编号8：八章节 中频X线机.pptVIP

怀化医专医学影像教研室 医学影像设备学 Medical imaging equipment 2、中频X线机：工作频率在数KH2-数+KHZ的X线机，其核心是利用逆变电路将X线机高压发生器的工作电源由工频（50-60HZ）提高到中频（400-20KHZ）。 3、高频X线机：工作频率在20KHZ以上时叫高频机。 二、中频机的发展现状 现代X线机：将综合有中频电源的X线发生与X线信息电子数字化采集的X线机。 三、频率机的特点 （一）体积小重量轻 1、无需自耦变压器供电，而是工频电源整流供电，而减重。 2、高压变压器和灯丝加热变压器可轻小，可省去高压油箱和电缆，而做成组合机头。 3、椐变压器工作原理：变压器初级线圈和铁芯，截面积的乘积与初级电压和电源频率之间关系为：NS=E/4.44fB。 式中：N为初级匝数，S为铁芯截面积，E为初级电压，f为工作频率，B为磁感应强度。 故：f越大，NS就越小，故中频机高压发生器体小重量轻。 （二）输出高质量X线束31101 中频机管电压脉动波纹系数极小、近似直流，产生的X线能集中，软射线少，线束通过物质后，只有光子数量减少，没有光子能量的变化。 1、病人的皮肤受照射量少，约当工频机的 2、成像质量高 硬射线多，波谱集中，散射少。 3、曝光时间短。 （三）实时闭环控制参数稳定精度高 1、KV、mA、S由微机管理，KV和mA为闭环自动控制，无需KV补偿及空间电荷效应补偿。 2、逆变电路工作频率高，调节周期短，动态响应快，不论KV、mA的影响因素有多少，只要在某一允许范围内变化均能予以调整。 （四）可直流电供电 在缺交电时，可用储电池电来带动机器。 （五）设备技术含量高 逆变器技术难度大，需大功率电子开关器件，逆变升压变压器和微电子控制。 故应开发大功率，高性能的高频发生器。 四、直流逆变的基础知识 （一）逆变技术及其发展过程 逆变：是椐设备负载特殊要求，对市电进行各种形式的交换，以获最佳的工作效果。 1、整流：实现 AC（交流）/DC（直流）交换 2、逆变：实现 DC/AC交换 3、变频：实现 AC/AC（AC/DC/AC）交换 4、斩波：实现 DC/DC（AC/DC/DC）交换 5、静止式固态断路器 实现无触点开关，断路器功能。 逆变技术的几个阶段。 （1）第一阶段：50年代，电子管、离子管发展阶段，主要整流交换AC/DC。 （2）第二阶段：60年代，硅整流管、晶闸管发展阶段通过晶闸管控制极进行相控型交换。 （3）第三阶段：70年代—80年代，以绝缘栅双极晶体管等电压型全控器的发展阶段，由移相控制转为时间比率控制。 （4）第四阶段：以智能化功率集成电路，高压功率集成电路为发展阶段，实现器件与电路的集成，强电与弱电功率流与信息流的集成。 （二）逆变的分类 1、按逆变器输出交流的频率：分为工频、中频、高频逆变 2、按逆变器输出相数：单相、三相、多相 3、按逆变器主开关器件类型：晶闸管逆变，晶体管逆变，场效晶管逆变 4、按逆变器主电路的形式：单端式、半桥式、全桥式 5、按逆变器控制方式：调频式、调宽式 6、按直流电源性质：电压型变频、电流型变频 7、按工作原理：分v/f控制变频，转差频率控制变频，矢量控制 8、按交换环节：AC→AC AC→DC→AC交换 （三）高频率工作时的电路元件参数 1、频率较低时，将电阻、电容、电感、导线等元件都看成集中参数元件。 2、频率较高时，将电阻、电容、电感、导线等元件都看成分布参数元件。 （1）电容器 一般用两层金属膜，中夹一绝缘层卷成一卷，再从两层金属膜相距最远的两端引两根引线。 （2）电感器 绝缘金属导线一匝一匝圈状绕制，匝与匝之间有电容。 （3）电阻器 为陶瓷管上绕有电阻丝，且绕成螺旋管状 （4）导线 连接作用的元件 频率较高时，产生趋肤效应，即减少导线 有效截面积 当频率足够大时，则表现为电感特性 第二节 直流逆变电源 工频机供电方式：工频电力电源→自耦变压器→高压发生器→X线管 中频机供电方式：工频电力电源→直流逆变电源→中频高压发生器→X线管 一、直流电源 1、小型中频机直接用蓄电池供电，或电220V单相交流电源整流后变为直流电。 2、15KW以下中频机使用单相220V交流电源，经桥式整流后或倍压整流滤波后转为直流电源。 3、15KW以上中频机用三相可控桥式整流率波电源。 二、直流逆变电源原理 直流逆变：将直流电压变换为某一中频交流电压的过程分全桥式逆变，半桥式逆变，单端逆变三种。 （一）全桥式逆变电路原理 基本特点：适当控制四只电子开关的动作来实现直、交的变换。 1、谐振逆变技术 在主电路上增加储能元件L和C，并利用高频变压器漏抗和电路