X射线发生装置和医用成像设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种X射线发生装置和医用成像设备，其中，装置包括：X射线管，用于输出X射线；电源电路，用于向X射线管施加预设电压；加热电路，用于向X射线管的阴极灯丝施加预设电流，以对X射线管的阴极灯丝进行加热；驱动电路，用于驱动X射线管的阳极靶面旋转；反馈电路，用于检测X射线管的管电压、管电流；控制电路，控制驱动电路驱动X射线管的阳极旋转，并根据管电压控制电源电路的输出电压，根据管电流控制加热电路的输出电流。该装置结构简单，通过对X射线管阳极旋转的精准平稳控制，能够输出小焦点、大功率的X射线，使得成像质量好，且通过对管电压、管电流的闭环控制，能够提高X射线的质量。线的质量。线的质量。

【技术实现步骤摘要】
X射线发生装置和医用成像设备


[0001]本专利技术涉及X射线
，尤其涉及一种X射线发生装置和医用成像设备。

技术介绍

[0002]目前，相关技术中的X射线发生装置，由于X射线管阳极散热不佳，导致产生的X射线焦点大，且不能在大功率条件下连续运行；旋转阳极的驱动装置多采用模拟器件控制方式，易受干扰，控制精度差，且控制系统复杂。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0004]为此，本专利技术的一个目的在于提出一种X射线发生装置，以输出小焦点、大功率的X射线，使成像质量好，且提高X射线的质量。
[0005]本专利技术的第二个目的在于提出一种医用成像设备。
[0006]为达上述目的，本专利技术第一方面实施例提出了一种X射线发生装置，该装置包括：X射线管、电源电路、加热电路、驱动电路、反馈电路和控制电路，所述X射线管与所述电源电路、所述加热电路和所述反馈电路分别连接，所述控制电路与所述电源电路、所述加热电路、所述驱动电路、所述反馈电路分别连接；其中，所述控制电路控制所述驱动电路驱动所述X射线管的阳极旋转；所述电源电路向所述X射线管施加预设电压形成管电压，所述加热电路向所述X射线管的阴极灯丝施加预设电流，以对所述X射线管的阴极灯丝进行加热产生电子，其中，所述电子在所述管电压的作用下向所述X射线管的阳极运动产生管电流，并通过所述X射线管输出X射线；所述反馈电路检测所述X射线管的管电压、管电流，并将所述管电压、所述管电流反馈至所述控制电路；所述控制电路根据所述管电压和所述管电流控制所述电源电路的输出电压和所述加热电路的输出电流。
[0007]根据本专利技术实施例的X射线发生装置，首先通过控制电路控制驱动电路驱动所述X射线管的阳极旋转，控制电源电路对X射线管施加预设电压形成管电压，并控制加热电路对X射线管的阴极灯丝进行加热使其产生电子，电子在管电压的作用下进行运动产生管电流，再利用反馈电路检测X射线管的管电压和管电流，进而根据管电压和管电流分别控制电源电路的输出电压和加热电路的输出电流，再次通过驱动电路驱动X射线管的阳极旋转，形成闭环控制。由此，该装置能够输出小焦点、大功率的X射线，使得成像质量好，且能够提高X射线的质量。
[0008]另外，根据本专利技术上述实施例的X射线发生装置还可以具有如下附加技术特征：
[0009]在本专利技术的一个实施例中，所述控制电路包括：第一脉宽调制芯片，所述第一脉宽调制芯片与所述加热电路和所述反馈电路分别连接，所述第一脉宽调制芯片用于获取所述管电流；第二脉宽调制芯片，所述第二脉宽调制芯片与所述电源电路和所述反馈电路分别连接，所述第二脉宽调制芯片用于获取所述管电压；主控芯片，所述主控芯片与所述反馈电路、所述驱动电路、所述第一脉宽调制芯片和所述第二脉宽调制芯片分别连接，所述主控芯
