專利名稱：用于放射診斷的高壓發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于放射診斷的高壓發(fā)生器，屬于放射診斷設(shè)備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
高壓發(fā)生器的旋轉(zhuǎn)陽極球管是在大功率X光機(jī)出現(xiàn)以后出現(xiàn)的一種高性能的球管，這種球管能在小的焦點下使用更大的電流進(jìn)行工作，從金屬散熱的角度分析，任何金屬對熱的傳導(dǎo)都有熱阻，球管在小焦點大電流工作的情況下，在陽極靶面會產(chǎn)生高溫，如果電子束固定在一個位置不斷的轟擊，靶面很快就會熔化。如果我們讓靶面活動起來，是電子束不斷的變換轟擊位置，就可以是球管在更大的電流下工作，使靶面受到電子束轟擊的位置產(chǎn)生的熱量有足夠的時間向金屬內(nèi)部傳導(dǎo)，靶面就不會出現(xiàn)熔化問題。目前高壓發(fā)生器的旋轉(zhuǎn)陽極的轉(zhuǎn)速都在3000轉(zhuǎn)以上，高速旋轉(zhuǎn)陽極球管可達(dá)到7200轉(zhuǎn)，超高速的球管目前可達(dá)到I萬轉(zhuǎn)以上，球管陽極的轉(zhuǎn)速是根據(jù)球管的焦點電流密度設(shè)計的，同樣管電流的球管，焦點越小，要求球管旋轉(zhuǎn)陽極的轉(zhuǎn)速越高。對于應(yīng)用來說，球管的焦點越小，性能越好，這是因為焦點越小，所投射的半影也越小，所得到的圖像也越清晰，因此，焦距小的問題迫切需要解決。

實用新型內(nèi)容根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型主要解決的技術(shù)問題是:提供一種曝光功率高、利用率高、成本低、球管焦距小且球管使用壽命長的用于放射診斷的高壓發(fā)生器。
本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:所述的用于放射診斷的高壓發(fā)生器，包括旋轉(zhuǎn)陽極雙速電路，旋轉(zhuǎn)陽極雙速電路包括IGBT專用驅(qū)動電路、高頻IGBT逆變電路、光耦電路、單片機(jī)、復(fù)合晶體管和雙刀雙擲繼電器，IGBT專用驅(qū)動電路連接高頻IGBT逆變電路，高頻IGBT逆變電路通過光耦電路后連接單片機(jī)，單片機(jī)通過復(fù)合晶體管后連接雙刀雙擲繼電器。所述的用于放射診斷的高壓發(fā)生器通過雙刀雙擲繼電器、ULN2003N以及單片機(jī)的控制，通過輸入單片機(jī)電平的高低控制高低速檔的切換，即通過切換啟動電容的大小來決定電機(jī)的轉(zhuǎn)速；通過輸入單片機(jī)電平的高低控制管位的選擇，其中COM端口不變，只切換SHIFT和MAIN端口。同時，高頻IGBT逆變電路，能夠承受20K的PWM載波頻率，并且通過與IR2136的配合，很好的驅(qū)動了旋轉(zhuǎn)陽極電機(jī)，并且高壓逆變電路和單片機(jī)低壓電路之間有光耦隔離保護(hù)電路。所述的IGBT專用驅(qū)動電路中的芯片采用IR2136。IR2136是功率IGBT專用柵極驅(qū)動集成電路，它獨有的HVIC技術(shù)使得它可用作驅(qū)動工作在母線電壓高達(dá)600V的電路中的功率器件，同時，其內(nèi)部采用的自舉技術(shù)，使得功率驅(qū)動元件驅(qū)動電路僅需輸入一個直流電源，使其實現(xiàn)對IGBT的最優(yōu)驅(qū)動，它還具有完善的保護(hù)功能，可提高系統(tǒng)的集成度和可靠性，并可縮小線路板的尺寸。所述的復(fù)合晶體管采用ULN2003N。可直接驅(qū)動繼電器負(fù)載。[0010]所述的單片機(jī)采用ATMEGA16。具有高性能、低功耗的8位AVR微處理器。本實用新型所具有的有益效果是:本實用新型的旋轉(zhuǎn)陽極電機(jī)高速運行可達(dá)到每分鐘7000轉(zhuǎn)以上，從而可以提高曝光的功率，能夠減小球管的焦點，焦點越小，所投射的半影也越小，所得到的圖像也越清晰，普通低速功率大概在50KW左右，高速可達(dá)到100KW。同時增加了高壓發(fā)生器的利用率，因為用同一臺高壓發(fā)生器，不僅可以進(jìn)行透視，而且能夠進(jìn)行攝影，低速用于透視，高速用于攝影。還利用AVR單片機(jī)軟件產(chǎn)生PWM驅(qū)動電機(jī)，省去很多硬件電路，減小了成本，軟件設(shè)計中還包含了旋轉(zhuǎn)陽極電機(jī)的啟動，運行以及制動，制動的設(shè)計使得旋轉(zhuǎn)陽極越過了轉(zhuǎn)速共振點，大大增加了球管的壽命。

