大型X线机电路原理课件.ppt

1、第三章第三章 高频高压发生器控制电路高频高压发生器控制电路.主要内容n3.1 系统上电控制及电源分配电路n3.2 kV控制和反馈n3.3 灯丝驱动和mA控制n3.4 X线曝光控制n3.5 旋转阳极的定子驱动及保护电路n3.6 自动曝光控制（AEC）n3.7 自动亮度控制（ABS）.3.1 系统上电控制及电源分配电路n3.1.1系统上电控制 n3.1.2 电源分配.3.1.1系统上电控制n在外部电网电源与发生器可靠连接后，而系统的主接触器没有合上以前，在发生器中有部分线路已与外部电网电源接通得电，供系统上电控制。.3.1.1系统上电控制变压器T2CPI indico100发生器，在外部电网电源与

2、发生器可靠连接后，变压器T2的初级得电。.3.1.1系统上电控制T2次级电压通过整流获得低压电源直流24V.系统上电过程1、开启：按下ON，Q2的基极为低，Q2导通。Q3的基极为高，Q3导通，Q3的集电极保持低电平，在ON松开后，Q3的集电极反过来使Q2的基极保持为低，Q2、Q3保持导通。.系统上电过程 2、电源继电器吸合：Q3的集电极通过D16连接到K2和K3。这时，如果S3在NORMAL的位置上，继电器K2和K3闭合。S3在LOCKOUT的位置上，系统不能正常上电。.系统上电过程 3、系统上电：1、在发生器界面板上的低压直流电源（+5 V，12 V，15 V，24 V）有效，2、给控制台面

3、板提供+24 V的电源。3、在检测到直流电源DC+5V后，发生器CPU发出P/S ON（Power Supply ON）命令，发生器正常上电。.系统电源的关断n1、控制电路的关断：按下任一个OFF开关，发生器界面板上Q1导通，阻断Q2，也阻断Q3。发生器界面板K2，K3不再吸合。n2、电源的关断：K2，K3的断开，发生器界面板的DC电源，操作面板上的+24V的电源失去，整个发生器的电源关断。.外部紧急按钮控制n在通常的情况下，J17-1和J17-2之间有短接跳线，当除去J17-1和J17-2之间短接跳线，可以接紧急按钮，只要把紧急按钮两端与J17-1与J17-2连接。接紧急按钮其他的紧急中断方

4、式？.上电电路的要点n预供电n开、关电路有自保n急停断点的位置n电源分配的要求.3.1.2 电源分配K2，K3吸合后，发生器界面板上的直流电源24 V，15 V，12 V，+5 V 建立。.图3-4电源分配n各种电源分配给AEC板、接口板、发生器CPU板；n在发生器CPU板上DS33、3639指示相应的直流电源的存在。.图3-5电源分配1、当发生器界面板上的+5V电源建立后，发生器CPU得电，并开始工作。2、线电压给电源辅助变压器T1供电，T1是自耦变压器，自耦变压器T1的初级给风扇和在高压油箱中的球管1和球管2的选择线圈提供120VAC电源，给球管阳极转子启动及运行提供电源。根据不同类型的球

5、管的需求，T1输出可以设置，旋转阳极的低速启动电压可以设置为120或240V交流电压，运行电压可以设置为52或73或94 V交流电压。.图3-5电源分配.附件板的各直流电源的建立n变压器T1的次级给附件板提供低电压的交流电。n附件板的各直流电源也建立：n通过F3，F4，整流元件D32建立35 V；n通过F1，F2，整流元件D33，U6，U5和U4建立12 V。n给灯丝板、控制板和双速启动板提供所要求的直流电压。n而控制板和双速启动板各自有5V供电的调整器，提供板内所需的+5V电压。.电源分配电路n了解各电路所需电源的情况。n在系统上电后，电源分配电路要把各部分电路所需的各种电源，包括电压值、容

6、量、是否需加熔断器等，设计好，送到这些电路。.第三章第三章 高频高压发生器控制电路高频高压发生器控制电路n3.1 系统上电控制及电源分配电路n3.2 kV控制和反馈n3.3 灯丝驱动和mA控制n3.4 X线曝光控制n3.5 旋转阳极的定子驱动及保护电路n3.6 自动曝光控制（AEC）n3.7 自动亮度控制（ABS）.3.2 kV控制和反馈nX线的质（硬度）是由kV的大小决定的，调节kV就能有效地控制X线的质。由于人体各组织部位密度、厚度的差异很大，这就要求X线高压发生器必须有一个调节范围很宽的kV调节系统，以满足人体各部位对X线穿透能力的要求。.3.2 kV控制和反馈n高频高压发生器kV的控制

