X线机主机单元电路分析

1第五章X线机主机单元电路分析2重要知识点1.X线机电路构成方框图。2.灯丝加热电路的结构模式。3.高压电路的构成和工作原理。4.限时电缆的构成和工作原理。5.电离室的结构和电离室控时电路工作原理。3第一节概述4三钮制控制主机系统——kV、mA、s二钮制控制主机系统——kV、mAs单钮制控制主机系统——kV零钮制控制主机系统、逻辑程序操作电路56一、对电路的基本要求1.可调管电流2.可调管电压3.可调曝光时间7二、基本电路1.电源电路2.X线管灯丝加热电路3.高压发生电路4.控制电路5.各种辅助装置电路89第二节电源电路10电源电路是给自耦变压器供电的电路，是机器的总电源。主要元件：电源接触器、电源保险丝、自耦变压器、指示仪表、电源电压补偿调节装置。11121314151617●●1819第三节X线管灯丝加热电路20灯丝加热电路是为X线管灯丝提供加热电源的电路。关系流程：灯丝加热电压Vf↑→灯丝温度↑→灯丝发射的电子数量↑→管电流Ia↑→X线量↑21222324一、谐振式磁饱和稳压器25262728Ua↑→→Ia不变空间电荷补偿原理二、空间电荷补偿器2930313233343V－1.5V＜3V3V＜kV＜4.5V＞4.5V353637三、X线管灯丝加热地电路举例3839第四节高压初级电路40高压初级电路是指由自耦变压器输出线圈至高压变压器初级线圈所构成的电路。高压初级电路包括：管电压调节、管电压控制、管电压预示、管电压补偿电路。有些X线机设有主晶闸管损坏保护电路。41一、管电压调节变压器工作原理V2=(N2/N1)·V1(一)调高压初级电压V11.抽头分档式2.滑轮连续式424344(四)调高压初级电压波形或频率(二)调高压初级匝数N1(三)调高压次级4546二、管电压控制(一)用接触器控制高压初级电路47(二)用晶闸管控制高压初级电路48(三)初、次级配合控制与三极X线管控制49三、管电压预示与管电压补偿电路(一)管电压预示1.刻度盘预示2.电压表预示法(二)管电压补偿1.电阻式管电压补偿电路2.变压器式管电压补偿电路505152第五节高压次级电路53高压次级电路是指由高压变压器次级线圈至X线管两极所构成的回路。高压次级电路设有：高压整流电路、管电流测量电路、高压交换闸电路。54一、单相全波整流高压次级电路(一)高压整流电路55特点：交流高压的任一半周，X线管都有电流流过，都能产生X线。优点：①X线管的容许负载大，提高了X线管的利用率②在负载和主电路阻抗相同的情况下，主电路中的压降较小56(二)管电流测量电路575859二、三相全波整流高压次级电路优点：①kV脉动率低，抑制了软射线，减少了对人体的辐射；②曝光最短时间可达3ms；③焦点轨迹负载均匀；④X线的输出量是单相全波的1.5～2倍；⑤负载由三相电平均分担。60缺点：①电路复杂，体积庞大，造价高②三相投闸复杂，不易实现零相位投闸③由于三相滑轮自耦变压器沿导磁体的安匝分配不均匀，使电压波形变坏。61(一)三相六波桥式整流高压次级电路1.高压整流电路62632.mA测量电路64(二)双三相六波桥式整流高压次级电路65(三)三相十二波桥式整流高压次级电路6667686970三、倍压整流高压次级电路71四、毫安秒测量电路五、高压次级电路举例72第六节限时电路73限时电路的作用是控制X线曝光时间的长短，通过它能准确地控制X线的照射量。小型X线机用机械限时器中、大型X线机用电子限时器74一、电子限时电路的工作原理7576二、使用单结晶体管和晶闸管的简单限时电路77三、使用单结晶体管和三端双向晶闸管限时电路●●●●78延时后●●●四、JSB-23型限时器电路●79五、XHD150B-10型800mA限时器控制电路此处错误此处错误80五、XHD150B-10型800mA限时器控制电路acde81五、XHD150B-10型800mA限时器控制电路二档82五、XHD150B-10型800mA限时器控制电路摄影限时自动点片透视限时0.25S83五、XHD150B-10型800mA限时器控制电路6V＞120kV＜120kV＜200mA＞200mA84第七节自动曝光控时电路85自动曝光控时电路是在X线通过被照物体后，以到达胶片上所需的感光剂量来决定曝光时间的；胶片感光剂量满足后，自动切断高压。