岛津X线机影像增强器高压电源的研制
作者：陆建荣 齐伟光
单位：100071 北京，解放军总后勤部卫生部药品仪器检验所
关键词：
中华放射学杂志990223 影像增强器高压电源作为增强器的供电部件要求十分严格。它需要有稳定的高压，一定的负载能力，还必须具备过载保护功能。我们遇到了岛津X线机影像增强器电源损坏的情况，为了节省经费，节约时间，设计研制了一套高压供电系统。此系统采用自激振荡，高频升压、倍压整流等技术，产生30 kV、50 μA的高压输出，供给增强器阳极。它的电路主要由3部分组成：直流供电、高频升压、倍压整流。
一、直流供电部分
此电路采用了调压集成电路LM723，该集成块具有电压调节，过流保护，功率管驱动等功能，可以提供大电流供给负载，具体电路见图1。
, http://www.100md.com
从图1中我们可以看到，输入电压Vin(+25V)经二极管D1整流，输入三极管W1，经调压电路控制，输出电压在+15V左右，此电压作为振荡初级输入电压，其变化将直接影响输出高压的稳定度，因此，采用了反馈稳压电路。输出电压(Vout)经R2、R3电阻分压，得到参考电压UR，UR输入集成电路723的4脚，通过集成电路内部转换，产生控制三极管W1基极电流大小的信号，从而控制了Vout的高低。过流检测由R1和723的2、3脚组成，当电流及R1上压降过大，此电压输入723的2、3脚，10脚将输出截止信号，关断三极管W1，输出电压即降为零。
二、高频升压部分
高频升压电路采用了饱和式推挽逆变电路(图2)。当电源电压加到线圈B点时，由于三极管Q1、Q2的不平衡，总有1个三极管的基极电流较大，假设三极管Q1的基极电流ic1大，则磁芯内的磁场增大，而感生电动势的方向所产生的磁通方向与磁场变化相反，这样变压器中F点的感生电动势UF>0，使三极管Q1很快进入导通，并进入饱和状态。三极管Q1饱和后，磁通从有变为零，则变压器中F点的感生电动势UF<0，D点的感生电动势UD>0，这样三极管Q1截止，而三级管Q2进入导通状态，并迅速进入饱和导通。这样又使F点的感生电动势UF>0，则三极管Q1导通。如此循环，在磁性材料中产生一个交变的磁场，次级线圈就感应出一个交变电压。选定合适的元件和线圈匝数，在电源为+15V时，自激振荡频率在30 kHz左右，次级电压在2.5 kV左右，将此电压输入倍压整流电路。
, 百拇医药
三、倍压整流部分
倍压整流部分电路见图3。假设输入电压波形峰值(Up)为2V，从图3中可见当输入电压为正半波时，电容器C1两端由输入电压UP经整流二极管D1充电，产生UP伏的电压，当输入为负半波时，通过二极管D2对电容器C2充电，使电容器C2两端的电压Vc2为UP伏，则输出电压Vout=Vc2+Vc1=2UP伏。如果UP为2.5 kV，经12倍倍压后就产生30 kV的高压，我们将此电压作为影像增强器的阳极电压。
图1 直流供电电路 Vin：输入电压 Vout：输出电压 C1、C2、C3：电容器 LM723：调节集成块 R1、R2：固定电阻 R3：可变电阻
, 百拇医药
图2 高频升压电路 T1：高频变压器 A、B、C、D、E、F：变压器线圈接线端 Q1、Q2：振荡三极管 ic1：三极管Q1集电极电流 ic2：三极管Q2集电极电流
图3 倍压整流电路 Vin：输入电压 Vout：输出电压 D1、D2：整流二极管 C1、C1倍压电容器 Up：假设输入电压波形峰值
四、联接调试方法
与岛津X线机的联接参看图4。将原增强器低压供电电源输出+24V作为新设计电路的电源，此电源通过延时继电器RY2接点给增强器电源供电，当开机延时完毕，继电器RY2工作，高频变压器得电工作，高频变压器的输出，经倍压整流产生30 kV高压，供给影像增强器阳极。调节增强器聚焦极G1、G2的电压，使图像清晰，符合诊断要求。此电源质量稳定，经多家医院使用2年多，未发现任何异常。
AC 200V：电源输入电压 RY2：延时继电器
图4 联接图