7、使用闭环控制，即使用kV的测量电路，由比较电路把所测值与kV的设定值相比较，如果有差别的话，由控制电路对控制参数进行快速调整，直到kV的设定值与测量值一致。比较电路kV设定kV的控制kV的输出kV的反馈.3.2 kV控制和反馈n3.2.1 kV的检测电路n3.2.2 kV的控制n3.2.3 保护电路.3.2.1 kV的检测电路n采样电路n两个或几个高阻抗电阻相互串联，根据电路的工作原理，确定适当的缩放倍数，得到合适的采样电压。n如75KV的电压需要用5V电压来反馈，电阻的比值为75000：5，即为15000：1.3.2.1 kV的检测电路n采样电路n阳极和阴极电路各自都有电压分配器提供阳极和阴

8、极的kV反馈电压。.3.2.1 kV的检测电路nkV采样电压，输入到U12A和U12B。kV反馈的缩放刻度由R215设置。阳极和阴极的反馈信号由U16B总和后送到各控制点。nU12A和U12B的输出信号通过R220、R221、D92、D93产生阳极过电压信号和阴极过电压信号。KV采样电压kV反馈.3.2.2 kV的控制n当所有的曝光条件满足，所设定的kV预置电压由发生器CPU板的D/A转换器U22产生。由U14A缓冲，由控制板的U13A反转，并与从U16B来的kV反馈信号一起，在差分放大器U13B输入，差分放大器U13B通过产生与kV预置值和kV的反馈电压的差分成比例的直流电压输出来调节kV。

9、kV反馈kV预置电压kV控制电压.3.2.2 kV的控制kV控制电压kV调节需求的控制电压由U21B缓冲，并提供给VCO（电压控制震荡器）。VCO提高或降低脉冲频率来改变驱动信号，使逆变器的输出频率增大或减少，因而，发生器输出功率提高或降低。两组脉冲两组脉冲？.3.2.2 kV的控制n从VCO（电压控制震荡器）来的输出脉冲用于与门U24A和U24B。高压允许信号用于控制U24的控制输入，如果所有的逻辑条件允许X线安全曝光，U24的控制输入保持高电平。U24A和U24B的脉冲由U26A和U26B电平转换，并提供给门极驱动电路。允许曝光.MOSFET控制脉冲驱动电路3.2.2 kV的控制n控制板上

10、的驱动脉冲控制信号送给门驱动电路。门极驱动电路把控制信号转换为高频门脉冲，用来驱动全桥逆变电路的MOSFET功率管。n逆变板产生调整过的电压送给高压变压器的初级。至高压变压器.3.2.2 kV的控制nIndico 100 X线发生器根据输出功率的大小使用一块，两块，或三块逆变板。功率越大，使用的逆变板越多，80和100KW的发生器使用三块逆变板nP31 低功率输出时，由控制板的K2，断开第三块逆变板.3.2.2 kV的控制n高压油箱有阳极和阴极部分。阳极和阴极部分各自有自己的电压变压器和高压整流器。n阳极部分产生阳极电压，0到75kV，阴极部分产生阴极电压，0到-75 kV。n阳极和阴极部分包

11、含电压分配器提供阳极和阴极的kV反馈电压。高压油箱.高压检测电路n发生器CPU板的U14A和U15A的输出,由“高压检测电路比较。n当实际的kV超过预定值约75%时，“高压检测电路”产生“高压有输出”信号。n“高压有输出”信号送给数字影像系统，用来使图像采集控制与曝光同步。预置值反馈值.3.2.3 保护电路n高压初级电流的限制保护 n过高kV的限制保护 n逆变器短路出错的保护.高压初级电流的限制保护高压油箱的初级电流从T1采样，通过整流产生一个电流限制信号，信号电压与初级电流成比例。送到U21A的输入，当超过正常的限制，U21A限制kV的产生。.高压初级电流的限制保护电流限制信号同样反馈给比较

