Способ регулирования напряжения главной цепи рентгеновского аппарата с высокочастотным преобразованием Советский патент 1984 года по МПК H05G1/10 

1 Изобретение относится к рентгенотехнике, а более конкретно к способам регулирования рентгеновских аппаратов с высокочастотным преобразованием в главной цепи. Известен способ регулирования .рентгеновского аппарата с высокочастотным преобразованием в главной цепи с помощью инвертора, заключающийся в том, что в зависимости от требуемой мощности дозы регулируют отношение импульс-пауза на выходе инвертора И Наиболее близким к изобретению явлйется способ регулирования напряжения главной цепи рентгеновского аппарата с высокочастотньм преобразо ванием с помощью инвертора, заключаю щийся в том, что производят регулир вание длительности прямоугольных им- пульсов инвертора, подаваемых на высоковольтный трансформатор, в зависимости от напряжения,которое необходимо приложить к рентгеновской трубке, причем на высоковольтной сто роне производят выпрямление и фильтрацию напряжения с вторичной обмотки трансформатора 2J . Недостатком известных способов является то, что при использовании инверторов с прямоугольной формой импульсов напряжения, подаваемых на первичную обмотку высоковольтного трансформатора, на его вторичной обмотке возникает выброс напряжения, величина которого зависит от внутреннего сопротивления рентгеновской трубки и паразитных параметров транс форматорной цепи. Величина выброса может достичь двойной величины заданного вторичного напряжения, что приводит к резкому ухудшению спектрального состава рентгеновского излучения в аппаратах, в которых отсутствует сглаживающий фильтр на высоковольтной стороне.Использование такого фильтра приводит к увеличению габаритов и массы аппарата, снижает его удельную мощность. Цель изобретения - повышение одно родности спектрального состава рентгеновского излучения путем снижения пульсаций анодного напряжения в рент геновских аппаратах без фильтра на высоковольтной стороне. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу регулирова ,ния напряжения главной цепи рентге6новского аппарата с высокочастотным , преобразованием в главной цепи с помощью инвертора, заключающемуся в том, что производят регулирование длительности прямоугольных импульсов инвертора, подаваемых на высоковольтный трансформатор, и выпрямление выходного напряжения трансформатора, длительность импульсов инвертора выбирают из условия ty (5,5-6,0) - - ЬрС /л1И-Я /Ян, где Ь„ - паразитная .индуктивность рассеяния трансформаторной, цепи; паразитная емкость трансфор-маторной цепи; активное сопротивление трансформаторной цепи; приведенное к первичной стороне сопротивление рентгеновской трубки. На фиг. 1 показано соответствующее общему случаю выходное напряжение высоковольтного трансформатора при подаче на него прямоугольных импульсов; на фиг. 2 - выходное напряжение высоковольтного трансформатора при подаче на него прямоугольных импульсов с длительностью, опрееляемой по предлагаемому способу; на фиг.З - схема рентгеновского аппарата для реализации способа. В общем случае при подаче прямогольных импульсов (UK) на импульсый трансформатор выходное напряжеие трансформатора: (U) имеет выброс, бусловленный паразитными параметраи трансформаторной цепи (фиг. 1). еличина выброса зависит от коэффииента затухания лР + iL) VDI п J ) волновое сопротивление трансформаторной цепи; активное сопротивление трансформаторной цепи; приведенное к первичной стороне сопротивление рентгеновской трубки. Анализ переходного процесса при азличных :1 (реальные величины 0,2-0,4) показывают, что миниальное значение амплитуды пульса-. относительном ции достигается времени ..(5,5-6,0), время; паразитная индуктивность рассеяния трансформаторной цепи; CQ - паразитная емкость трансформаторной цепи. Длительность импульсов инвертора ограничивается указанным диапазоном что для относительных времен реальной длительности дает выражени LpCoV 1+R,/Rrt. t. (5,5-6,0) В этом случае подача напряжения на трансформатор прекращается в тот момент, когда выброс напряжения в результате переходного процесса достиг величины, близкой.к минималь ной, после чего продолжается спад напряжения в течение относительного времени (р (время среза) (фиг. 2). Результирующее напряжение на вторично стороне по форме близко к синусоидаль ному с полупериодом в относительных временах, равным (5,5-6,0)+ tcp, или в абсолютньпс временах Хь (5,56,0) + ttpJ-VL / ,/RH , что опре деляет минимальное время между следующими друг за другом импульсами инвертора. В приведенных выражениях являются постоянными ot раметрами, тогда как RJ, является величиной, зависящей от режима работы рентгеновской трубки (Цд - ано ного напряжения, 1д анодного тока и определяемой, например, по формуле ид/1дК р, где - коэффициент трансформации. В результате этого длительность импульса инвертора и длительность паузы между соседними импульсами определяется в зависимос ти от Кц, т.е. при различных режима работы трубки (Чд, 1д) различная. Рентгеновский аппарат (фиг. 3), реализующий предлагаемый способ, общем случае содержит блок 1 питания, высокочастотный (IrlO кГц) транзисторный инвертор 2, высоковольтный трансформатор 3, высоковольтный выпрямитель А, рентгеновскую трубку 5 с блоком питания нити; канала (не показан) и блок 6 управления инвертором 2. В качестве цара 164 метрической величины, определяющей режим работы блока 6 управления используется величина R, рассчитываемая либо по результатам -прямых измерений, либо по радуировочным данным для различньпс Цц, 1д. При реализации предлагаемого способа амплитудным значением Од является максимум напряжения выброса, с учетом чего необходимо строить систему уставок аппарата по высокому напряжению. Относительно диапазона выбора 5,5-6,0 необходимо отметить, что при 6,0 начинается пологий , участок выходного напряжения высоковольтного трансформатора, из-за чего имеет место искажение формы анодного напряжения. При Г- 5,5 нецелесообразно прекращать работу инвертора из-за того,ЧТО в этом случае не используется в оптимальном режиме переходной процесс в трансформаторе. Пример. Для главного трансформатора рентгенодиагностического аппарата с параметрами: максимальная мощность при снимках Rf 15кВт мощность при просвечивании Р, 100450 Вт; максимальное анодное напряжение Цд 110 кВ; напряжение питающей сети и, 220 В,получены следующие данные: паразитная постоянная времени трансформатораLpCe 1+ Jf R, 0,1 Ом, для режима минимальной нагрузки при выходной мощности аппарата 100 Вт Rh(00 T;OO 1,466. для режима максимальной нагрузки при выходной мощности аппарата 15000 Вт RH 3,22 Ом, т 1,28 Полупериод оптимальной рабочей астоты преобразователя: при мощности 100 Вт I () (5,75-н- р) т;,, 11,36.1(, де Сср«2 при 0,2-0,4; рабоая частота 4400 Гц; ри мощности 15000 Вт 15000).(5,,р) т;5„„„

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ГЛАВНОЙ ЦЕПИ РЕНТГЕНОВСКОГО АППАРАТА С ВЫСОКОЧАСТОТНЫМПРЕОБРАЗОВАНИЕМ в главной цепи с помощью инвертора, заключающийся в том, что производят регулирование длительности прямоугольных импульсов инвертора, пода Ш; ЮЗ - I 1 jl3 .vxN.nK:-... I SfeBlsKSlsjS; ваемых на высоковольтный трансформатор, и выпрямление выходного напряжения трансформатора, отличающийся ТЕМ, что, с цельй повышения однородности спектрального состава рентгеновского излучения путем снижения пульсаций анодного напряжения в рентгеновских аппаратах без фильтра на высоковольтной стороне, длительность импульсов инвертора выбирают из условия -JLpCp tn