自动曝光控时电路也叫mAs限时电路。86一、光电管自动曝光控时电路●●87二、电离室自动曝光控时电路●●88电离室(ION)置于人与胶片之间，而不置于胶片暗盒(FC)之后的理由：①FC、增感屏、胶片吸收X线;②要有随kV变化的补偿系统，很困难;③ION产生均匀电离电流不受暗盒金属部分影响。89第八节旋转阳极启动、延时与保护电路90一、基本工作原理与特点9192ab93ab94●ab●●95二、几种常见的旋转阳极启动电路9697三、旋转阳极延时与保护电路98三、旋转阳极延时与保护电路99第九节X线管安全保护电路100正确使用是保证X线管安全和延长寿命的根本措施。为避免使用不当，超出它的极限，就会造成X线管的损坏，大、中型X线机都设有X线管安全保护电路。X线管安全保护电路以X线瞬时负载特性曲线为依据。101102103X线管安全保护电路属于一次性预置保护，对连续重复曝光的累积性过载不起保护作用，所以此电路也叫X线管过载保护电路、X线管容量保护电路或X线管瞬时负载保护电路。有的X线机还设过电压保护、过电流保护和冷高压保护等。104一、参数连锁式容量保护电路●此处错误此处错误105●●106二、降落负载式瞬时负载保护电路107108第十节X线机操作控制电路109控制电路是按照临床技术要求，来控制X线的发生和停止，并能协同某些机械动作的综合性电路。透视、胃肠摄影、普通摄影、滤线器摄影、体层摄影。110一、透视控制基本控制程序：踩脚闸或按手闸→透视高压接触器得电→高压产生→X线发生。摄影结束松开脚闸或手闸→透视高压接触高压断开→X线停止。器失电→111112二、摄影控制基本控制程序：设置摄影条件→按手闸Ⅰ挡→摄影预备继电器工作→阳极启动、灯丝加热→经延时0.8～1.2s→摄影准备完毕。曝光开始→同时限时开始→高压产生→按手闸Ⅱ挡→限时时间到→切断高压→曝光结束→松开手闸→电路恢复。113114115三、胃肠摄影控制基本控制程序：拉动送片手柄送片→透视、摄影状态切换→大、小焦点切换→点片架锁止→按下曝光按键→曝光开始→同时限时开始→高压产生→阳极启动完毕→限时时间阳极启动→到→切断高压→曝光结束→松开手闸→电路恢复。116117第五章X线机主机单元电路分析118重要知识点1.X线机电路构成方框图。2.灯丝加热电路的结构模式。3.高压电路的构成和工作原理。4.限时电缆的构成和工作原理。5.电离室的结构和电离室控时电路工作原理。119第一节概述120三钮制控制主机系统——kV、mA、s二钮制控制主机系统——kV、mAs单钮制控制主机系统——kV零钮制控制主机系统、逻辑程序操作电路121122一、对电路的基本要求1.可调管电流2.可调管电压3.可调曝光时间123二、基本电路1.电源电路2.X线管灯丝加热电路3.高压发生电路4.控制电路5.各种辅助装置电路124125第二节电源电路126电源电路是给自耦变压器供电的电路，是机器的总电源。主要元件：电源接触器、电源保险丝、自耦变压器、指示仪表、电源电压补偿调节装置。127128129130131132133●●134135第三节X线管灯丝加热电路136灯丝加热电路是为X线管灯丝提供加热电源的电路。关系流程：灯丝加热电压Vf↑→灯丝温度↑→灯丝发射的电子数量↑→管电流Ia↑→X线量↑137138139140一、谐振式磁饱和稳压器141142143144Ua↑→→Ia不变空间电荷补偿原理二、空间电荷补偿器1451461471481491503V－1.5V＜3V3V＜kV＜4.5V＞4.5V151152153三、X线管灯丝加热地电路举例154155第四节高压初级电路156高压初级电路是指由自耦变压器输出线圈至高压变压器初级线圈所构成的电路。