12、器U15，如果检测到过大的初级电流，将产生一个出错脉冲。出错脉冲由U32D和U33D锁存、检测和反转。高压油箱的初级过电流出错信号点亮D70。.高压初级电流的限制保护高压油箱的初级过电流出错信号经由D66把U33E的输入拉低。使U33E的输出为高。初级过电流出错信号去控制板.去控制板高压初级电流的限制保护 U33E的输出是“发生器准备好”检测器逻辑或门的一个输入。出错信号一旦存在，在控制电路的作用下，抑制逆变器的门驱动，这可以在高压油箱的初级过电流的情况下，预防逆变器的损坏。.过高kV的限制保护nkV反馈信号也经由控制板的U16A，发生器CPU板的U15A，U15B和A/D转换器U37传送给C

13、PU，在曝光期间，发生器CPU板检测电压输出。kV反馈信号CPU板.过高kV的限制保护去控制板kV反馈信号kV反馈信号也发送到kV检测器和锁存（由U31，U32A，U33A组成），当有过高的kV产生，使D69点亮，并使U33E的输出为高。kV检测器和锁存.过高kV的限制保护 U33E的输出是高电平时，抑制逆变器门极驱动，在kV过电压的情况下，预防逆变器的损坏。去控制板kV反馈信号kV检测器和锁存.逆变器短路出错的保护短路出错信号逆变器输出如果逆变器短路出错存在，在逆变板上的电流检测变压器产生一个电流脉冲，反馈给控制板。.逆变器短路出错的保护控制板的比较电路检测逆变器的出错信号，并锁存和反向。逆

14、变器出错信号将点亮D80，D81和D82，并把逻辑或电路（由D87，D88，D89，U35C组成）的输出拉低。短路出错信号输出短路出错信号输入.逆变器短路出错的保护逻辑或电路的输出是低电平使U33E输入降低，把U33E的输出拉高。在逆变器短路出错的情况下，抑制逆变器的门驱动，阻止高压的产生。.电路出错复位上述三种保护电路的出错闭锁，可以用RESET指令复位。RESET指令.第三章第三章 高频高压发生器控制电路高频高压发生器控制电路n3.1 系统上电控制及电源分配电路n3.2 kV控制和反馈n3.3 灯丝驱动和mA控制n3.4 X线曝光控制n3.5 旋转阳极的定子驱动及保护电路n3.6 自动曝光

15、控制（AEC）n3.7 自动亮度控制（ABS）.3.3 灯丝驱动和mA控制n灯丝驱动电路是为X线管灯丝提供加热电源的电路。可实现mA调节，所以又称为mA控制电路。n按灯丝变压器的初级线圈端和次级线圈端的电路，可分为灯丝初级电路和灯丝次级电路。灯丝次级电路与X线球管的阴极灯丝相连。n球管灯丝温度 发射的电子数量 管电流 X射线剂量的因素之一n灯丝温度是由X线球管灯丝加热电压决定的，即由灯丝变压器次级电压决定。改变灯丝变压器初级电压或电流来调节mA。.mA控制采用闭环控制比较电路mA设定控制电路灯丝电流的输出灯丝电流设定反馈电路mA输出CPI Indico100发生器mA控制框图由灯丝反馈闭环控制

16、来实现mA的控制.mA控制采用闭环控制mA 反馈电路比较电路mA设定控制电路灯丝电流输出灯丝电流反馈电路mA输出比较电路控制电路mA 及灯丝反馈双闭环控制电路框图.灯丝控制框图脉冲宽度调制器驱动驱动变压器逆变桥Q1Q4灯丝变压器35V灯丝控制电压灯丝ON电流取样变压器转换缓冲灯丝监控高频高压发生器的灯丝初级电路一般是由功率管组成的全桥逆变器，灯丝输出功率的控制是用逆变器脉冲宽度调制来实现的。.主要内容n3.3.1 检测与反馈电路n3.3.2 灯丝电流的控制n3.3.3 保护电路与监控信号.3.3.1 检测与反馈电路n3.3.1.1 灯丝变压器初级电流的检测 n3.3.1.2 mA检测电路n3.

