栅格调制装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种栅格调制装置，安装于高压发生器中，包括调压控制电路，按电压设定值自动调整输出电压值送至隔离升压变压器；隔离升压变压器，初级绕组与调压控制电路输出端相连，对调压控制电路输出的电压进行升压处理；倍压整流电路，对经隔离升压变压器升压处理后的电压进行倍压整流；驱动脉冲生成电路，接收高压发生器控制部分的命令，输出驱动脉冲；隔离驱动变压器，初级绕组与驱动脉冲生成电路输出端相连，次级绕组接至逆变电路；逆变电路，对倍压整流电路形成的直流电压进行逆变；取样电路，对电压信号进行采样，分别反馈至调压控制电路及高压发生器的控制部分。本发明专利技术结构简单，具有自切断功能，能够满足绝缘要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种医用高压发生器，具体地说是一种医用高压发生器中的栅格调制装置。
技术介绍
医疗领域，越来越多的CT产品采用飞焦点技术，飞焦点技术的优点有两点1.焦点切换有利于球管散热，从而起到了保护阳极靶面的作用。2.飞焦点技术可以获得双倍的数据，使图象信息量增加。实现飞焦点的方式通常有两种，一种是利用磁偏转技术来实现，另一种是利用电场偏转技术来实现。利用电场偏转技术来实现飞焦点的球管内部都具有两个栅格板，栅格电压的参考点是球管阴极，工作时把需要的电压加到栅格上，此电压可以是直流电压，也可以是方波电压。此电压会在球管内形成电场，使电子发生偏转，用以实现对球管焦点尺寸及焦点位置的控制。 栅格调制装置的工作特点是高电压，低电流，小功率。由于是在医疗设备上进行使用，所以对栅格调制模块的体积有相应的限制，不能像工业行业或是军事上那样庞大。而目前栅格调制装置的控制系统比较复杂，体积较大，且不能方便的实现变压调节。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足之处，本专利技术要解决的技术问题是提供一种体积小、绝缘强度高、且栅格电压能够方便调节的可变压、可变频栅格调制装置。 为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是 本专利技术栅格调制装置安装于高压发生器中，包括调压控制电路，按电压设定值自动调整输出电压值送至隔离升压变压器；隔离升压变压器，初级绕组与调压控制电路输出端相连，对调压控制电路输出的电压进行升压处理，次级绕组接至倍压整流电路；倍压整流电路，对经隔离升压变压器升压处理后的电压进行倍压整流，生成逆变电路所需要的直流电压；驱动脉冲生成电路，接收高压发生器控制部分的命令，输出驱动脉冲至隔离驱动变压器的初级绕组；隔离驱动变压器，初级绕组与驱动脉冲生成电路输出端相连，次级绕组接至逆变电路；逆变电路，对倍压整流电路形成的直流电压进行逆变，生成方波电压，输送至球管的栅格；取样电路，分别设于倍压整流电路的输出端及逆变电路输出端，对电压信号进行采样，分别反馈至调压控制电路及高压发生器的控制部分。 所述驱动脉冲生成电路包括比较器电路及定时器电路，其中比较器电路具有第1 6电压比较器，第1电压比较器的正输入端及第2电压比较器的负输入端与高压发生器控制部分的电压切换信号相连，第1电压比较器的负输入端及第2电压比较器的正输入端分别接有高比较电平及低比较电平，二者的输出端分别经上拉电阻网络接至第5电压比较器的输出端，且第1电压比较器的输出端与定时器电路中的第1定时器的复位端相连，第2电压比较器的输出端与定时器电路中的第2定时器的复位端相连；第3、4电压比较器的正输入端接有比较电平，负输入端分别与第1、2定时器的复位端相连，输出端经上拉电阻3与第6电压比较器的输出端相连，此信号经驱动电路放大后接至隔离驱动变压器的初级绕组；第5、6电压比较器的正输入端接有低比较电平，负输入端与高压发生器控制部分的栅格电压开启信号GMJ)N相连；定时器电路中的第1、2定时器的输出信号经驱动电路放大后接至隔离驱动变压器的初级绕组。 所述逆变电路包括第1、2场效应管，其中第1场效应管的栅极与发射极之间接有隔离驱动变压器的第2次级绕组，集电极与球管阴极相连，栅极经第1高压二极管接至第1直流电源，发射极经第2高压二极管与第3高压二极管相连，第2高压二极管与第3高压二极管的连接点构成逆变电路的栅格电压输出端；第2场效应管的栅极与发射极之间接有隔离驱动变压器的第1次级绕组，集电极接至第2高压二极管与第3高压二极管的连接点，发射极接至第2直流电源。 本专利技术具有以下有益效果及优点 1.结构简单。本专利技术采用常用的模拟器件，比如SG3525、NE555、LM339等，实现驱动脉冲生成电路、直流电源电压的闭环控制，使设计简单，逻辑清晰，很方便的完成低频情况下的载波驱动，以及直流电源电压的调整。 2.具有自切断功能。本专利技术在逆变电路上对IGBT管的驱动上增加了自切断功能，可以防止多余的电荷流动，从而提高了电路稳定性，减小了储能电容的尺寸。 3.满足绝缘要求。本专利技术在隔离驱动变压器及隔离升压变压器上采用UY16型磁芯，使初、次级之间能够实现高的绝缘要求。附图说明 图1为本专利技术结构框图； 图2为本专利技术中利用P丽方式实现电压调制电路原理 图3为本专利技术驱动脉冲生成电路原理 图4为本专利技术驱动脉冲生成电路的各部分波形 图5为本专利技术逆变电路原理图； 图6为本专利技术逆变电路的输入驱动波形及电压输出波形图。