变换器，其特征在于，所述第一调制单元包括第一调节器、第一限幅器及调制器，所述第一调节器用于稳定所述第一比较器的输出端电压，所述第一限幅器用于限制所述第一比较器的输出端电压波幅，所述调制器用于调制所述第一比较器的输出端脉宽，所述第一比较器的输出端依次通过所述调制器、第一限幅器及第一调节器连接至所述逆变单元。5.如权利要求2所述的隔离变换器，其特征在于，所述第一采样电路还包括整流器，所述谐振单元的输出端通过所述整...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝国平，舒志辉，赵凡，褚旭，
申请(专利权)人：上海联影医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31