17、3.1.3 用户mA测量电路.灯丝变压器初级电流的检测在灯丝变压器的初级串入灯丝电流检测变压器T1的初级。.灯丝变压器初级电流的检测n在变压器T1次极的电压由二极管全桥整流，送给转换电路及放大器U4A。输出经矫正后的灯丝电流反馈的值，在此电路中，反馈比例为1V=1A的灯丝电流。n有两块灯丝板的发生器，相应分别检测小焦点灯丝电流和大焦点灯丝电流。.3.3.1.2 mA检测电路n当曝光时，X线球管电流流过高压阳极和阴极板的串联电阻。经过这些电阻分压，产生的电压与X线球管的电流mA成正比，送到控制板的J9。nmA反馈电压值设定比例为约0.4V=100 mA的阳极电流。mA信号采样.高压油箱来的阳极m

18、A反馈3.3.1.2 mA检测电路n在发生器控制板上的J9-1和J9-2的mA反馈电压送到微分放大电路U6B的输入。U6B的输出送到U9和U30B的输入。透视的mA反馈值1V=2.5 mA摄片的mA反馈值1V=100 mA.3.3.1.2 mA检测电路nINDICO 100发生器的阴极mA反馈仅用于阴极过电流探测。高压油箱来的阴极mA反馈.3.3.1.3 用户mA测量电路 n在高压油箱的高压板的“地”一边，连接到油箱盖板上的用户mA测试接点E17、E18。n测量方法：在断电的情况下，去掉mA测试接点E17、E18的短接片，把测量仪器串接在E17、E18间。n注意：在测量工作完成后，把mA测量仪

19、器从测量点移去后，要马上把mA测试接点E17、E18的短接片安装好。.3.3.2 灯丝电流的控制nCPU接收到一个曝光准备指令，在发生器CPU板上的D/A转换器U18或U22输出与灯丝电流相关的电压（1V=1A的灯丝电流）。n大、小焦点的电压值由U14B和U14D缓冲，发送给灯丝板的J2。大焦点灯丝设定小焦点灯丝设定.3.3.2 灯丝电流的控制n灯丝板的控制：由功率管组成的全桥逆变器，灯丝输出功率的控制是用逆变器脉冲宽度调制来实现的。反馈值设定值最大灯丝限制去灯丝变压器初级.灯丝电流的控制和驱动n灯丝电流设定电压发送给灯丝供应板的U1B。U1B的输出与电流限制钳位在U1A比较。由JW1的不同跳

20、接的选择，灯丝电流限位可设置在5.5或6.5A。n灯丝电流设定电压在差分放大器U4B的输入处，与灯丝电流的反馈电压比较。当灯丝电流相关的电压高于反馈值，U4B的输出升高，U3输出的脉冲宽度加大。nPWM（脉宽调制器）U3驱动组成全桥逆变器的MOSFET Q6，Q7，Q12，Q13。MOSFET功率管把35V电源转换为高频交流电来驱动灯丝变压器的初级，此电路的灯丝逆变频率约40 kHz。.逆变输出与球管灯丝的连接 n高频交流电来驱动灯丝变压器的初级n高压阴极板和阴极高压连接器驱动X线球管的灯丝大焦小焦.单灯丝板n大焦点时，灯丝板上的K1不吸合，选择大焦点。n小焦点时，灯丝板上的K1吸合，选择小焦

21、点。灯丝控制电压大、小焦灯丝电流反馈值大、小焦选择.3.3.3 保护电路与监控信号保护电路与监控信号n3.3.3.1 保护电路n3.3.3.2 信号的监控.3.3.3.1 保护电路n灯丝电流过低n阳极电流过高n阴极电流过高n故障的复位.灯丝电流反馈值去控制板灯丝出错信号,高电平灯丝电流过低n灯丝电流反馈值，反馈比例为1V=1A的灯丝电流。n由U4A输出的灯丝电流的反馈电压送到缓冲U2B的输入。在U2B的输出与U2A的1.7V比较。如果灯丝电流低于设置的最小灯丝电流1.7A，U2A的输出电压下降，指示灯丝出错。这将关闭灯丝供应板的Q1。使灯丝板的J2-10和控制板的J3-10为高电平。.灯丝电流