具体实施例方式本专利技术是针对医用球管栅格系统的工作特点而进行研制的。医用球管的栅格是由两块栅板构成，栅格电压的参考源是球管阴极，工作时将需要的电压加到栅格上，形成偏转电场。此电压可以是直流电压，也可以是方波电压。栅格调制装置的工作特点是高电压，低电流，小功率，且尽可能的满足功率要求的同时减小模块体积。本专利技术是采用P丽调制方式控制较宽的电压输出范围的要求，参考球管阴极的电压范围为0 _300(^，方波电压的输出频率为0 3000HZ。通过驱动脉冲生成电路来实现全范围的驱动要求，通过变压器实现低压部分和高压部分的绝缘要求，上述绝缘要求为至少要100kV。本专利技术装置的方波输出延时小于8uS，电压切换时候的上升时间小于10uS。 如图1所示，本专利技术栅格调制装置安装于高压发生器中，包括调压控制电路，按电压设定值自动调整输出电压值送至隔离升压变压器； 隔离升压变压器，初级绕组与调压控制电路输出端相连，对调压控制电路输出的4电压进行升压处理，次级绕组接至倍压整流电路； 倍压整流电路，对经隔离升压变压器升压处理后的电压进行倍压整流，生成逆变电路所需要的直流电压； 驱动脉冲生成电路，接收高压发生器控制部分的命令，输出驱动脉冲至隔离驱动变压器的初级绕组； 隔离驱动变压器，初级绕组与驱动脉冲生成电路输出端相连，次级绕组接至逆变电路； 逆变电路，对倍压整流电路形成的直流电压进行逆变，生成方波电压，输送至球管的栅格； 取样电路，具有两组，分别设于倍压整流电路的输出端及逆变电路输出端，对电压信号进行采样，分别反馈至调压控制电路及高压发生器的控制部分。 图1中的上半部分包括调压控制电路、隔离升压变压器以及倍压整流电路，这一部分用于产生直流电压，它采用P丽电压调制方式，配合隔离升压变压器以及倍压整流电路实现4路直流电压的产生。下半部分用于产生栅格所需的方波电压，这一部分包括驱动脉冲生成电路、隔离驱动变压器及逆变电路。 调压控制电路的核心器件是SG3525、IXDD414CI，电路的主要功能是完成对输出直流电源电压的自动控制。升压变压器在完成升压同时完成高低压之间的绝缘要求。倍压整流电路的功能是将经过升压变压器升压后的交流进行倍压整流形成直流。 驱动脉冲生成电路的功能是生成驱动脉冲以及对脉冲之间的时序控制，通过隔离驱动变压器来驱动逆变电路，使栅格输出电压在两个直流电压之间的切换，形成高压方波，输出给球管的栅格。 如图2所示，为采用P丽方式实现电压调制电路原理图，每一路直流电源都需要一套单独的控制系统来生成。电压设定值从Vref输入，电压范围0 10v，输入与输出电压的比例因子l : -300。电容C6的作用是对电压设定值进行缓冲，使到达积分电路的设定值有个充电的过程，以免因为反馈信号有延时而使积分电路输出信号过冲严重。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种栅格调制装置，安装于高压发生器中，其特征在于包括：调压控制电路，按电压设定值自动调整输出电压值送至隔离升压变压器；隔离升压变压器，初级绕组与调压控制电路输出端相连，对调压控制电路输出的电压进行升压处理，次级绕组接至倍压整流电路；倍压整流电路，对经隔离升压变压器升压处理后的电压进行倍压整流，生成逆变电路所需要的直流电压；驱动脉冲生成电路，接收高压发生器控制部分的命令，输出驱动脉冲至隔离驱动变压器的初级绕组；隔离驱动变压器，初级绕组与驱动脉冲生成电路输出端相连，次级绕组接至逆变电路；逆变电路，对倍压整流电路形成的直流电压进行逆变，生成方波电压，输送至球管的栅格；取样电路，分别设于倍压整流电路的输出端及逆变电路输出端，对电压信号进行采样，分别反馈至调压控制电路及高压发生器的控制部分。

【技术特征摘要】
一种栅格调制装置，安装于高压发生器中，其特征在于包括调压控制电路，按电压设定值自动调整输出电压值送至隔离升压变压器；隔离升压变压器，初级绕组与调压控制电路输出端相连，对调压控制电路输出的电压进行升压处理，次级绕组接至倍压整流电路；倍压整流电路，对经隔离升压变压器升压处理后的电压进行倍压整流，生成逆变电路所需要的直流电压；驱动脉冲生成电路，接收高压发生器控制部分的命令，输出驱动脉冲至隔离驱动变压器的初级绕组；隔离驱动变压器，初级绕组与驱动脉冲生成电路输出端相连，次级绕组接至逆变电路；逆变电路，对倍压整流电路形成的直流电压进行逆变，生成方波电压，输送至球管的栅格；取样电路，分别设于倍压整流电路的输出端及逆变电路输出端，对电压信号进行采样，分别反馈至调压控制电路及高压发生器的控制部分。2. 按权利要求1所述的栅格调制装置，其特征在于所述驱动脉冲生成电路包括比较器电路及定时器电路，其中比较器电路具有第1 6电压比较器(Ul U6)，第1电压比较器(Ul)的正输入端及第2电压比较器(U2)的负输入端与高压发生器控制部分的电压切换信号相连，第1电压比较器(Ul)的负输入端及第2电压比较器(U2)的正输入端分别接有高比较电平及低比较电平，二者的输出端分别经上拉电阻网络(R2、R3、R4)接至第5电压比较器(U5)的输出端，且第1电压比较器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：付国辉，
申请(专利权)人：东软飞利浦医疗设备系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]