本发明专利技术实施方式公开了一种低工频波纹的X射线发生电路，该电路包括：母线控制电路、反馈控制电路和功率模块，其中，功率模块用于发射X射线，功率模块的输出端连接至反馈控制电路的输入端；母线控制电路的输出端连接至功率模块的输入端，母线控制电路用于输出低工频波纹的直流电压；反馈控制电路的输出端连接至功率模块的输入端，反馈控制电路用于实现功率模块的电流闭环反馈调节和电压闭环反馈调节。通过上述方式，本发明专利技术实施方式能够在不增加PFC输出母线电容量，不提高母线电压的前提下，降低母线电压的工频纹波并提高X射线源对母线工频纹波的抑制能力，降低X射线管的电压、电流工频纹波。波。波。
【技术实现步骤摘要】
一种低工频波纹的X射线发生电路
[0001]本专利技术实施方式涉及电子
，特别是涉及一种低工频波纹的X射线发生电路。
技术介绍
[0002]X射线广泛应用于安检、异物检测、矿石分选、工业探伤、医疗器械等行业，X射线源的输出电压和电流的纹波对成像的质量、清晰度具有决定性的影响。如输出电压、电流的工频(一般而言50Hz和100Hz)纹波较大，则在图像上体现出较大的水纹波。
[0003]当前降低X射线管电压和X射线管电流的工频波纹一般通过两种方式：一种是降低前级PFC电路输出工频纹波，例如通过加大母线电容量，提高母线电压或改变输入电流的调制方式；另一种是提高X射线管电压的电压反馈环路带宽。
[0004]通过降低前级PFC电路输出工频纹波从而降低X射线管电压工频纹波的缺点：增加母线电容将导致成本增加，同时初次上电时，输入浪涌电流大；母线电容存储电荷量增大导致放电困难，导致设备、人身安全性降低；提高母线电压导致电容电压应力升高，电容寿命降低，同时高耐压电容价格高昂导致成本增加；改变输入电流的调制方式，导致交流输入功率因数降低，输入电流谐波加大，从而波形失真严重。
[0005]提高X射线管电压的反馈环路带宽降低X射线管电压工频纹波的缺点：X
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RAY射线源X射线管电压高达几十千伏到几百千伏，X射线管电压采样电阻一般为多个几百兆欧的电阻串联而成，形成高达千兆欧姆以上的上分压电阻。下分压电阻一般为数十千欧的电阻。现有实际产品中，为了提高X射线管电压的反馈环路带宽，在上分压电阻上并联了高压电容，一般为多颗耐压几十千伏的高压电容串联而成。这种高压电容价格高昂，导致成本增加；在射线源启动，X射线管电压改变时，高压电容作为微分环节，导致X射线管电流变化较大，容易出现X射线管电压振荡，射线源输出不稳定；高压电容由多颗电容串接而成，则在电容装配、焊接处带来潜在的打火风险，降低射线源的可靠性。
技术实现思路
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术实施方式采用的一个技术方案是：提供一种低工频波纹的X射线发生电路，包括：母线控制电路、反馈控制电路和功率模块，其中，所述功率模块用于发射X射线，所述功率模块的输出端连接至所述反馈控制电路的输入端；所述母线控制电路的输出端连接至所述功率模块的输入端，所述母线控制电路用于输出低工频波纹的直流电压；所述反馈控制电路的输出端连接至所述功率模块的输入端，所述反馈控制电路用于实现所述功率模块的电流闭环反馈调节和电压闭环反馈调节。
[0007]在一些实施例中，所述母线控制电路包括：功率因素校正电路；用于实现所述功率因素校正电路的反馈控制的第一电压控制电路和第一电流控制电路，其中，所述第一电压控制电路，被配置为：响应所述功率因素校正电路的采样电压，输出对应的第一电压闭环反馈信号至所述第一电流控制电路，以实现所述功率因素校正电路的电压闭环反馈控制；所
述第一电流控制电路，被配置为：响应所述功率因素校正电路的采样电流，输出对应的第一电流闭环反馈信号至所述功率因素校正电路，以实现所述功率因素校正电路的电流闭环反馈控制。
[0008]在一些实施例中，所述第一电压控制电路包括第一基准电压源和第一运算放大器，其中，所述第一基准电压源的负极接地，所述第一基准电压源的正极连接至所述第一运算放大器的同相输入端；所述功率因素校正电路输出所述采样电压至所述第一运算放大器的反相输入端，所述第一运算放大器的输出端连接至所述第一电流控制电路的输入端。
[0009]在一些实施例中，所述第一电压控制电路还包括乘法器，其中，所述乘法器的第一输入端连接至所述第一运算放大器的输出端，所述乘法器的第二输入端连接至所述第一基准电压源的正极，所述乘法器的输出端连接至所述第二运算放大器的同相输入端。
[0010]在一些实施例中，所述第一电流控制电路包括第二运算放大器和比较器，其中，所述第二运算放大器的同相输入端连接至所述第一运算放大器的输出端；所述功率因素校正电路输出采样电流至所述第二运算放大器的反相输入端，所述第二运算放大器的输出端连接至所述比较器的同相输入端；所述比较器输出调制信号至所述功率因素校正电路的开关管的栅极。
[0011]在一些实施例中，所述第一电流控制电路包括锯齿波源，所述锯齿波源的输出端连接至所述比较器的反相输入端。
[0012]在一些实施例中，所述功率因素校正电路包括boost PFC电路、buck PFC电路、buck
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boost PFC电路、zeta PFC、sepic PFC和cuk PFC电路。
[0013]在一些实施例中，所述boost PFC电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管和输入电容，其中，所述第一二极管的阳极连接至所述第三二极管的阳极、输入电容的第一端，第一二极管的阴极连接至所述第二二极管的正极；第二二极管的阴极连接至所述第四二极管的阴极、输入电容的第二端，第三二极管的阴极连接至所述第四二极管的阳极。