22、过低n灯丝出错信号送到发生器准备好检测器的一个输入脚，有故障时，这电路去除“发生器准备好”和“曝光允许”信号来抑制主电路逆变器的驱动。n灯丝出错信号也阻断控制板的Q15，阻断在发生器CPU板上的光耦U7。U7的输出驱动灯丝故障状态指示灯DS13、DS14，并送到U24的输入，DS14点亮指示灯丝出错，U24由发生器CPU板监测。灯丝出错信号.阳极电流过高n在控制板上，主电路逆变器高kV的故障和高mA信号分别用或逻辑连在一起，并定为“HV/mA”故障。这反馈给控制板的Q14的基极。在“HV/mA”出错期间，Q14会关闭，也阻断发生器CPU板上的光隔U8。U8的输出经由U24由CPU监控。U8同时

23、驱动DS11、DS12，在“HV/MA”故障情况下，点亮DS12。.高压油箱来阳极mA反馈mA反馈电压阳极电流过高n在发生器控制板上的J9-1和J9-2的mA反馈电压送到微分放大电路U6B的输入。U6B的输出送到U9和U30B的输入。U30B的输出是摄片时的mA的反馈电压值，设定比例为1V=100 mA。去U33E.阳极电流过高n控制板的U6B输出端的mA反馈电压，送到阳极过电流探测器（由U18等组成），在“阳极过电流”的情况下，阳极过电流探测器的输出是低电平。n点亮D72，并经由D65把U33E的输入拉低，强制U33E的输出为高点平。nU33E的输出是“发生器准备好”检测器逻辑或门的一个输入

24、。有过电流时，在控制电路的作用下，抑制主逆变器的门极驱动，这可以在“阳极过电流”的情况下，预防逆变器的损坏。.去U33E阴极电流过高.阴极电流过高n在发生器控制板上的J9-4和J9-3的阴极mA反馈，仅用于阴极过电流探测。阴极mA反馈用于微分放大器U6A的输入。U6A的输出送给阴极过电流探测器（由U17等组成），阴极过电流探测器的输出送到高阴极电流锁存和逻辑反向电路（由U32B，U33B组成）。U33B的输出在阴极过电流的状态下是低电平。这样，点亮D71，并经由D64把U33E的输入拉低，如上面所述的阳极过电流故障一样，抑制主逆变器的门极驱动。.故障的复位阳极和阴极高电流及高电压故障的闭锁可用

25、RESET指令复位.3.3.3.2 信号的监控n如图3-16，大焦点和小焦点灯丝电流反馈信号在发生器CPU板经由微分放大器U30B和U30A，再由A/D转换器U37处理，由CPU监控。n摄片mA反馈电压（1V=100 mA）送到发生器CPU板的U15C，透视mA反馈电压（1V=2.5 mA）送到发生器CPU板的U23A。U15C和U23A的输出反馈给A/D转换器U37，A/D转换器U37提供mA反馈值给CPU。CPU使用摄片和透视的mA反馈信号来校整X线球管mA，并在曝光时，完成mA监控功能。.第三章第三章 高频高压发生器控制电路高频高压发生器控制电路n3.1 系统上电控制及电源分配电路n3.

26、2 kV控制和反馈n3.3 灯丝驱动和mA控制n3.4 X线曝光控制n3.5 旋转阳极的定子驱动及保护电路n3.6 自动曝光控制（AEC）n3.7 自动亮度控制（ABS）.3.4 X线曝光控制n3.4.1 曝光控制过程n3.4.2 保护电路.3.4.1 曝光控制过程n如图3-17，按下曝光准备（PREP）开关，通过控制台面板的U25，把发生器界面板的J4-7电平拉低。发生器CPU经由发生器界面板的U18和U25监控U15的输出，当U15的输出是低电平，有效的曝光准备命令被验证。.3.4.1 曝光控制过程n按下X线曝光开关，通过操作面板的U26，把发生器界面板的J4-8电平拉低。这将启动发生器界

27、面板的U37和U38。发生器CPU经由发生器界面板U18和U25监控U37的输出。当有X射线硬件的要求（X线曝光开关已被按下），软件将识别U37输出的逻辑低电平。从而，CPU发出软件要求，经由发生器界面板U25，U12，U7把U38的发射极拉低，U38的发射极保持低电平，U38启动，U38的集电极也保持低电平。这将启动发生器界面板的U22，启动发生器CPU板的U46。发生器CPU板监控U46的输出。当U46的输出是低电平，确认一个有效的X射线曝光要求。发生器CPU板的DS42点亮，指示曝光要求已构成。.3.4.1 曝光控制过程n踩下透视开关（如果连接到控制面板），经由控制板的U24把发生器界面