片用于：在接收到预热开启命令时，向所述第二脉宽调制芯片传输预热开启信号，以使所述第二脉宽调制芯片控制所述加热电路对所述X射线管的阴极灯丝进行加热；向所述驱动电路传输阳极旋转驱动信号，以使所述驱动电路驱动所述X射线管的阳极旋转；以及生成管电压设定值和管电流设定值；在接收到X射线开启命令时，将所述管电压设定值传输至所述第一脉宽调制芯片，以使所述第一脉宽调制芯片根据所述管电压设定值和所述管电压对所述电源电路进行闭环控制；将所述管电流设定值传输至所述第二脉宽调制芯片，以使所述第二脉宽调制芯片根据所述管电流设定值和所述管电流对所述加热电路进行闭环控制；在接收到X射线关闭命令时，停止向所述驱动电路传输阳极旋转驱动信号，并向所述驱动电路传输停机信号，以使所述驱动电路停止驱动所述X射线管的阳极旋转。
[0010]在本专利技术的一个实施例中，所述电源电路包括：第一整流子电路，所述第一整流子电路的输入端与交流电源连接，所述第一整流子电路用于接收所述交流电源输出的第一交流电，并对所述第一交流电进行整流处理以输出第一直流电；逆变子电路，所述逆变子电路的输入端与所述第一整流子电路的输出端连接，所述逆变子电路的控制端与所述第一脉宽调制芯片连接，所述逆变子电路用于根据所述第一脉宽调制芯片输出的逆变驱动信号对所述第一直流电进行逆变处理以输出第二交流电；升压子电路，所述升压子电路的输入端与所述逆变子电路的输出端连接，所述升压子电路用于所述第二交流电进行升压处理以输出第三交流电；第二整流子电路，所述第二整流子电路的输入端与所述升压子电路的输出端连接，所述第二整流子电路的输出端与所述X射线管连接，所述第二整流子电路用于对所述第三交流电进行整流处理以输出所述预设电压。
[0011]在本专利技术的一个实施例中，所述加热电路包括：推挽子电路，所述推挽子电路的输入端与所述第二脉宽调制芯片连接，用于接收所述第二脉宽调制芯片输出的加热信号，并将所述加热信号转化为加热所需交流电，从所述推挽子电路的第一输出端或第二输出端输出；变压器，所述变压器包括第一初级线圈、第二初级线圈和次级线圈，所述第一初级线圈与所述推挽子电路的第一输出端连接，所述第二初级线圈与所述推挽子电路的第二输出端连接，所述次级线圈与所述X射线管的阴极灯丝连接，所述变压器用于对所述加热所需交流电进行变压处理，并将变压处理后的交流电传输至所述X射线管的阴极灯丝，以对所述X射线管的阴极灯丝进行加热。
[0012]在本专利技术的一个实施例中，所述反馈电路包括：电压检测子电路，所述电压检测子电路与所述X射线管、所述第一脉宽调制芯片分别连接，所述电压检测子电路用于检测所述X射线管的管电压，并将所述管电压反馈至所述第一脉宽调制芯片；电流检测子电路，所述电流检测子电路与所述X射线管、所述第二脉宽调制芯片分别连接，所述电流检测子电路用于检测所述X射线管的管电流，并将所述管电流反馈至所述第二脉宽调制芯片。
[0013]在本专利技术的一个实施例中，所述驱动电路包括：电机，所述电机用于带动所述X射线管的阳极旋转；停机子电路，所述停机子电路与所述主控芯片、所述电机的定子绕组分别连接，所述停机子电路用于根据所述停机信号向所述定子绕组输入预设低压直流电，以减少所述X射线管的阳极停止旋转所需的时间；驱动子电路，所述驱动子电路与所述主控芯片、所述电机的定子绕组分别连接，所述驱动子电路用于根据所述阳极旋转驱动信号控制所述电机带动所述X射线管的阳极旋转。
[0014]在本专利技术的一个实施例中，所述反馈电路还包括：过零检测子电路，所述过零检测
子电路与所述交流电源、所述主控芯片分别连接，所述过零检测子电路用于对所述交流电源输出的第一交流电进行过零检测以输出过零检测信号，并将所述过零检测信号反馈至所述主控芯片；其中，所述主控芯片还用于在每次接收到所述过零检测信号预设时间后，输出预设脉宽的所述阳极旋转驱动信号。
