高頻直流高壓發(fā)生器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種高頻直流高壓發(fā)生器，包括高壓電源，與所述高壓電源連接的整流電路，與所述整流電路連接的電容模塊，其中，所述高頻直流高壓發(fā)生器還包括與所述電容模塊耦合的電容短路檢測(cè)電路，所述電容短路檢測(cè)電路包括電流互感器及與所述電流互感器的次級(jí)繞組耦合的電阻部件，所述電流互感器的初級(jí)繞組與該電容模塊耦合。該高頻直流高壓發(fā)生器可檢測(cè)電容短路情況且同時(shí)減少了電子器件。
【專利說(shuō)明】局頻直流局壓發(fā)生器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及醫(yī)用X射線成像診斷技術(shù)，更具體地，涉及X射線成像診斷系統(tǒng)中的高 壓發(fā)生器。

【背景技術(shù)】
[0002] 高壓發(fā)生器向X射線成像診斷設(shè)備中的X射線管提供高電壓，以產(chǎn)生X射線。高 壓發(fā)生器通常將例如50Hz的交流電施加到高壓變壓器的初級(jí)，由變壓器升壓后進(jìn)行整流 成為高壓直流電，以便施加到X射線管的陰極與陽(yáng)極兩端產(chǎn)生X射線。
[0003] 但因整流后獲得的直流電電壓波紋較大，影響后級(jí)電路的正常工作，所以通常在 整流電路之后施加高壓平滑濾波儲(chǔ)能電容以去除紋波影響。圖1示意了常規(guī)的具有高壓平 滑濾波儲(chǔ)能電容的高壓發(fā)生器的電路原理圖。
[0004] 如圖1所示，三相交流電源20傳送的交流電經(jīng)整流電路10轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏褐绷麟姡?直流電在送往X射線管之前需經(jīng)過(guò)平滑濾波儲(chǔ)能電容11a和lib的平滑濾波。
[0005] 平滑濾波儲(chǔ)能電容可幫助消除電壓紋波較大的問(wèn)題，但引入的新問(wèn)題是如果該電 容中的任意一個(gè)發(fā)生短路，則對(duì)后級(jí)電路造成一定損害。因此，如圖1所示的電路中通常會(huì) 設(shè)置有用于檢測(cè)電容11a和lib是否發(fā)生短路的檢測(cè)電路模塊12。
[0006] 如圖所示，該常規(guī)電路中，檢測(cè)電路模塊12為差分放大電路，假設(shè)該電路中，電容 lib和電容11a的大小相等，則其工作原理如下：在電容11a短路時(shí)，電容lib兩端的電壓 變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，從而運(yùn)算放大器的輸入端12a處的電壓相應(yīng)增加，運(yùn)算放大器的輸出端Vo 的值也轉(zhuǎn)變?yōu)樵敵龆穗妷旱膬杀?；在電容lib短路時(shí)，運(yùn)算放大器的兩個(gè)輸入端12a和 12b的輸入均為0,由此算放大器的輸出端Vo的值也轉(zhuǎn)變?yōu)?。
[0007] 如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知道的那樣，運(yùn)算放大器需要電源供給但又無(wú)法承受直流高 壓，因此，在如圖1所示的這種電路中，不得不設(shè)置若干分壓電阻，以使經(jīng)過(guò)電容11a和lib 平滑濾波之后的電壓下降到可供給給運(yùn)算放大器的程度。由此，在實(shí)際電路印刷版（PCB) 中，不得不配置一部分PCB空間給分壓電阻。此外，如上所述的電路設(shè)計(jì)也使信號(hào)在傳遞方 面有一定的延遲。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 有鑒于此，本發(fā)明提供一種高頻直流高壓發(fā)生器，其可檢測(cè)電容短路情況，同時(shí)還 減少了電子器件。該高頻直流高壓發(fā)生器包括高壓電源，與所述高壓電源連接的整流電路， 與所述整流電路連接的電容模塊，其中，所述高頻直流高壓發(fā)生器還包括與所述電容模塊 耦合的電容短路檢測(cè)電路，所述電容短路檢測(cè)電路包括電流互感器及與所述電流互感器的 次級(jí)繞組耦合的電阻部件，所述電流互感器的初級(jí)繞組與該電容模塊耦合。。
[0009] 優(yōu)選地，所述的高頻直流高壓發(fā)生器，所述電容模塊包括一個(gè)電容單元或相互串 聯(lián)的一個(gè)以上的電容單元。
[0010] 優(yōu)選地，所述的高頻直流高壓發(fā)生器，其中，在所述電容模塊包括一個(gè)電容單元的 情況下，所述電流互感器的初級(jí)繞組與該電流互感器的該電容單元耦合；在所述電容模塊 包括相互串聯(lián)的一個(gè)以上的電容單元的情況下，所述電流互感器的初級(jí)繞組與所述電容單 元中的任一個(gè)耦合。