[0014]在一些实施例中，所述boost PFC电路还包括开关管、升压电感和采样电阻，其中，所述升压电感的第一端连接至所述输入电容的第一端，所述升压电感的第二端连接至所述开关管的漏极；所述采样电阻的第一端连接至所述输入电容的第二端，所述采样电阻的第二端连接至所述开关管的源极。
[0015]在一些实施例中，所述boost PFC电路还包括第五二极管、输出电容和输入电源，其中，所述第五二极管的阳极连接至所述开关管的漏极，所述第五二极管的阴极连接至所述输出电容的第一端；所述输出电容的第二端连接至所述开关管的源极，所述开关管的源极接地，所述开关管的栅极连接至比较器的输出端；所述输入电源的正极连接至所述第一二极管的阴极，所述输入电源的负极连接至所述第三二极管的阴极。
[0016]在一些实施例中，所述反馈控制电路包括：第二电流控制电路，被配置为：响应X射线管的电流变化，输出对应的第二电流闭环反馈信号，以实现所述X射线管的电流闭环反馈调节；第二电压控制电路，所述第二电压控制电路包括：电压控制环路、加法电路、电压调制信号产生电路和电流反馈电路，其中，所述电压控制环路被配置为：响应所述X射线管的电压变化，输出对应的第二电压闭环反馈信号，以实现所述X射线管的电压闭环反馈调节；所述电流反馈电路被配置为：响应所述X射线管的电流变化，输出对应的反馈信号；所述加法
电路被配置为：将所述反馈信号叠加在所述第二电压闭环反馈信号上；所述电压调制信号产生电路耦接至所述加法电路的输出端，被配置为：响应于所述加法电路的输出信号变化，生成对应的第二电压闭环反馈信号。
[0017]在一些实施例中，所述第二电流控制电路包括：电流采样单元，被配置为：生成跟随所述X射线管的电流成比例变化的第一电压信号；电流控制单元，所述电流控制单元包括：第二基准电压源，第一运放反馈电路以及电流调制信号产生电路；其中，所述第一运放反馈电路的同相输入端和反相输入端分别耦接至所述第二基准电压源和所述电流采样单元；所述电流调制信号产生本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
PFC电路。8.根据权利要求4所述的X射线发生电路，其特征在于，所述boost PFC电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管和输入电容，其中，所述第一二极管的阳极连接至所述第三二极管的阳极、输入电容的第一端，第一二极管的阴极连接至所述第二二极管的正极；第二二极管的阴极连接至所述第四二极管的阴极、输入电容的第二端，第三二极管的阴极连接至所述第四二极管的阳极。9.根据权利要求4所述的X射线发生电路，其特征在于，所述boost PFC电路还包括开关管、升压电感和采样电阻，其中，所述升压电感的第一端连接至所述输入电容的第一端，所述升压电感的第二端连接至所述开关管的漏极；所述采样电阻的第一端连接至所述输入电容的第二端，所述采样电阻的第二端连接至所述开关管的源极。10.根据权利要求4所述的X射线发生电路，其特征在于，所述boost PFC电路还包括第五二极管、输出电容和输入电源，其中，所述第五二极管的阳极连接至所述开关管的漏极，所述第五二极管的阴极连接至所述输出电容的第一端；所述输出电容的第二端连接至所述开关管的源极，所述开关管的源极接地，所述开关管的栅极连接至比较器的输出端；所述输入电源的正极连接至所述第一二极管的阴极，所述输入电源的负极连接至所述第三二极管的阴极。11.根据权利要求1所述的X射线发生电路，其特征在于，所述反馈控制电路包括：第二电流控制电路，被配置为：响应X射线管的电流变化，输出对应的第二电流闭环反馈信号，以实现所述X射线管的电流闭环反馈调节；第二电压控制电路，所述第二电压控制电路包括：电压控制环路、加法电路、电压调制信号产生电路和电流反馈电路，其中，所述电压控制环路被配置为：响应所述X射线管的电压变化，输出对应的第二电压闭环反馈信号，以实现所述X射线管的电压闭环反馈调节；所述电流反馈电路被配置为：响应所述X射线管的电流变化，输出对应的反馈信号；所述加法电路被配置为：将所述反馈信号叠加在所述第二电压闭环反馈信号上；所述电压调制信号产生电路耦接至所述加法电路的输出端，被配置为：响应于所述加法电路的输出信号变化，生成对应的第二电压闭环反馈信号。12.根据权利要求11所述的X射线发生电路，其特征在于，所述第二电流控制电路包括：电流采样单元，被配置为：生成跟随所述X射线管的电流成比例变化的第一电压信号；电流控制单元，所述电流控制单元包括：第二基准电压源，第一运放反馈电路以及电流调制信号产生电路；其中，所述第一运放反馈电路的同相输入端和反相输入端分别耦接至所述第二基准电压源和所述电流采样单元；所述电流调制信号产生电路耦接至所述第一运放反馈电路的输出端，被配置为：响应
于所述第一运放反馈电路的输出信号变化，生成对应的第二电流闭环反馈信号。13.根据权利要求12所述的X射线发生电路，其特征在于，所述电压控制环路包括：电压采样单元，被配置为：生成跟随所述X射线管的电压成比例变化的第二电压信号；电压控制单元，所述电压控制单元包括：第三基准电压源、反相放大电路和第二运放反馈电路；其中，所述第二运...
【专利技术属性】
技术研发人员：李赛，姜勇，祝红，张润冰，简化军，
申请(专利权)人：深圳力能时代技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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