28、板J4-6拉低，这将启动发生器界面板的U30，U42和U44。如果透视脚踏开关连接到发生器界面板，踩下透视开关，这些光耦将得电。发生器CPU经由U18和U25监控U30的输出。当有透视X射线的要求，软件将识别U30输出的逻辑低电平，因而经由数据锁存和驱动电路（由U25，U12，U7组成）把U42的发射极拉低，U42的发射极保持低电平，如U42启动，U42的集电极也保持低电平。这将如前述，启动发生器界面板的U22和启动发生器CPU板的U46。指示CPU曝光要求已构成。.3.4.1 曝光控制过程n发生器界面板包含末幅定帧电路，由U44，U32，U39，C30等组成。末幅定帧电路可以在脚踏开关松开后

29、，能使U32保持得电约100ms，U32的发射极可以保持低电平，保持时间由发生器CPU定，这可以在接收器设置菜单设置末幅定帧时间。这可以使U32的集电极保持低电平，如前所述，使发生器界面板的U22和发生器CPU板的U46保持启动，让图象存储装置完成最后一幅图的保存。.曝光控制过程n各种曝光信号的确认n末幅定帧电路n曝光的保护电路.3.4.2 保护电路n高压允许信号（TP10）n“曝光准备”n“曝光准备”指令也启动低速或双速启动电路 n“曝光要求”n“发生器准备好”检测和逻辑电路 n无故障时，把TP14的电平拉高，这些使VCO（电压控制震荡器）电路有输出 n复位RESET指令可以使被控制板电路闭

30、锁的kV和mA 出错复位。按下控制台上的复位RESET按钮转换“高压允许”电路，使出错信号复位。.3.4.2 保护电路n“发生器准备好”检测和逻辑电路用功能模块图显示，有六个输入和三个输出。n六个输入：“曝光准备”，“曝光”和四个出错输入，四个出错输入是12V电源出错，灯丝电流出错，阳极启动出错，高压逆变器/高mA出错。n三个输出是：“发生器准备好”，“驱动允许”，“HV/mA出错”信号。n如果任何“发生器准备好”输出、“驱动允许”输出被锁住。这将抑制逆变器驱动，抑制任何高压的输出。.第三章第三章 高频高压发生器控制电路高频高压发生器控制电路n3.1 系统上电控制及电源分配电路n3.2 kV控

31、制和反馈n3.3 灯丝驱动和mA控制n3.4 X线曝光控制n3.5 旋转阳极的定子驱动及保护电路n3.6 自动曝光控制（AEC）n3.7 自动亮度控制（ABS）.3.5 旋转阳极的定子驱动及保护电路n旋转阳极X线球管的功率是基于阳极转速达到额定值时的功率，如果在阳极转速尚未达到额定值时曝光，将会造成X线管的靶面熔化损坏。n需要旋转阳极定子驱动和保护电路。.3.5 旋转阳极的定子驱动及保护电路n定子由启动绕组和工作绕组组成，由同一单相电源供电，在启动绕组中串接电容器进行移相。在启动绕组中串入电容后还加大了启动转矩，其大小与电容器的容量成正比例。n为了加大启动转矩，也可加一较高的启动电压，待旋转阳

32、极正常运转后，再将运转电压降低。n由于旋转阳极启动电机工作时间不长，亦可采用同一启动电压。.3.5 旋转阳极的定子驱动及保护电路n中型诊断X线机一般采用低速旋转阳极的X线球管，当电源频率为50Hz时，其阳极转速理论值为3000 rpm，实际转速为2800 rpm左右。n在大型X线机中，为了提高X线球管的功率，常采用三倍频率启动电压及运转电压的来提高阳极转速，其阳极转速理论值为9000 rpm，实际转速可高达8500 rpm左右。n在低功率时，这些球管的阳极转速为低转速，在高功率时，这些球管的阳极转速为高转速，因而，称之为双速球管，要使用双速启动电路控制。.3.5 旋转阳极的定子驱动及保护电路n

