专利名称：用于放射诊断的高压发生器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于放射诊断的高压发生器，属于放射诊断设备领域。
背景技术：
高压发生器的旋转阳极球管是在大功率X光机出现以后出现的一种高性能的球管，这种球管能在小的焦点下使用更大的电流进行工作，从金属散热的角度分析，任何金属对热的传导都有热阻，球管在小焦点大电流工作的情况下，在阳极靶面会产生高温，如果电子束固定在一个位置不断的轰击，靶面很快就会熔化。如果我们让靶面活动起来，是电子束不断的变换轰击位置，就可以是球管在更大的电流下工作，使靶面受到电子束轰击的位置产生的热量有足够的时间向金属内部传导，靶面就不会出现熔化问题。目前高压发生器的旋转阳极的转速都在3000转以上，高速旋转阳极球管可达到7200转，超高速的球管目前可达到I万转以上，球管阳极的转速是根据球管的焦点电流密度设计的，同样管电流的球管，焦点越小，要求球管旋转阳极的转速越高。对于应用来说，球管的焦点越小，性能越好，这是因为焦点越小，所投射的半影也越小，所得到的图像也越清晰，因此，焦距小的问题迫切需要解决。
实用新型内容根据以上现有技术的不足，本实用新型主要解决的技术问题是:提供一种曝光功率高、利用率高、成本低、球管焦距小且球管使用寿命长的用于放射诊断的高压发生器。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是:所述的用于放射诊断的高压发生器，包括旋转阳极双速电路，旋转阳极双速电路包括IGBT专用驱动电路、高频IGBT逆变电路、光耦电路、单片机、复合晶体管和双刀双掷继电器，IGBT专用驱动电路连接高频IGBT逆变电路，高频IGBT逆变电路通过光耦电路后连接单片机，单片机通过复合晶体管后连接双刀双掷继电器。所述的用于放射诊断的高压发生器通过双刀双掷继电器、ULN2003N以及单片机的控制，通过输入单片机电平的高低控制高低速档的切换，即通过切换启动电容的大小来决定电机的转速；通过输入单片机电平的高低控制管位的选择，其中COM端口不变，只切换SHIFT和MAIN端口。同时，高频IGBT逆变电路，能够承受20K的PWM载波频率，并且通过与IR2136的配合，很好的驱动了旋转阳极电机，并且高压逆变电路和单片机低压电路之间有光耦隔离保护电路。所述的IGBT专用驱动电路中的芯片采用IR2136。IR2136是功率IGBT专用栅极驱动集成电路，它独有的HVIC技术使得它可用作驱动工作在母线电压高达600V的电路中的功率器件，同时，其内部采用的自举技术，使得功率驱动元件驱动电路仅需输入一个直流电源，使其实现对IGBT的最优驱动，它还具有完善的保护功能，可提高系统的集成度和可靠性，并可缩小线路板的尺寸。所述的复合晶体管采用ULN2003N。可直接驱动继电器负载。[0010]所述的单片机采用ATMEGA16。具有高性能、低功耗的8位AVR微处理器。本实用新型所具有的有益效果是:本实用新型的旋转阳极电机高速运行可达到每分钟7000转以上，从而可以提高曝光的功率，能够减小球管的焦点，焦点越小，所投射的半影也越小，所得到的图像也越清晰，普通低速功率大概在50KW左右，高速可达到100KW。同时增加了高压发生器的利用率，因为用同一台高压发生器，不仅可以进行透视，而且能够进行摄影，低速用于透视，高速用于摄影。还利用AVR单片机软件产生PWM驱动电机，省去很多硬件电路，减小了成本，软件设计中还包含了旋转阳极电机的启动，运行以及制动，制动的设计使得旋转阳极越过了转速共振点，大大增加了球管的寿命。
图1为本实用新型原理框图；图2为本实用新型高低速切换和管位选择控制电路图；图3为本实用新型旋转阳极电机驱动电路具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例做进一步描述:如图1-3所示，本实用新型所述的用于放射诊断的高压发生器，其旋转阳极双速电路包括IGBT专用驱动电路、 高频IGBT逆变电路、光耦电路、单片机、复合晶体管和双刀双掷继电器，IGBT专用驱动电路连接高频IGBT逆变电路，高频IGBT逆变电路通过光耦电路后连接单片机，单片机通过复合晶体管后连接双刀双掷继电器。其中，IGBT专用驱动电路中的芯片采用IR2136，复合晶体管采用ULN2003N，单片机采用ATMEGA16。旋转阳极双速电路通过双刀双掷继电器、ULN2003N以及单片机的控制，通过输入单片机电平的高低控制高低速档的切换，即通过切换启动电容的大小来决定电机的转速；通过输入单片机电平的高低控制管位的选择，其中COM端口不变，只切换SHIFT和MAIN端口。高频IGBT逆变电路，能够承受20K的PWM载波频率，并且通过与IR2136的配合，很好的驱动了旋转阳极电机，并且高压逆变电路和单片机低压电路之间有光耦隔离保护电路。同时通过软件产PWM大大减少了硬件电路的繁琐，通过利用AVR单片机自身的特点，产生两路PWM，对于球管用的单相异步电机，利用软件产生单极性SPWM，并且能够通过改变参数来改变PWM频率，即改变逆变电路中的电源频率。从而实现软件的高低速切换。同时软件实现电机的启动，运行以及制动，其中启动和运行是在相同频率，不同电压情况下运转，在软件中表现为改变计数器的上限值。运转和制动是在不同频率，相同电压下的运转，软件中表现为改变PWM频率降低转速制动，使电机越过了共振转速，增加了球管旋转阳极的寿命。
权利要求1.一种用于放射诊断的高压发生器，包括旋转阳极双速电路，其特征在于:旋转阳极双速电路包括IGBT专用驱动电路、高频IGBT逆变电路、光耦电路、单片机、复合晶体管和双刀双掷继电器，IGBT专用驱动电路连接高频IGBT逆变电路，高频IGBT逆变电路通过光耦电路后连接单片机，单片机通过复合晶体管后连接双刀双掷继电器。
2.根据权利要求1所述的用于放射诊断的高压发生器，其特征在于:所述的IGBT专用驱动电路中的芯片采用IR2136。
3.根据权利要求1所述的用于放射诊断的高压发生器，其特征在于:所述的复合晶体管采用ULN2003N。
4.根据权利要求1所述的用于放射诊断的高压发生器，其特征在于:所述的单片机采用 ATMEGA16。
专利摘要本实用新型涉及一种用于放射诊断的高压发生器，属于放射诊断设备领域，包括旋转阳极双速电路，旋转阳极双速电路包括IGBT专用驱动电路、高频IGBT逆变电路、光耦电路、单片机、复合晶体管和双刀双掷继电器，IGBT专用驱动电路连接高频IGBT逆变电路，高频IGBT逆变电路通过光耦电路后连接单片机，单片机通过复合晶体管后连接双刀双掷继电器。本实用新型曝光功率高、高压发生器利用率高、成本低、球管焦距小且球管使用寿命长。
文档编号H05G1/10GK203120274SQ201320114308
公开日2013年8月7日 申请日期2013年3月13日 优先权日2013年3月13日
发明者杨海峰, 兰治东 申请人:山东新华医疗器械股份有限公司