Схема питания накального катода рентгеновской трубки

Схема питания накального катода рентгеновской трубки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

- оиретеиме относится к области рентгенотехники , а более конкретно к устройством , г.редназначенным для регулирования тока накала рентгеновской трубки рзнтгенодиагностического аппарата, Цель изобретения - повышение надежности роботы и снижение пульсаций анодного напряжений и тока. Схема питания содержит трансформатор 2 накала, первичная обмотка которого подключена в цепь источника питании через разделительный трансформатор 3. Во вторичную обмотку разделительного трансформатора 3 включена диагональ переменного тока выпрямительного моста 4, к диагонали постоянного тока которого подключен регулирующий транзистор 5. База регулирующего транзистора 5 подключена к выходу компаратора 6, один из входов которого подключен к выходу блока 7 задания режимов работы трубки, а другой вход подключен к оыходу синхрогенератора 8, чзстотй которого выбрана кратной удвоенной частоте сети.4 ил. : .it

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИПЕСКИХ

РЕСПУЫ1ИК (5!)5 Н 05 С 1/34

Г ОСУ), БАРСТВЕ (ЯЧЫ И КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКИТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 4397-":53/25 (22) 32.03.93 (46) 07Л1,92,Бюл. И. 1 (77) Научно-исследовательский институт инт рос коп 1ли (72) Н.О.f:;".ëесников и h,k7.Пятигорский (53) 62 1.386 (088.8) (56} Рен1 енотехника. Справочник./Под ред, Б.Б.К!«.сева. Книга 1. — M.: (У(ашиностроенп;-., с, 257-25"., 262, 2бЗ.

Авт;,.сксе свид тельство СССР (е 8327 :1, к». Н С5 С 1/34, 1981. (54) С(Г=.".1А ПИТА(" .ИЯ (-(АКАЙ ЪНОГО КАТОДА > ":. (! ГЕНОВСКСЛ ТРУБКИ (57) .:-обретение относится к области рентгеноте:пики, а более конкретно к устройствам, г.ред (азначенным для регулирования тока накала рентгеновской трубки рентгено, U 1704300 / 1 диагностического аппарата, Цель изобретения — повьпвение надежности работы и снижение пульсаций анодного напряжения и тока. Схема питания содержит трансфор латор 2 накала. первичная обмотка которого подключена в цепь источника питают через разделительный трансформатор 3. Во вторичнуlо обмотку разделительного Tp;".íñôoðматора 3 вкл(о1ена диагональ переменного тока выпрямительного моста 4, к диагонали постоянного тока которого подключен рагулируюгций транзистор 5. База регулирующе-. го транзистора 5 подключена к выходу компаратора 6, один из входов которого подключен к вь:.-оду блока 7 задания pe:,".èмов работы трубки, а другой вход подключен к выходу синхрогенератора 8, 1астота которого выбрана кратной удвоенной частоте сети. 4 ил.

1704 <00

1::< of)p) <4:; (>-.ii,)с!>Гся к j нтГ(но<ехНИК а !)Ол Е К;)><:Р)(t<0 К yCТР(,:i.:Т()аМ, пред<< I<: -.c .i><ы>4 для погул .;р:i". >;ë i тока

Н,I »(I:> рал-,(:.-<Ого сй) руСы «."", II 0>ioäèý-H A C T! " >:. C > "," C, " ге (",; «) Г> т а .

<1»ь, с на с ".;... i .",(а.<ия «<итн накала р i< lе«(<>:.Ской <рубк>< содср;:л<>>ая тр ><сфо()«43) О, ) ><як ала, (! и(! ч.ич ну>ь) ()f мо i кi> кo-Tof:0f 0 i0 <а«< Резиc > ÎP. ПУ) е>4 I1(. Реклю чен> .я О" паа! >>сз<:. >0>)" иЗмс! <5! а < ся > Ão а к т !<L" il!НУ ОК >!а V"" >i <(Лл KЕ " Доt О задан.<ого з,<аче>«<5< анод<<ого i-;»0! ë.. ения.

Ui,!<»КО, э с»ti>lа" СХЕ<<а О )?i)o >" Гт i)Гаг 0 Р3>4 I<5<тl т(!v, ((с—

t .Ллi. >4 к >.

