Способ регулирования напряжения главной цепи рентгеновского аппарата с высокочастотным преобразованием
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
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(51) Н 05 G 1/1О
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ "-,;и .:::; ;. -и где 1. (54) (57) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ГЛАВНОЙ ЦЕПИ РЕНТГЕНОВСКОГО
АППАРАТА С ВЫСОКОЧАСТОТНЫМ ПРЕОБРАЗОВАННЕМ в главной цепи с помощью инвертора, заключающийся в том, что производят регулирование длительности пря-. моугольных импульсов инвертора, пода(21) 3570037/18-25 (22) 04.04.83 (46) 23.03.84. Бюл. Р 11 (72) Б.И. Чирков (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро медицинской рентгеновской техники Производственного объединения "Мосрентген" (53) 621.386(088.8) (56) 1. Выложенная заявка ФРГ
1(р 2846458, кл. H 05 G 1/20, опублик.
1980.
2. Выложенная заявка ФРГ -2128248, кл. 21 g 20/01, опублик. 1973 (прототип). ваемых на высоковольтный трансформаа тор, и выпрямление выходного напряжения трансформатора, о т л и ч а ющ и и с.я тем, что, с цельРповышения однородности спектрального состава рентгеновского излучения путем снижения пульсаций анодного напряжения в рентгеновских аппаратах без фильтра на высоковольтной стороне, длительность импульсов инвертора выбирают ив условия
1+К1/Кh паразитная индуктивность рассеяния трансформаторной цепи; паразитная емкость трансформаторной цепи; активное сопротивление трансформаторной цепи; приведенное к первичной стороне сопротивление рент. геновской трубки.
1081816
1 г 7+К,/R „
Изобретение относится к рентгенотехнике, а более конкретно к способам регулирования рентгеновских аппаратов с высокочастотным преобразо" ванием в главной цепи. 5
Известен способ регулирования .рентгеновского аппарата с высокочастотным преобразованием в главной цепи с помощью инвертора, заключающийся в том, что .в зависимости от тре- l0 буемой мощности дозьг регулируют отношение импульс-пауза на выходе нннереора (l) .
Наиболее близким к изобретению .является способ регулирования напряжения главной цепи рентгеновского аппарата с высокочастотным преобразованием с помощью инвертора, заключающийся в том, что производят регулирование длительности прямоугольных импульсов инвертора, подаваемых на высоковольтный трансформатор, в зависимости от напряжения, которое необходимо приложить к рентгеновской трубке, причем на высоковольтной сто- 5 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 внут35 реннего сопротивления рентгеновской трубки и паразитных параметров трансформаторной цепи. Величина выброса может достичь двойной величины заданного вторичного напряжения, что приводит к резкому ухудшению спектрального состава рентгеновского излучения в аппаратах, в которых от- . сутствует сглаживающий фильтр на вы45 соковольтной стороне Использование такого фильтра приводит к увеличению габаритов и массы аппарата, снижает его удельную мощность.
Цель изобретения — повышение однородности спектрального состава рент50 геновского излучения путем снижения пульсаций анодного напряжения в рентгеновских аппаратах без фильтра на высоковольтной стороне.
° Поставленная цель достигается тем, что согласно способу регулирова,ния напряжения главной цепи рентгеC новского аппарата с высокочастотным, преобразованием в главной цепи с по-. мощью 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
tu = (5,5-6,0) i) ЬрС / l+R
Г рассеяния трансформаторной цепи;
C> — паразитная емкость трансформаторной цепи;
R< активное сопротивление трансформаторной цепи;
Rg — 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, определяемой по предлагаемому способу; на фиг.З вЂ” схема рентгеновского аппарата для реализации способа.
В общем случае при подаче прямо-. угольных импульсов (U ) на импульсный трансформатор выходное напряжение трансформатора (01) имеет выброс, обусловленный паразитными параметрами трансформаторной цепи (фиг. 1).
Величина выброса зависит от коэффициента затухания где p — волновое сопротивление трансформаторной цепи;
R — активное сопротивление трансформаторной цепи;.
R — приведенное к первичной стороне сопротивление рентгеновской трубки.