圖1為本實用新型原理框圖；圖2為本實用新型高低速切換和管位選擇控制電路圖；圖3為本實用新型旋轉(zhuǎn)陽極電機(jī)驅(qū)動電路具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例做進(jìn)一步描述:如圖1-3所示，本實用新型所述的用于放射診斷的高壓發(fā)生器，其旋轉(zhuǎn)陽極雙速電路包括IGBT專用驅(qū)動電路、 高頻IGBT逆變電路、光耦電路、單片機(jī)、復(fù)合晶體管和雙刀雙擲繼電器，IGBT專用驅(qū)動電路連接高頻IGBT逆變電路，高頻IGBT逆變電路通過光耦電路后連接單片機(jī)，單片機(jī)通過復(fù)合晶體管后連接雙刀雙擲繼電器。其中，IGBT專用驅(qū)動電路中的芯片采用IR2136，復(fù)合晶體管采用ULN2003N，單片機(jī)采用ATMEGA16。旋轉(zhuǎn)陽極雙速電路通過雙刀雙擲繼電器、ULN2003N以及單片機(jī)的控制，通過輸入單片機(jī)電平的高低控制高低速檔的切換，即通過切換啟動電容的大小來決定電機(jī)的轉(zhuǎn)速；通過輸入單片機(jī)電平的高低控制管位的選擇，其中COM端口不變，只切換SHIFT和MAIN端口。高頻IGBT逆變電路，能夠承受20K的PWM載波頻率，并且通過與IR2136的配合，很好的驅(qū)動了旋轉(zhuǎn)陽極電機(jī)，并且高壓逆變電路和單片機(jī)低壓電路之間有光耦隔離保護(hù)電路。同時通過軟件產(chǎn)PWM大大減少了硬件電路的繁瑣，通過利用AVR單片機(jī)自身的特點，產(chǎn)生兩路PWM，對于球管用的單相異步電機(jī)，利用軟件產(chǎn)生單極性SPWM，并且能夠通過改變參數(shù)來改變PWM頻率，即改變逆變電路中的電源頻率。從而實現(xiàn)軟件的高低速切換。同時軟件實現(xiàn)電機(jī)的啟動，運行以及制動，其中啟動和運行是在相同頻率，不同電壓情況下運轉(zhuǎn)，在軟件中表現(xiàn)為改變計數(shù)器的上限值。運轉(zhuǎn)和制動是在不同頻率，相同電壓下的運轉(zhuǎn)，軟件中表現(xiàn)為改變PWM頻率降低轉(zhuǎn)速制動，使電機(jī)越過了共振轉(zhuǎn)速，增加了球管旋轉(zhuǎn)陽極的壽命。
權(quán)利要求1.一種用于放射診斷的高壓發(fā)生器，包括旋轉(zhuǎn)陽極雙速電路，其特征在于:旋轉(zhuǎn)陽極雙速電路包括IGBT專用驅(qū)動電路、高頻IGBT逆變電路、光耦電路、單片機(jī)、復(fù)合晶體管和雙刀雙擲繼電器，IGBT專用驅(qū)動電路連接高頻IGBT逆變電路，高頻IGBT逆變電路通過光耦電路后連接單片機(jī)，單片機(jī)通過復(fù)合晶體管后連接雙刀雙擲繼電器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于放射診斷的高壓發(fā)生器，其特征在于:所述的IGBT專用驅(qū)動電路中的芯片采用IR2136。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于放射診斷的高壓發(fā)生器，其特征在于:所述的復(fù)合晶體管采用ULN2003N。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于放射診斷的高壓發(fā)生器，其特征在于:所述的單片機(jī)采用 ATMEGA16。
專利摘要本實用新型涉及一種用于放射診斷的高壓發(fā)生器，屬于放射診斷設(shè)備領(lǐng)域，包括旋轉(zhuǎn)陽極雙速電路，旋轉(zhuǎn)陽極雙速電路包括IGBT專用驅(qū)動電路、高頻IGBT逆變電路、光耦電路、單片機(jī)、復(fù)合晶體管和雙刀雙擲繼電器，IGBT專用驅(qū)動電路連接高頻IGBT逆變電路，高頻IGBT逆變電路通過光耦電路后連接單片機(jī)，單片機(jī)通過復(fù)合晶體管后連接雙刀雙擲繼電器。本實用新型曝光功率高、高壓發(fā)生器利用率高、成本低、球管焦距小且球管使用壽命長。
文檔編號H05G1/10GK203120274SQ201320114308
公開日2013年8月7日 申請日期2013年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月13日
發(fā)明者楊海峰, 蘭治東 申請人:山東新華醫(yī)療器械股份有限公司