[实用新型]医用诊断X射线高频高压发生器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种医用诊断X射线机，尤其是该X射线机的高频高压发生器。

背景技术

1895年11月8日伦琴发现X射线后，用X射线作医用诊断已有100多年的历史，其中：工频X射线机经历了约80年的发展历程，基本特点是其高压发生器工作频率为50赫芝(Hz)，开环控制。由于工作频率低，经整流滤波后的直流高压纹波仍较大，使X射线质量不高，如：单色性差、软射线多等。由于采用开环控制，直流高压与电流都不是很稳定，曝光参数的控制和重复性稳定性都差，由于操作自动化程度不高，防护水平低，影响成像的因素较多，最终导致成像质量不高，诊断水平受到较大的限制，而且设备结构复杂，体积庞大且笨重。

国外X射线机的高频高压发生器技术发展比较早，80年代推出了中频X射线机产品，90年代又推出高频X射线机产品，其高压发生器的工作频率由50赫兹提高到数百赫芝、数千赫芝、数十千赫芝。工作频率的提高带来了结构上和性能上质的飞跃。由于采用了最新的高速半导体器件、高频变换技术、闭环控制技术和微机管理，解决了传统的工频、中频X射线机存在的问题，使其防护水平和成像质量以及医生的诊断水平也都得到了很大提高。

我国在1997年以前，基本上仍处在工频X射线机发展阶段，中频机和高频机都依赖进口。尽管中频和高频X射线机列为国家“七.五”、“八.五”、“九.五”计划的攻关课题，国内一些经济实力和技术力量较强的单位都开展了这一课题的研究，但都未见到研发成功和投入生产的报道。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种医用诊断X射线高频高压发生器，应能解决现有技术中的不足之处，提高X射线的质量，以及透视和摄影照片的清晰度，而且，电压电流的稳定性高，还大大减小了设备的体积和重量。

本实用新型解决问题的技术方案为：

(1)、高频逆变技术，本实用新型医用诊断X射线高频高压发生器设计了两个高频逆变器，一个是主功率高频逆变器，其功能是将频率为50赫芝电压为380伏工业用的电源经整流滤波后，送到主功率高频逆变器，主功率高频逆变器工作时输出高频矩形波，频率为30千赫芝(KHZ)，电压为540伏。该高频矩形波又送到高压油箱进行升压，一般为100千赫芝40千伏(KV)以上，获得高频高压再进行整流与滤波后供X射线球管工作。以提高X射线质量，缩短曝光时间，提高透视与摄影照片的清晰度，提高了医生诊断水平，减少病人和医务人员受到的辐射量的危害。另一个是X射线球管灯丝加热逆变器，其功能是提供20kHz的脉宽调制交流电压给灯丝加热，使X射线球管能正常工作。

(2)脉宽调压技术，通过改变高频逆变器工作时输出的高频矩形波脉冲的宽度来调整高频电压，即由高压油箱的电压采样电路把采样回来的信号反馈至脉宽调制(PWM)驱动电路，脉宽调制驱动电路经与中央控制电路送来的基准电压比较后产生实时控制的脉宽调制信号对高压油箱输出的高压矩形波脉冲宽度进行调节，使高频电压得到有效调整，并经整流后获得稳定的直流高压。

(3)高压变换和高压输出技术，把主功率高频逆变器工作时输出的频率为30KHZ，电压为540伏的高频矩形波，送到高压油箱内的高频变压器进行升压，获得高频高压再经过高压硅堆整流与电容器滤波后，通过高压插座、高压插头和高压电缆送到一张摄影床上的X射线球管或一张电动透视床上的X射线球管工作。

本实用新型选用单片机来实现微电脑CPU闭环控制高频逆变的脉冲宽度，以达到高频电压稳定的目的。单片机又称单片微电脑，它是把微电脑各个功能部件，如中央处理器(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、I/O接口、定时器/计数器以及串行通讯接口等集成在一块芯片上，构成一个完整的微电脑。把作为基准的电压参数预置在单片微电脑内，并经线路送给脉宽调压电路，在高压油箱输出的直流高压的取样反馈信号，加到脉宽调制电路，二者进行比较，产生实时控制的脉宽调制信号(脉宽与输入成线性的矩形波驱动信号)，送到驱动模块电路，对输出的高压进行调节。