Ретгеновский генератор Советский патент 1984 года по МПК H05G1/50 

Изобретение относится к рентгенотехнике, а более конкретно - к рентгеновским генераторам со средствами стабилизации анодного напряжения рентгеновской трубки. Известен рентгеновский генератор, содержащий последовательно соединенные управляемый выпрямитель, инвертор и умножитель напряжения , подсоединенный к параллельно соединенным излучателю иизмерительному делителю анодного напря жения, выход которого соединен с входом экстрематора, с первьм вход схемы сравнения и пиковым детектором, выход источника опорного напряжения соединен с вторьву входом схемы сравнения, выход которого со единен с компаратором, выход пикового детектора - с входом устройства фазового управления управляемого выпрямителя, выходы компаратора и экстрематора через элемент подключены к входу ключа, последов тельно соединенного с резистором, которые подключены параллельно емкости фильтра СП. Недостатком данного устройства является его сложность из-за наличия двух контуров обратной связи, низкий КПД из-за наличия дополнительной цепи разряда конденсатора фильтра и недостаточные функциональные возможности из-за отсутствия устройства плавного выхода ано ного напряжения, что приводит к пе регрузке главной цепи генератора в переходных режимах. Наиболее близким техническим ре шением к предлагаемому является рентгеновский генератор, содержащи рентгеновскую трубку, подключенную через умножитель напряжения к вторичной обмотке TI ансформатора, первичная обмотка которого подключ к регулируемой схеме питания высок частотным напряжением, измерительн делитель напряжения, включенный в высоковольтную часть цепи питани рентгеновской трубки, источник опо ного напряжения, дифференциальный усилитель, к входам которого подкл чен источник опорного напряжения и делитель напряжения, средства полу чения сигнала регулирования схемы питания высокочастотным напряжение с входо которых связан выход диф ференциального усилителя С 21, Недостаток известного устройства - отсутствие средств плавного вывода на режим, что снижает на ежность генератора при его включении. Цель изобретения - повышение надежности при включении генератора. Поставленная цель достигается тем, что в рентгеновский генератор, содержащий рентгеновскую трубку, подключенную через умножитель напряжения к вторичной обмотке трансформатора, первичная обмотка которого подключена к регулируемой схеме питания высокочастотным напряжением, измерительный делитель напряжения, включенный в высоковольтную часть цепи питания рентгеновской трубки, источник опорного напряжения, дифференциальный усилите:;ь, к входам которого подключен источник опорного напряжения и делитель напряжения, средства получения сигнала регулирования схемы питания высокочастотным напряжением, с входом которых связан выход дифференциального усилителя,дополнительно введен интегратор,компаратор,управляемый коммутатори переключатель, причем вход интегратора через переключатель подключен к источнику опорного напряжения, выходы интегратора и дифференциального усилителя подключены каждый к входу управляемого коммутатора и компаратора, выход которого подключен к входу управления ком.мутатора, выход которого подключен к входу средств получения сигнала регулирования схемы питания высокочастотным напряжением. На фиг. 1 показана функциональная схема рентгеновского генератора J на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу генератора. I Рентегновский аппарат содержит сетевой выпрямитель 1, высокочастотный инвертор 2, трансформатор 3, подключенньй первичной обмоткой к инвертору 2, а вторичной к умножителю А напряжения, к выходу которого подключены рентгеновская трубка 5 и измерительный делитель 6 напряжения. Делитель 6 и источник 7 опорного напряжения (ИОН) подключены к входам дифференциального усилителя 8. Кроме того, ИОН 7 через переключатель 9 подключен к входу интегратора 10. Выходы дифференциального усилителя 8 и интегратора 10 подключены каждый к одному входу компаратора 11 и одному входу управляющего коммутатора 12, к входу управления которого подключен выход компаратора 11, Рентгеновский генератор содержит также блок 13 управления инвертором (средства получения сигнала регулирования схемой питания), в состав которого входят задающий генератор 14, элемент НЕ 15, дифференцирующие элементы 16 и 17, один из которых (16) подключен к генератору 14 непосредственно, а другой (17) - через элемент НЕ элемент ИЛИ 18, к входам которого подключены выходы дифференцирующих элементов 16 и 17, преобразователь 19 напряжения в длительность импульсов, к входам которого подключены выходы управляемого коммутатора 12 и элемента ИЛИ 18, элементы И 20, 21, к первым входам которых подключены выход преобразователя 19, к второму входу первого элемента И 20 подключен выход генератора 14 непосредственно, а к второму входу второго элемента И 20 - через элемент НЕ. Выходы элементов И 20 и 21 через усилители 22 и 23 мощности подключены к соответствующим входам управления инвертора 2. Сетевой выпрямитель 1,. инвертор 2 и блок 13 управления образуют регулируемую схему питания трансформатора 3 высокочастотным напряжё-. нием.