[0015]在本专利技术的一个实施例中，所述驱动子电路包括：光耦合器，所述光耦合器的第一输入端通过第一电阻与预设电源连接，所述光耦合器的第二输入端与所述主控芯片连接以接收所述阳极旋转驱动信号，所述光耦合器的第一输出端通过第二电阻接地；开关管，所述开关管的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种X射线发生装置，其特征在于，包括：X射线管、电源电路、加热电路、驱动电路、反馈电路和控制电路，所述X射线管与所述电源电路、所述加热电路和所述反馈电路分别连接，所述控制电路与所述电源电路、所述加热电路、所述驱动电路、所述反馈电路分别连接；其中，所述控制电路控制所述驱动电路驱动所述X射线管的阳极旋转；所述电源电路向所述X射线管施加预设电压形成管电压，所述加热电路向所述X射线管的阴极灯丝施加预设电流，以对所述X射线管的阴极灯丝进行加热产生电子，其中，所述电子在所述管电压的作用下向所述X射线管的阳极运动产生管电流，并通过所述X射线管输出X射线；所述反馈电路检测所述X射线管的管电压、管电流，并将所述管电压、所述管电流反馈至所述控制电路；所述控制电路根据所述管电压和所述管电流控制所述电源电路的输出电压和所述加热电路的输出电流。2.如权利要求1所述的X射线发生装置，其特征在于，所述控制电路包括：第一脉宽调制芯片，所述第一脉宽调制芯片与所述加热电路和所述反馈电路分别连接，所述第一脉宽调制芯片用于获取所述管电流；第二脉宽调制芯片，所述第二脉宽调制芯片与所述电源电路和所述反馈电路分别连接，所述第二脉宽调制芯片用于获取所述管电压；主控芯片，所述主控芯片与所述反馈电路、所述驱动电路、所述第一脉宽调制芯片和所述第二脉宽调制芯片分别连接，所述主控芯片用于：在接收到预热开启命令时，向所述第二脉宽调制芯片传输预热开启信号，以使所述第二脉宽调制芯片控制所述加热电路对所述X射线管的阴极灯丝进行加热；向所述驱动电路传输阳极旋转驱动信号，以使所述驱动电路驱动所述X射线管的阳极旋转；以及生成管电压设定值和管电流设定值；在接收到X射线开启命令时，将所述管电压设定值传输至所述第一脉宽调制芯片，以使所述第一脉宽调制芯片根据所述管电压设定值和所述管电压对所述电源电路进行闭环控制；将所述管电流设定值传输至所述第二脉宽调制芯片，以使所述第二脉宽调制芯片根据所述管电流设定值和所述管电流对所述加热电路进行闭环控制；在接收到X射线关闭命令时，停止向所述驱动电路传输阳极旋转驱动信号，并向所述驱动电路传输停机信号，以使所述驱动电路停止驱动所述X射线管的阳极旋转。3.如权利要求2所述的X射线发生装置，其特征在于，所述电源电路包括：第一整流子电路，所述第一整流子电路的输入端与交流电源连接，所述第一整流子电路用于接收所述交流电源输出的第一交流电，并对所述第一交流电进行整流处理以输出第一直流电；逆变子电路，所述逆变子电路的输入端与所述第一整流子电路的输出端连接，所述逆变子电路的控制端与所述第一脉宽调制芯片连接，所述逆变子电路用于根据所述第一脉宽调制芯片输出的逆变驱动信号对所述第一直流电进行逆变处理以输出第二交流电；升压子电路，所述升压子电路的输入端与所述逆变子电路的输出端连接，所述升压子电路用于所述第二交流电进行升压处理以输出第三交流电；
第二整流子电路，所述第二整流子电路的输入端与所述升压子电路的输出端连接，所述第二整流子电路的输出端与所述X射线管连接，所述第二整流子电路用于对所述第三交流电进行整流处理以输出所述预设电压。4.如权利要求2所述的X射线发生装置，其特征在于，所述加热电路包括：推挽子电路，所述推挽子电路的输入端与所述第二脉宽调制芯片连接，用于接收所述第二脉宽调制芯片输出的加热信号，并将所述加热信号转化为加热所需交流电，从所述推挽子电路的第一输出端或第二输出端输出；变压器，所述变压器包括第一初级线圈、第二初级线圈和次级线圈，所述第一初级线圈与所述推挽子电路的第一输出端连接，所述第二初级线圈与所述推挽子电路的第二输出端连接，所述次级线圈与所述X射线管的阴极灯丝连...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄御，李力，李志，
申请(专利权)人：合肥美亚光电技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：