ИЗСЕCT><Ý СХЕМа ПИ ГЗНИЯ Н«1 ГИ:GK5<13 ????????????<<???????????? ????????)??<<, ?????????????????? i ?????????????????????????? ????>:(<<<а, в первичну>О об 40(Ky коTop0ro вклк)чан тиристор (и)и c:.ОтopO о осуществ; —,яетс;-, peryTiii(>t:< Отсечки TOKE H;)K(I ла (>бычнО осущестг>ляе<ся путсм изменения угла отпирания тирисгсра <си>4<<стара).

Бь<с) родействие такой схе>:ы регулировз» .я ог1)а:ичено длительность>о полупе риОдз п<<т(<ю;цей се)и (10 см), что <о многих случаях недостаточ><о. Кроме того, при такой схеме регулирования увели-<(елательно, так K»K увеличивается дозовая нагрузка на пацие><та и снижается срок службьi трубки.

Извест«<а схема питайия накального катода pcilTco>;oй трубки, содер::(ащая

TP .II C<$0f).4(<т< P Нак»Ла, В ЦЕПЬ ПЕРВИЧНОЙ сбмогки которого включен выпр<.«4ительны . >.ocт, в диагональ которого и:л>очен ра-ул:;ру>ощий транзистор, и блок Задания режима рабо ы трубки, выход которого подклю !".н к базе регулиру>ощего транзистора, а вход — к нгнрузкс. <Трансформатору накала), чем обесг<еч<<вается отрицательная обрат><ая связь для стабил(<3»>q

Недостатком схемы являстся значительная мощность, выделяем» На коллек. торе ра<улиру>ощаго транзистора. Кроме тî "0, CKo>4а >вкала, опраделяемь е частотой пика сщой се)<1, и, соотьетственно, боль<ви» (ульслц(<и анодного тока и напряжения.

Наи(>олеа близко .! к прсдлага-> o.; я>)ляс i(<< сха« а Г>и< В><<15< нэкальнОГО r ! Од;> !)ентга«овской трубки, сод рх;ащая т() >:;:,>;() j",< ягор и =iK. Ла, В цап ь >ii! ".<ной

oáìo Гrи ко < О;:0: 0 включан в ..I Г<р5! i <итал ьный

l <сст, в д<<агонал>, K01(i f, ого <)ллючен р гули()У>О(, .<>! 1 jj»><3,,<Стор, И fHя ра>> .и ма рабо) и <рубки, выход КО) орого псдклю:icH v, ба",е рсчулиру>О(цего транзиСТОР(!.

Р(..<ул< f,ую<:1ий Tp»>tзис<ор р»ботает в активно«4 рс:х<мс, т,е. н» <р жение-. «л "грузке (н(>! «<акала) и<4(>От квази грапеце .<дал ьнуio фop!4у синусо><ду со с резcñ н н(jй

c3>pц< ", те <пар.<>у!)>! нити накала,>4еют Относи(ельно боль(ьу>о величину, так как опред(.ляются частотой

t1 .To>0(<,åé сети, чго i>;,"водит к 3;;..атньн4

Г!ульсаци i аноднОГО i ока и нзпря,".: :i<",5<, Кроме того, на регулируют>см транзисторе выдел я ется 3 ><с<ч>!! е<> ьная еГ!л Овая вне j) Гия, «) 0 пр глод< г «. снижению надежности рабо15

) ы схемы питанка к необходимости использования массиг)>иI>: радиаторов, что повышает (аб,>ритные размеры и (лассу схемы питания, Цель и300ретения -- г>оьышение надежности работы и снижение пульсацил анодного тока и напряжения.

В схему питания накального катода рент<еновской трубки, содержащую трансфop20

tBT0p накала, в цепь псрвич><ой Об<-.отки

<(Оторого вкл очен выпрямительный мост, в ,> орого включен регулирующий транзистор, а также блок задания режимов работы трубки, введены ко<4<>аратор, выход которого подключен к базе регулирующего транзистора, и синхрогенсратор. выход коTOPOr0 ПОДКЛ>ОЧ <(К ОДНОМУ ИЗ ВХОДОБ КО>4па ратора, другой вход которого подкл<очен к выходу блока задания режима работы трубки. при этом частота синхрогенератора вынакального катода рентгеновской трубкл; на фиг. 2 — диаграммы напряжений и тска накала. поясняющие ее работу; на фиг. 3— предлагаемая схема, вариант; на фи<., 4—

45 диаграммы н <пряжении L1 TQK» накала, поясняющие ее работы.