高压初级电路包括：管电压调节、管电压控制、管电压预示、管电压补偿电路。有些X线机设有主晶闸管损坏保护电路。157一、管电压调节变压器工作原理V2=(N2/N1)·V1(一)调高压初级电压V11.抽头分档式2.滑轮连续式158159160(四)调高压初级电压波形或频率(二)调高压初级匝数N1(三)调高压次级161162二、管电压控制(一)用接触器控制高压初级电路163(二)用晶闸管控制高压初级电路164(三)初、次级配合控制与三极X线管控制165三、管电压预示与管电压补偿电路(一)管电压预示1.刻度盘预示2.电压表预示法(二)管电压补偿1.电阻式管电压补偿电路2.变压器式管电压补偿电路166167168第五节高压次级电路169高压次级电路是指由高压变压器次级线圈至X线管两极所构成的回路。高压次级电路设有：高压整流电路、管电流测量电路、高压交换闸电路。170一、单相全波整流高压次级电路(一)高压整流电路171特点：交流高压的任一半周，X线管都有电流流过，都能产生X线。优点：①X线管的容许负载大，提高了X线管的利用率②在负载和主电路阻抗相同的情况下，主电路中的压降较小172(二)管电流测量电路173174175二、三相全波整流高压次级电路优点：①kV脉动率低，抑制了软射线，减少了对人体的辐射；②曝光最短时间可达3ms；③焦点轨迹负载均匀；④X线的输出量是单相全波的1.5～2倍；⑤负载由三相电平均分担。176缺点：①电路复杂，体积庞大，造价高②三相投闸复杂，不易实现零相位投闸③由于三相滑轮自耦变压器沿导磁体的安匝分配不均匀，使电压波形变坏。177(一)三相六波桥式整流高压次级电路1.高压整流电路1781792.mA测量电路180(二)双三相六波桥式整流高压次级电路181(三)三相十二波桥式整流高压次级电路182183184185186三、倍压整流高压次级电路187四、毫安秒测量电路五、高压次级电路举例188第六节限时电路189限时电路的作用是控制X线曝光时间的长短，通过它能准确地控制X线的照射量。小型X线机用机械限时器中、大型X线机用电子限时器190一、电子限时电路的工作原理191192二、使用单结晶体管和晶闸管的简单限时电路193三、使用单结晶体管和三端双向晶闸管限时电路●●●●194延时后●●●四、JSB-23型限时器电路●195五、XHD150B-10型800mA限时器控制电路此处错误此处错误196五、XHD150B-10型800mA限时器控制电路acde197五、XHD150B-10型800mA限时器控制电路二档198五、XHD150B-10型800mA限时器控制电路摄影限时自动点片透视限时0.25S199五、XHD150B-10型800mA限时器控制电路6V＞120kV＜120kV＜200mA＞200mA200第七节自动曝光控时电路201自动曝光控时电路是在X线通过被照物体后，以到达胶片上所需的感光剂量来决定曝光时间的；胶片感光剂量满足后，自动切断高压。自动曝光控时电路也叫mAs限时电路。202一、光电管自动曝光控时电路●●203二、电离室自动曝光控时电路●●204电离室(ION)置于人与胶片之间，而不置于胶片暗盒(FC)之后的理由：①FC、增感屏、胶片吸收X线;②要有随kV变化的补偿系统，很困难;③ION产生均匀电离电流不受暗盒金属部分影响。205第八节旋转阳极启动、延时与保护电路206一、基本工作原理与特点207208ab209ab210●ab●●211二、几种常见的旋转阳极启动电路212213三、旋转阳极延时与保护电路214三、旋转阳极延时与保护电路215第九节X线管安全保护电路216正确使用是保证X线管安全和延长寿命的根本措施。为避免使用不当，超出它的极限，就会造成X线管的损坏，大、中型X线机都设有X线管安全保护电路。X线管安全保护电路以X线瞬时负载特性曲线为依据。217218219X线管安全保护电路属于一次性预置保护，对连续