Анализ переходного процесса при различных g с1 (реальные величины
1/ = 0,2-0,4) показывают, что минимальное значение амплитуды пульса-.
3 1081816 4 ции достигается при относительном метрической величины, определяющей времени режим работы блока 6 управления ис1 i+R /К пользуется величина R>, рассчитывае1 н
;(5,5-6,0), мая либо по результатам .прямых изме Ерсс рений, либо по градуировочным данным где и — время; для различных Ug, Х .
L — паразитная индуктивность
При реализацикр предлагаемого спорассеяния трансформаторной соба амплитудным значением 0я является максимум напряжения выброса, с
С вЂ” паразитная емкость транс- 10 Учетом чего необходимо стРоить систе0 форматорной цепи. му уставок аппарата по высокому наДлительность импульсов инвертора ограничивается указанным диапазоном
Относительно диапазона выбора относительных времен, что для ф = 5,5-6,0 необходимо отметить, реальной длительности дает выражение 15 что пРи > 6,0 начинаетсЯ пологий, участок выходного напряжения высоко(5 5 6 0) / 1 0 / 1 +R /R вольтного трансформатора, иэ-эа чего ц р о О t )ф» имеет место искажение формы анодноI л
В этом случае подача напряжения го напряжения. При c < 5,5 нецелесообна трансформатор прекращается в тот 20 Разно пРекРащать РаботУ инвеРтоРа момент, когда выброс напряжения в з-за тогойчто в этом слУчае не результате переходного процесса используется в оптимальном режиме достиг величины, близкой.к минималь- пеРеходной пРоЦесс в тРансфоРматоРе. ной, после чего продолжается спад Пример. Для главного транснапряжения в течение относительного 25 фоРматоРа Рентгенодиагностического времени (время среза) (фиг. 2). аппаРата с параметРами: максимальРезультирующее напряжение на вторичной ная мощность при снимках Rñè 15 кВт сторонепо форме близко к синусоидаль- мощность при просвечивании Рп = 100ному с полупериодом в относительных . 450 Вт; максимальное анодное напряв на а н. f(5 5-6,0)+ -„ 1 З0 жение ПА 110 кВр напряжение питаюи в абсолюта временах g/ =g 5 э1ей сети 0, = 220 В,получены спепу96,0)+ 7,,P L T 1+У 1 раметрами, тогда как R> является величиной, зависящей от режима ра- 1 R Н боты рентгеновской трубки (U4 — анод- для режима минимальной нагрузки при ного напряжения, I и — анодного тока) 40 выходной мощности аппарата 100 Вт и определяемой, например, по форму- К, = 484 Ом, Т6 = 1,466 10 с; ле Ug /I4-К,, где KI> — коэффициент для режима максимальной нагрузки трансформации. В результате этого при выходной .мощности аппарата длительность импульса инвертора и ; 15000 Вт Рц = 3,22 Ом Т 5оое 45000 длительность паузы между соседними 45 «1,28 10 .5с. импульсами определяется в зависимости от К! .т е. При различи, режимах Полупериод опт мальной рабочей частоты преобразователя: Рентгеновский аппарат (фиг. 3)> при мощности 100 Вт реализующий предлагаемый способ, в 50 Т (00) общем случае содержит блок 1 пита- 2 1/ 1оо ния, высокочастотный (1-..10 кГц) = 11,36 10 с, транзисторный инвертор 2, высокои вольтный трансформатор 3, высоковольтныи выпрямитель 4, рентгеновсчая частота f = 4400 Г кую трубку 5 с блоком питания нити. при мощности 15000 Вт канала (не показан) и блок 6 управ- т ( ления инвертором 2. В качестве пара. 2 — (Р = 15000) =(5 75+ ". ) Т 9,92 < 1(ГЪ, рабочая частота оооо 5400 Гц. Изобретение позволяет реализовать режим работы рентгеновского аппарата без фильтра в высоковольт1081816 б 4 ной цепи, при котором форма анодного напряжения на трубке близка к синусоидальной,что во многих случаях приме нения достаточно для получения требуемого качества рентгеновского излучени», ВНИИПИ Заказ 1568/53 Тираж 783 Подписаое Филиал МПП "Патент", r.Óèrîðîä, ул.Проектжа», 4