[0011] 優(yōu)選地，所述高頻直流高壓發(fā)生器，其中，所述電容單元包括一個(gè)或多個(gè)電容。
[0012] 優(yōu)選地，所述高頻直流高壓發(fā)生器，其中，在所述電容模塊包括一個(gè)電容單元的情 況下，所述電流互感器的初級(jí)繞組與該電流互感器的該電容單元中的一個(gè)電容耦合；在所 述電容模塊包括相互串聯(lián)的一個(gè)以上的電容單元的情況下，所述電流互感器的初級(jí)繞組與 所述電容單元中任意一個(gè)單元中的一個(gè)電容耦合。
[0013] 本發(fā)明所述高頻直流高壓發(fā)生器通過(guò)設(shè)置電流互感器來(lái)檢測(cè)電容短路情況，在達(dá) 成檢測(cè)功效的同時(shí)減少了元件數(shù)量。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1是常規(guī)的具有高壓平滑濾波儲(chǔ)能電容的高壓發(fā)生器的電路原理示意圖。
[0015] 圖2是根據(jù)本發(fā)明所述的高頻直流高壓發(fā)生器的電路原理圖。
[0016] 圖3是圖2所示電容模塊23的一個(gè)具體示例。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 以下結(jié)合附圖描述本發(fā)明。需要說(shuō)明的是，以下實(shí)施方式僅是針對(duì)本發(fā)明的示例 性說(shuō)明而非限制。
[0018] 圖2是根據(jù)本發(fā)明所述的高頻直流高壓發(fā)生器的電路原理示意圖。如圖所示，該 高頻直流高壓發(fā)生器包括交流電源20、整流電路22、電容模塊23、電容短路檢測(cè)電路24、以 及與所述電容模塊23的輸出端電連接以將轉(zhuǎn)換后的高壓直流電輸送給X射線管的后級(jí)電 路25。
[0019] 交流電源20 -般為三相交流電源，其輸出的三相交流電經(jīng)由整流電路22轉(zhuǎn)換為 高壓直流電。電容模塊23接收整流后的電流，并濾去紋波。電容模塊23包括第一電容單 元230以及與第一電容單元230串聯(lián)的第二電容單元231，各電容單元可包括一個(gè)電容，也 可包括多個(gè)電連接的電容。電容短路檢測(cè)電路24包括電流互感器240和電阻部件241，電 流互感器240的初級(jí)繞組以如下方式與電容模塊23耦合：電流互感器240在該電容模塊23 中的任意一個(gè)電容單元發(fā)生短路時(shí)，其初級(jí)繞組中流過(guò)的電流都有顯著變化。作為示例，電 流互感器240的初級(jí)繞組與電容模塊23的電容單元中的一個(gè)電容或多個(gè)電容耦合。電流 互感器240的次級(jí)繞組與電阻部件241電連接，電阻部件241的一端接地。高壓發(fā)生器正 常工作時(shí)，電流互感器240的次級(jí)線圈中有微小電流，該電流流經(jīng)電阻部件241產(chǎn)生壓降， 故電容短路檢測(cè)電路的輸出端Vo具有較小的輸出電壓。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例，第一電容單元230和第二電容單元231均為單個(gè)電容，如 此，設(shè)置在第一電容單元230和第二電容單元231之間的電流互感器240的初級(jí)繞組串聯(lián) 在這兩個(gè)電容單元之間。在任一電容單元的電容短路瞬間放電時(shí)，放電電流流經(jīng)電流互感 器240的初級(jí)繞組，基于電流互感器的初級(jí)繞組與次級(jí)繞組的匝比，電流互感器的次級(jí)繞 組中將形成較大電流，而該較大電流在電阻部件241產(chǎn)生比電容未短路時(shí)電阻部件241上 的電壓大得多的電壓，從而輸出端Vo具有較大輸出電壓。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例，第一電容單元230可以為單個(gè)電容，第二電容單元231 可以為多個(gè)電容。該示例中，電流互感器240的初級(jí)繞組可與第一電容單元230,亦即與構(gòu) 成第一電容單元230的單個(gè)電容耦合。在第一電容單元230的電容短路而瞬間放電時(shí)，較 大放電電流流經(jīng)電流互感器240的初級(jí)繞組，在次級(jí)繞組中形成較大電流，而該較大電流 流經(jīng)電阻部件241產(chǎn)生大于電容未短路時(shí)電阻部件241上的電壓，從而輸出端Vo具有較大 輸出電壓。類似地，也可以是第二電容單元231為單個(gè)電容，而第一電容單元230為多個(gè)電 容，而電流互感器240的初級(jí)繞組可與第二電容單元231，亦即與構(gòu)成第二電容單元231的 單個(gè)電容耦合。