Схема пиTà5<ë

3, Во t) Top«< tiyt0 обмотку разделительного трансформатора 3 вкл>оче <а диагональ переменного тока выпрямительного моста 4, к диагонали постоянного тока которого подкл<оче>< «)агу<<< рующий тра><3<<стор 5. Ьазз р .гулир) ю<цего тргн<зистора 5 подклк)«ана r, выходу компарэ (ора б, один из сходсв котор0 о и» >кл>о:H н к выходу б;>ока 7 зад;<н<<я

55 кратной двойной частоте сети.

40 На фиг. 1 представлена схема питания

17Г!4300

15 режи;ов рэб .ты т< "убки, а другой вход — к в«,!ходу cvHxpofenep:!тора 8.

Компэрэтор 6 выполнена на базе опсрационного ycl nofe.* 9, входные резисторы

10 и 11 катара!о подкл«очены саоь «IefcTI3I.HIIî к выходам блакз 7 задания режимов работы трубки и синхро«енератарз 8, а резисторы 12 и 13 Обратной связи — к базе регулирующего транзистора 5.

Сиььхрогенератор.8 состоит из трансфopr".аторд 14, фэз-,сдэигающего резистора

15 и фазасдв«гэющспа конденсаьора 16. образующих фазоорэ .этель, синусоидэльnoe выходное нл;Зряwen le roTopofo сдвину а атнпг«тельна напра>ь:ения питания нд 90 град. В состав "инх„-Ог" Hepa Tope также входят выпрямительны, <ласт 1 7, ре331сТор 18 и разделительный KGHjic<ícàòop 19, подключеннььй к вхсд аму резистору 11 операцио«IIIofo уси<3«теля 9. Частота синхрагенерэторд 8 в«бьрэнд кратной удвоенной час готе сети.

Схема рабoTaeT слодующимобрэза«л.

Напряжение n :-iания поступает нд ренTI:ЗНО3<СКУЮ трубКу 1(", Ь>Г. 1} ЧЕРЕЗ DL

3. У I pBBl ение трднз !с!ором 5 осуществляется с помощью кампдратора 6, на один их входов которого подается регулирующий си«нэл tJl с выхода блока 7 задания режиг.lОв работ«я трубки, а нд другой вход — синхрасиг«!эл 0р с вььхвдэ синхро. енератора 8 (например, генератора пилообразного нэn(..;::aHl3я частотой 200 Гц!. 3TLi сиг«элы показаны нэ ди.-,:грамме з (фиг. 2).

Нэ фиг. 2 гриведены также диаграф.мы б выходного !Запря>к",н<ия компардторэ 6 и диэгрэм;лд. в -ока чдкала рентгеновской тру!!«:!! 1, а также форма., кривой тока, протока.ж;его", рез рггу„:. рующий транзистор 5, тдк как ьерсз «ьить накала течет переменный ток.

При изменении величины регулирующего С3ьг«ьалэ 01 изменяется длительность запертого состояния транзистора 5 и, следовательно. эффектив«ьсе значение тока накала.

Г1ри измен-;.,:,ии рсгулирующего сигнала ьь! в пред л.-..-. „зз«а :=. пилообразного напр".:кения Ug с«nxpcf< «I<. рэторэ (т.е, OT Отри

I jë «л ьнаи да I c>лоъ:! .т ofiьнай а мплиYy<1û) выходное «ьапрл.-:;ь!ь!.е ь;амгьэрэторэ б изме-!!во ся ат нуля до ..- си«!аль!!ого, т,o. От гьа!!! Остью зэп; р; ю,efa транзистора 5 на20

40 а5

Г15 пряже!!«тя до полностью от пира loll!;, га. Таким образом, диапазон pel ул33Г О!;,!!!!!я практически 100;4, Од!3э.!о резь ы а <ьеоб..адимыи диапазон pc ãóëèро«ьа«!3>я та«,". ь!;3к!!аз значительно уже, напр«!«Зер для труб, «типа

14-305,Ц10--150 он саста ел я ет 0,75- 0,95 А.