33、为确保在曝光前旋转阳极启动，并在达到规定转速后才能接通高压进行曝光，采用了保护电路。n一般在运行绕组中串联一电流继电器或电流互感器，以监测工作绕组是否有启动电流流过；在启动绕组串接的电容器两端并联一电压继电器或电压互感器，以监测启动绕组是否有启动电流流过。n有些电路在运行绕组和启动绕组分别串联一电流继电器，以监测启动绕组是否有启动电流流过。n只有当工作绕组和启动绕组工作均正常时，延时器才开始延时，经过1秒左右的延时，旋转阳极达到规定的转速后，才允许X线机曝光。.3.5.1 低速启动电路n启动及运行电源：电源辅助变压器T1提供定子启动电压（交流120或240V）和运行电压（交流52，73，或94

34、V）.3.5.1 低速启动电路n阳极启动前的保护：1、“高压允许”信号存在；2、没有“球管1、球管2不匹配和温控装置打开”故障；3、没有“12VDC、软启动”故障。n这会启动Q15，使低速启动板的K1线圈得电。nK1是保护继电器，在通常情况下闭合，如果上述任一故障存在，K1阻断，将使阳极启动主电路开路。.3.5.1 低速启动电路n阳极启动及运行的控制：1、启动周期：当有一个“曝光准备”请求时，“曝光准备”指令送到在附件板上的启动和运行逻辑电路。这会把附件板上的J4-11电平拉低，给低速启动板的U2加压，开始启动周期。启动周期有1.5秒或2.5秒，这时间可由附件板上的JW1设置。2、运行周期：完

35、成启动周期，启动和运行逻辑电路把附件板上的J4-11电平拉高，关闭低速启动板上的U2。在U2关闭100毫秒后，附件板上J4-12电平被拉低，给低速启动板的U1加压，开始运行周期。.双向可控硅开关n也称交流固态继电器，是四端有源器件，其中两端为输入控制端，另两端为输出受控端，中间采用光电隔离，以实现输入与输出的电气隔离。当输入端加上直流或脉冲信号，输出端就能从关断态转化为导通，当输入端信号撤消后，负载端的电流小于可控硅的维持电流时（交流换相），固态继电器输出关断。n有些固态继电器内部包括过零检测电路，能实现负载电源电压过零时，才导通。能实现零导通，零关断。输入控制端输出受控端.1、Q2和Q1是三

36、端双向可控硅开关元件，当U2、U1加压，Q2和Q1在AC波形过零点触发。触发时，就象低电阻开关。2、Q2切换定子启动电压，Q1切换定子运行电压。3、公共线（交流电源回馈），经由F3和保护继电器K1连接到启动接线端的公共端子（COMM）。由Q2和Q1控制的启动或运行电压送到保护继电器K1，并经由K3的线圈和K4的触点送到主线圈；经由K2的线圈，电容C3，K4的触点送到副线圈。4、K4用来切换球管1或球管2的选择。阳极启动及运行的主电路.阳极启动的检测与监控：nK3和K2是电流感应继电器，当定子主线圈、副线圈电流超过预设限制，K3和K2分别闭合。当K3和K2都闭合时，附件板上的Q3的基极为高电平，

37、这会启动Q3，并启动控制板上的Q18。n如果没有定子故障，控制板上的定子故障线（J6-10）会是低电平。这是“发生器准备好”探测器逻辑电路的其中一个输入。n在定子故障情况下，“发生器准备好”和“高压允许”信号立刻去除，抑制kV的输出。当CPU探测到定子故障，“高压允许信号”和“曝光准备”信号去除后，打开在低速启动板上的保护继电器K1，使阳极启动电路开路。.阳极启动的检测与监控：n当控制板上的Q18启动，指示没有定子故障，信号通过控制板的J1-1和J1-20和发生器CPU板上的J10-1，J10-20送到发生器CPU板，发生器CPU板上的U5将导通。CPU经由U24，监控U5的输出，DS20，D

38、S21指示定子故障状况，DS20指示定子正常，DS21指示有定子故障。.3.5.2 双速启动电路n如图3-22n如果X线机配置双速球管，CPU根据曝光预置参数的功率来确定将要进行的曝光是低速启动还是高速启动。.3.5.2 双速启动电路nCPU、缓冲及驱动电路的输入：1、高速、低速选择信号 2、曝光准备信号 3、球管1或球管2 选择信号 4、双列直插式组装（DIP）开关SW1和SW2确定所有定子驱动参数，这些参数是启动电压，启动时间，运行电压，刹车电压和刹车时间等 5、双速启动电路的检测信号.CPU、缓冲及驱动电路的输出n1、双速启动主回路的控制信号n2、继电器K1：选择球管1n3、继电器K2：