(收稿：1998-10-26), 百拇医药
单位：100071 北京，解放军总后勤部卫生部药品仪器检验所
关键词：
中华放射学杂志990223 影像增强器高压电源作为增强器的供电部件要求十分严格。它需要有稳定的高压，一定的负载能力，还必须具备过载保护功能。我们遇到了岛津X线机影像增强器电源损坏的情况，为了节省经费，节约时间，设计研制了一套高压供电系统。此系统采用自激振荡，高频升压、倍压整流等技术，产生30 kV、50 μA的高压输出，供给增强器阳极。它的电路主要由3部分组成：直流供电、高频升压、倍压整流。
一、直流供电部分
此电路采用了调压集成电路LM723，该集成块具有电压调节，过流保护，功率管驱动等功能，可以提供大电流供给负载，具体电路见图1。
, http://www.100md.com
从图1中我们可以看到，输入电压Vin(+25V)经二极管D1整流，输入三极管W1，经调压电路控制，输出电压在+15V左右，此电压作为振荡初级输入电压，其变化将直接影响输出高压的稳定度，因此，采用了反馈稳压电路。输出电压(Vout)经R2、R3电阻分压，得到参考电压UR，UR输入集成电路723的4脚，通过集成电路内部转换，产生控制三极管W1基极电流大小的信号，从而控制了Vout的高低。过流检测由R1和723的2、3脚组成，当电流及R1上压降过大，此电压输入723的2、3脚，10脚将输出截止信号，关断三极管W1，输出电压即降为零。
二、高频升压部分
高频升压电路采用了饱和式推挽逆变电路(图2)。当电源电压加到线圈B点时，由于三极管Q1、Q2的不平衡，总有1个三极管的基极电流较大，假设三极管Q1的基极电流ic1大，则磁芯内的磁场增大，而感生电动势的方向所产生的磁通方向与磁场变化相反，这样变压器中F点的感生电动势UF>0，使三极管Q1很快进入导通，并进入饱和状态。三极管Q1饱和后，磁通从有变为零，则变压器中F点的感生电动势UF<0，D点的感生电动势UD>0，这样三极管Q1截止，而三级管Q2进入导通状态，并迅速进入饱和导通。这样又使F点的感生电动势UF>0，则三极管Q1导通。如此循环，在磁性材料中产生一个交变的磁场，次级线圈就感应出一个交变电压。选定合适的元件和线圈匝数，在电源为+15V时，自激振荡频率在30 kHz左右，次级电压在2.5 kV左右，将此电压输入倍压整流电路。
, 百拇医药
三、倍压整流部分
倍压整流部分电路见图3。假设输入电压波形峰值(Up)为2V，从图3中可见当输入电压为正半波时，电容器C1两端由输入电压UP经整流二极管D1充电，产生UP伏的电压，当输入为负半波时，通过二极管D2对电容器C2充电，使电容器C2两端的电压Vc2为UP伏，则输出电压Vout=Vc2+Vc1=2UP伏。如果UP为2.5 kV，经12倍倍压后就产生30 kV的高压，我们将此电压作为影像增强器的阳极电压。
图1 直流供电电路 Vin：输入电压 Vout：输出电压 C1、C2、C3：电容器 LM723：调节集成块 R1、R2：固定电阻 R3：可变电阻
, 百拇医药
图2 高频升压电路 T1：高频变压器 A、B、C、D、E、F：变压器线圈接线端 Q1、Q2：振荡三极管 ic1：三极管Q1集电极电流 ic2：三极管Q2集电极电流
图3 倍压整流电路 Vin：输入电压 Vout：输出电压 D1、D2：整流二极管 C1、C1倍压电容器 Up：假设输入电压波形峰值
四、联接调试方法
与岛津X线机的联接参看图4。将原增强器低压供电电源输出+24V作为新设计电路的电源，此电源通过延时继电器RY2接点给增强器电源供电，当开机延时完毕，继电器RY2工作，高频变压器得电工作，高频变压器的输出，经倍压整流产生30 kV高压，供给影像增强器阳极。调节增强器聚焦极G1、G2的电压，使图像清晰，符合诊断要求。此电源质量稳定，经多家医院使用2年多，未发现任何异常。
AC 200V：电源输入电压 RY2：延时继电器
图4 联接图
(收稿：1998-10-26), 百拇医药