Часгота синхрогенерэтора 8 в дэ«ьььoм случае выбрана 200 Гц тем самым значительное уменьшается состгьвляю!ДъI чэстатд 100 Гц така накала, созда ьащдя Оснаеьную ь пульсацию температуры «ьити ндкдлэ, э следовательно, и значиьельные пульсации

BHOQHOfO НЭПРЯжения «тока, и пая ьыЯется составляющая частоты 200 Гц тока Iÿêäëà, которая создает значительна меньшие пульСаЦИ«тЕМПЕРЭтУРЬ! HDTV НЭКЭЛа. МО>хььа I.bl брать также частоту синхрогенерэ3орэ 300, 400 Гц и т,д., т,е, кратный удвоенной частоте сети, при эьом важно, чтобы полупериод тока накала (10 см) делился нэ пр«мерно равные:эсти, обеспечивая тем сэмь<м снижение гьульсэций темперэ3ур3,! Нити накала.

Нэ фиг. 3 приведен г„риант предл;ьгэемой схсьлы «3«3дн«я накального катода рентгеновской трубки 1, где в качестве синхрогенератара 8 «спальзуется фэзавраща тел ь с вы и ря«лителем.

Схема фиг. 3 рэбатэе f следующим образом.

На выходе фазавращэтеля, образованного трансформатором 11, фазасд: эющими резистором 15 и канденсатарсм 16, фОРМИРУЕтСЯ СИНУСО33ДЭЛННОЕ НаПРЯжЕННЕ, сдвин "loe относительно напряжения питэ«уя на 90 град. После выпрямления мостом

17 нз резисторе 18 форл;«руется палусинусоидальнае напряжение, которой послс разделительного конденсатора 19 имеет вид,. представленный на диаграмме г (ф3>г. 4).

Напряжение управления мо;eT поступать с о-paTHoll связи цепи регулирования днаднаго ToKc"-, и/и/3и наг!раже«! н! трубки 1, либо с делителя напряжения, определяющего уставку анадного тока трубки (фиг. 3 блок

7 задания режимов работь! показан Не в виде делителя напряжения, а в виде потенциометра).

Компарэтор 6 вь.полнен нэ Основе операционного усилителя Q, входные резисторы 10 и 11 котора«о обеспечиьают сравнение си< налов блоков 7 и 8, а резисторы 12 и 13 обратной связи — ключевой режим работы транзистора 5. Выходное напряжение кампэраторэ б представлено э д«агрэмме д, а ток накала с у !«там пэрэз«тных параметров цепи регулирования — «ьэ диаграмме е (<< 33г. 4). Нз фиг, 2 показана I:äeçëllзированнэя кэртинэ 1окэ накала.

Пульсации темпарэтуры нити нэкзлд, д соответственно, энодного !!впряжен«я и то1704300 ка "меньш, ю.с"., даже и и де;, ffèè полупериодэ анод .ого тока на два-(фиг, 2 и 4), т,е. при основ:.„1 состаеляо»»„ей частсlbl тп,3 нэкалэ 200 Гц (у известиo.. сх:.-;ы основн: л составляю,,ая 100 Гц), в 1,5-2,0 раза, чго 5 обеспечивает по сравн"- ги с известной сокращение л/ вой нагруз : » иа пациен fa, повышение качества сн;.мков и увеличение срока службы трубки. Р; бота регулируюшеfu транзистора в ключевом рекиме вместо 10 эктивнofо режима известная резко снижает выделяемую н:. нем мощность от 50-100 Вт до 2-5 BT), ч го позволяет испо". çoåàTü только один трэн.,истер и 3fl NI.Tельно уменьшить размер=-I Gfo радиатора. Кроме того, 15 г1свь ш, ется и;.дс ность работы транзист ipa и, соответственно, всей схемы пи авил зэ счет оолегчения режима его р„.-.боты {снижения температуры р-п-перехода).

Формула изобрет ения

Схема питания накального катода рентгеновс ой трубки, содержащ".ë трансформатор накала, в цепь первичной обмотки которого включен выпрямительный мост, в диагональ которого включен регулирующий транзистор, а также блок задания режимов работы трубки, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы и снижения пульсаций анодного напряжения и тока, в нее введены компаратор, выход которого подкл о.ен к базе регулирующего транз,стора, и синхрогенератор с рабочей частотой, кратной удвоенной частоте сети, причем выход синхрогенератора подключен к одному из входов компарэтора, другой вход которого подклгочен к выходу блока задэния режимов работы трубки.

Составитель К.Кононов

Техред У.Моргентал Корректор С,Черни

Редактор В.Простакова

Праизво ; TBt:Hío-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

3;аукав 71 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. г1осква, Ж-35, Рвушская нлб„4/5