39、选择球管2n4、继电器K3：闭合时，选择低速启动n5、继电器K4：K1或K2闭合时，K4才能闭合n6、定子电流故障输出.双速启动主回路n由IGBT功率开关元件Q1、Q2、Q3、Q4组成的逆变器，它产生定子线圈所需的50Hz或150Hz的阳极定子电流。逆变器的输入是主电路的直流母线电压。双速启动器CPU经由IGBT的驱动电路（由U1U10和T1T4等组成），来控制逆变器。逆变器驱动电路.阳极启动的检测与监控n主线圈和副线圈电流经由电流感应K5和K6的线圈，从逆变器的输出引脚过来。n当定子主线圈和副线圈电流超过预设值，电流继电器K5和K6的触点闭合。双速启动板的Q5上有基极电流，启动Q5，Q5的输

40、出由双速启动器板的CPU监测。n如果检测出定子电流故障，CPU将在双速启动板的J1-10上输出高电平。信号反馈给“发生器准备好”探测器逻辑电路。n故障状态将立即去除“发生器准备好”和“高压允许”信号，抑制kV的输出。双速启动器CPU打开双速启动板的K1或K2和K4，去除定子驱动。.阳极启动的检测与监控n定子故障信号也送到控制板Q18的基极。n如果没有定子故障，Q18的基极为低电平，这会启动发生器CPU板上的U5。发生器CPU经由U24监控U5的输出，DS20，DS21指示定子故障状态。DS20指示无定子故障，DS21指示有定子故障。.3.6 自动曝光控制（AEC）n自动曝光控制（Automat

41、ic Exposure Control，缩写为AEC），就是在曝光过程中，通过特定的X线探测装置，当X射线剂量到设定值，即预计X线胶片在达到理想密度时，驱动执行元件，自动切断曝光。.电离室的结构及工作原理n结构两个平行的金属板电极，中间为气体。n工作原理：两极板间加上直流高压，气体作为绝缘介质并不导电；但当X线照射时，两极间的气体分子吸收X线量子而使气体分子电离。气体离子在强电场作用下，不断移动而形成电离电流。电离电流的大小与X线辐射强度成正比例。利用这一物理特性，将电离室置于人体与胶片暗盒之间，X线照射时，被人体吸收后的那部分X线，仍可使电离室产生电离电流。此电离电流作为输入控制信号，待X线

42、胶片达到一定密度时，电离子增加到一定数值，令执行元件切断曝光。n当X线辐射强度大时，电离电流大，因而，曝光时间短；反之，如X线辐射强度小，电离电流小，X线曝光时间则自动延长。.3.7 自动亮度控制（ABS）n自动亮度控制定义，即Automatic Brightness Stabilization，缩写为ABS，或Automatic Brightness Control，缩写为ABC。n原理：在透视曝光时，通过各种方式把X线影像信号转换为与影像信号的亮度成正比的直流电压信号，在发生器控制电路的作用下，自动调整发生器输出的kV及mA值，使亮度电压信号保持恒定，使不同厚度的人体的影像信号保持亮度恒定

43、。.思考题：n教材图3-2是系统上电控制电路图，请叙述发生器正常上电和电源关断时，图中各有关元件（DS1，S1，S2，S3，Q1，Q2，Q3，K2，K3）的工作情况。n根据教材图3-7中，叙述高频高压发生器的高压采样电路的工作原理。n根据教材图3-9，画出kV控制框图。n高频高压发生器的灯丝初级电路一般是由功率管组成的全桥逆变器，灯丝输出功率的控制是通过什么来实现的？n根据教材图3-11、图3-14的灯丝控制电路图，画出灯丝控制功能框图，各模块方框内注明该功能模块的元件组成。nX线高频高压发生器曝光控制中有哪些保护电路？n如果X线机配置双速球管，发生器的CPU根据什么来确定将要进行的曝光是低速启动还是高速启动？.