Рентгеновский генератор работае следующим образом.

При включении генератора .переключатель 9 устанавливается в тако положение, в котором выход ИОН 7 подключен к интегратору 10, на выходе которого Происходит линейное нарастание напряжения от О до напряжения опоры. Поскольку при этом на неинвертирующем входе компаратора 11 напряжение вьше, чем на инвертирующем, на его выходе формируется единичный сигнал, по которому коммутатор 12 подключает к входу преобразователя 19 выход интегратора 10. На выходе преобразователя 19 формируются импульсы, длительность которых начинает увеличиваться от нуля до максимума.

На выходе задающего генератора 1 . формируется прямоугольный импульсный сигнал с частотой преобразования инвертора 2f (фиг. 2а). Из 5 этого напряжения на выходе элемента ИЛИ 18 формируются импульсы частотой 2f, управляющие работой преобразователя 19 (фиг.26). На выходе преобразователя , 19 формируются импульсы с частотой 2Г, длительность которых пропорциональна напряжению на его входе (фиг. 2в). Эти импульсы поступают на одни входы элемейтбв И 20 и 21, на другие входы ко5 торых поступают импульсы с генератора 14 и элемента НЕ 15, а на выходе формируются импульсы с частотой / , длительность которых равна длительности импульсов, получаемых на вы0 ходе преобразователя 19. С выхода элементов И 20 и 21, через усилители мощности 22 и 23 импульсы напряжения поступают на управляющие входы инвертора 2. Сетевое напря5жение с помощью нерегулируемого выпрямителя 1 преобразуется в постоянное и подается на инвертор 2. На выходе инвертора 2 формируется переменное импульсное напряжение

0 (фиг. 2г), которое через трансформатор 3 поступает на умножитель 4 напряжения. Умножитель 4 напря жения совместно с высоковольтным трансформатором 3 представляет со5 бой фильтр нижних частот, выходное напряжение которого зависит от длительности импульсов переменного импульсного напряжения,, формируемых на выходе инвертора 2. Поскольку

0 напряжение на входе преобразователя 19 плавно изменяется.от нуля, то напряжение на выходе умножителя плавно нарастает, что и обеспечивает отсутствие перегрузок в пе5 реходных режимах в инверторе 2 и умножителе 4 напряжения.

Напряжение с умножителя А напряжения поступает на рентгеновскую трубку 5 и измерительный делитель 6. Часть этого напряжения, снимаемая с измерительного делителя 6, поступает на инвертирую1ций вход дифференциального усилителя 8, на другой которого подается

5 напряжение от ИОН 7.

Дифференциальный усилитель 8 сравнивает опорное напряжение с напряжением измерительного делителя

$ 111

6 и формирует на своем выходе напряжение, пропорциональное разности напряжений на его выходах. По мере роста,напряжения на выходе инте1у)атора 10 напряжение на рентгеновской трубке 5 растет, а напряжение на выходе дифференциального усилителя 8 уменьшается (фиг.8) Когда напряжение на выходе дифференциального усилителя 8 становится равньв4 или меньшим, чем напряжение на выходе интегратора 10, на выходе компаратора 11 сигнал становится равным нулю, и коммутатор 12 подключает вход преобразователя 19 к выходу дифференциального усилителя 8. В результате этого замыкап

п п п п п п п

1262

ется цепь отрицательной обратной связи и осуществляется стабилизация высокого напряжения на рентгеновской трубке.

При выключении аппарата переключатель 9 устанавливается в положение, при котором вход интегратора 10 подключен к общей шине, напряжение на его выходе плавно спадает до нуля, и аппарат вновь.готов к работе.

Таким образом, предпоженный генератор по сравнению с известньм позволяет осуществлять плавный вывод высокого напряжения на режим при включении аппарата, что повьшает его надежность.

п

РЕНТГЕНОВСКИЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий рентгеновскую трубку, подключенную через умножитель напряжения к вторичной обмотке трансформатора, первичная обмотка которого подключена к регулируемой схеме питания высокочастотным напряжением, измерительный делитель напряжения, включенный в высоковольную часть цепи питания рентгеновской трубки, источник опорного напряже- , ния, дифференциальный усилитель, к выходам которого подключены источник опорного напряжения.и делитель напряжения, средства получения сигнала регулирования схемы питания высокочастотным напряжением, с входом которых связан выход дифференциального услилителя, о т л и ч а ю щ и и с j тем, что, с целью повьшения надежности при включении генератора, в него дополнительно введены интегратор, компаратор, управляемый коммутатор и переключатель, причем вход интегратора через переклочатель подключен к источнику опорного напряжения, выходы интегратора и .дифференциального усили(Л теля подключены каждый к входу управляемого коммутатора и компаратора, выход которрго подключен к входу управления коммутатора, выход которого подключен к входу средств получения сигнала регулирования схемы питания высокочастотным напряжением.