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)示例，第一電容單元230和第二電容單元231可分別由多個(gè) 電容相互結(jié)合而成。比如第一電容單元230由多個(gè)電容并聯(lián)而成，第二電容單元231由多 個(gè)電容并聯(lián)而成。在此情況下，電流互感器240的初級(jí)繞組可與第一電容單元230中的一 個(gè)電容耦合，替代地，也可設(shè)置為與第二電容單元231中的一個(gè)電容耦合。這樣的一個(gè)具體 示例可參見圖3,在該例子中，第一電容單元230和第二電容單元231均由6個(gè)相同的電容 并聯(lián)而成，電流互感器240的初級(jí)繞組設(shè)置為與第一電容單元230的電容2301耦合。可替 代地，電流互感器240的初級(jí)繞組也可設(shè)置為與第一電容單元230的其他電容，如電容2302 等耦合；還可設(shè)置為與第二電容單元231中的任一電容耦合。在高壓發(fā)生器的電容模塊23 中的任一電容發(fā)生短路時(shí)，該電容產(chǎn)生的瞬間較大電流流經(jīng)電流互感器240的初級(jí)繞組， 并在電流互感器的次級(jí)繞組中形成較大電流，該較大電流經(jīng)由次級(jí)繞組在電阻部件241產(chǎn) 生大于電容未短路時(shí)電阻部件241上的電壓，由此在電容短路檢測(cè)電路的輸出端形成較大 輸出電壓。該較大輸出電壓的出現(xiàn)，即表征電容模塊23中出現(xiàn)短路現(xiàn)象。
[0023] 以上所有示例中，電容模塊中各電容的具體取值依照該高頻直流高壓發(fā)生器所生 成的直流高壓的電壓大小或者依據(jù)該高壓發(fā)生器的功率而定。此外，在此是以該高頻直流 高壓發(fā)生器的電容短路檢測(cè)電路包括兩個(gè)電容單元為例進(jìn)行說(shuō)明的，但實(shí)際應(yīng)用中，也可 只包括一組電容單元，而該組電容單元可只有一個(gè)電容，也可包括多個(gè)電容，實(shí)際應(yīng)用中， 還可包括兩組以上的電容單元，盡管所包括的電容單元數(shù)量可不盡相同，但工作原理與如 上所述的相同，在此不多做贅述。
[0024] 最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，盡管已結(jié)合附圖在上文的描述中，公開了本發(fā)明的具體實(shí)施 例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解到，可在不脫離本發(fā)明精神與范圍的情況下，對(duì)公開的具 體實(shí)施例進(jìn)行變形或修改。本發(fā)明的實(shí)施例僅用于示意并不用于限制本發(fā)明。
【權(quán)利要求】
1. 一種高頻直流高壓發(fā)生器，包括高壓電源，與所述高壓電源連接的整流電路，與所述 整流電路連接的電容模塊，其特征在于，所述高頻直流高壓發(fā)生器還包括與所述電容模塊 耦合的電容短路檢測(cè)電路，所述電容短路檢測(cè)電路包括電流互感器及與所述電流互感器的 次級(jí)繞組耦合的電阻部件，所述電流互感器的初級(jí)繞組與該電容模塊耦合。
2. 如權(quán)利要求1所述的高頻直流高壓發(fā)生器，其特征在于，所述電容模塊包括一個(gè)電 容單元或相互串聯(lián)的一個(gè)以上的電容單元。
3. 如權(quán)利要求2所述的高頻直流高壓發(fā)生器，其特征在于，在所述電容模塊包括一個(gè) 電容單元的情況下，所述電流互感器的初級(jí)繞組與該電流互感器的該電容單元耦合；在所 述電容模塊包括相互串聯(lián)的一個(gè)以上的電容單元的情況下，所述電流互感器的初級(jí)繞組與 所述電容單元中的任一個(gè)耦合。
4. 如權(quán)利要求3所述的高頻直流高壓發(fā)生器，其特征在于，所述電容單元包括一個(gè)或 多個(gè)電容。
5. 如權(quán)利要求4所述的高頻直流高壓發(fā)生器，其特征在于，在所述電容模塊包括一個(gè) 電容單元的情況下，所述電流互感器的初級(jí)繞組與該電流互感器的該電容單元中的一個(gè)電 容耦合；在所述電容模塊包括相互串聯(lián)的一個(gè)以上的電容單元的情況下，所述電流互感器 的初級(jí)繞組與所述電容單元中任意一個(gè)單元中的一個(gè)電容耦合。
【文檔編號(hào)】H02M9/04GK104104259SQ201310129003
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2013年4月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月15日
【發(fā)明者】王永平, 楊向民 申請(qǐng)人:銳珂（上海）醫(yī)療器材有限公司