一种宽电源输入X射线管旋转阳极驱动装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种宽电源输入X射线管旋转阳极驱动装置，包括全桥逆变模块和电机，电机包括定子绕组和转子，转子连接阳极靶面，定子绕组包括主绕组和副绕组，主绕组的自由端连接启动电容C1的一端，启动电容C1的另一端连接副绕组的自由端，副绕组的自由端、主副绕组的公共端分别连接全桥逆变模块，全桥逆变模块还连接直流输入模块，直流输入模块连接整流模块，整流模块设有交流输入端。本实用新型专利技术能够匹配X射线设备常规的单相市电、两相交流电、三相交流电以及直流蓄电池等多种供电方式，有效降低了中间能量的损耗，也降低了X射线设备的成本和故障率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电子医疗领域，特别是涉及一种宽电源输入X射线管旋转阳极驱动装置。
技术介绍
目前，在电子医疗领域的医用X射线机设备的球管中，根据曝光功率的不同要求，有固定阳极和旋转阳极球管。中、大型功率的X射线管在曝光时的功率较高，需要阳极靶面旋转起来避免局部过热而融化。X射线管旋转阳极靶面由与之连接的异步电机的转子驱动。然而不同的X射线机设备的因使用场合的原因，供电电源有很大差异，大致有三相四线制、三相三线制、单相供电、电池供电几种。如图1所示，X射线机系统采用蓄电池组供电，需要先经过逆变器逆变成为交流220V的电源，再输入到变频器中，驱动旋转阳极转动。不同供电方式下，需要的旋转阳极驱动的装置各异，带来不同型号的变频器、变压器、逆变器使用，增加了中间能量损耗，也增加了系统的成本和故障率。
技术实现思路
技术目的：本技术的目的是提供一种能够解决现有技术中存在的缺陷的宽电源输入X射线管旋转阳极驱动装置。技术方案：本技术所述的宽电源输入X射线管旋转阳极驱动装置，包括全桥逆变模块和电机，电机包括定子绕组和转子，转子连接阳极靶面，定子绕组包括主绕组和副绕组，主绕组的自由端连接启动电容C1的一端，启动电容C1的另一端连接副绕组的自由端，副绕组的自由端、主副绕组的公共端分别连接全桥逆变模块，全桥逆变模块还连接直流输入模块，直流输入模块连接整流模块，整流模块设有交流输入端。进一步，为了满足启动电压较大的X射线管的需求，本技术的驱动装置还包括升压控制模块，升压控制模块分别连接直流输入模块和全桥逆变模块。进一步，所述升压控制模块包括绝缘栅双极型晶体管T5，绝缘栅双极型晶体管T5的栅极输入PWM信号，绝缘栅双极型晶体管T5的漏极连接储能电感L1的一端，储能电感L1的另一端连接直流输入模块，绝缘栅双极型晶体管T5的源极连接滤波电容EC1的一端，滤波电容EC1的另一端连接单向可控硅SCR1的阴极，单向可控硅SCR1的阴极还连接全桥逆变模块，单向可控硅SCR1的阳极连接绝缘栅双极型晶体管T5的漏极，单向可控硅SCR1的控制极输入控制信号。其中，单向可控硅SCR1不仅能起到防止滤波电容EC1倒灌电流的作用，还能控制滤波电容EC1的充电，避免充电电流过大，节省了电阻和继电器组成的电容充电延时保护电路。并且，通过调节绝缘栅双极型晶体管T5的栅极输入信号的占空比，使得在采用交流电源供电时，交流输入电流波形能够跟踪交流输入电压波形，从而减小电流波形的畸变，减小电网的谐波，提高功率因数。此外，通过调节绝缘栅双极型晶体管T5的栅极输入信号的占空比，还能使升压控制模块输出的电压达到旋转阳极启动时要求的电压，特别是在采用蓄电池模组供电时，能够有效提高升压控制模块的输出电压。进一步，还包括采样模块、采样电阻R1、采样电阻R2、采样电阻R3、采样电阻R4和采样电阻R5，所述储能电感L1的另一端连接采样电阻R1的一端，采样电阻R1的一端连接采样电阻R2的一端，采样电阻R2的另一端连接采样电阻R3的一端，采样电阻R3的另一端连接绝缘栅双极型晶体管T5的源极，采样电阻R1和采样电阻R2之间设有第一采样点，采样电阻R3的另一端设有第三采样点，采样电阻R5的一端连接滤波电容EC1的一端，采样电阻R5的另一端连接采样电阻R4的一端，采样电阻R4的另一端连接单向可控硅SCR1的阴极，采样电阻R4和采样电阻R5之间设有第二采样点，第一采样点、第二采样点和第三采样点分别连接采样模块。其中，第一采样点的电压即为直流输入电压，第二采样点的电压即为直流输出电压，第三采样点的电流即为直流母线电流。这样可以通过采样模块检测第一采样点的电压、第二采样点的电压和第三采样点的电流，然后根据这三个采样点的采样结果调节绝缘栅双极型晶体管T5的栅极输入信号的占空比，使得在采用交流电源供电时，交流输入电流波形能够跟踪交流输入电压波形，从而减小电流波形的畸变，减小电网的谐波，提高功率因数。进一步，还包括采样模块和采样电阻R6，采样电阻R6的一端连接主副绕组的公共端，采样电阻R6的另一端连接全桥逆变模块，采样电阻R6的一端还设有第四采样点，第四采样点连接采样模块。这样可以通过采样模块检测第四采样点的电流，根据第四采样点的电流调节全桥逆变模块中的栅极输入信号。进一步，所述整流模块包括整流桥DB1和整流桥DB2，整流桥DB1的交流输入端和整流桥DB2的交流输入端作为整流模块的交流输入端。进一步，所述直流输入模块包括蓄电池模组E1、继电器K1和储能电感L2，蓄电池模组E1的正极连接继电器K1受控端的常开触点，继电器K1受控端的动触点连接储能电感L2的一端，储能电感L2的另一端分别连接整流模块和全桥逆变模块，蓄电池模组E1的负极分别连接整流模块和全桥逆变模块。有益效果：本技术的装置包含整流模块和直流输入模块，能够匹配X射线设备常规的单相市电、两相交流电、三相交流电以及直流蓄电池等多种供电方式，电路结构简单，不需要使用不同型号的变频器、变压器和逆变器，有效降低了中间能量的损耗，也降低了X射线设备的成本和故障率。附图说明图1为现有技术中的旋转阳极驱动装置的电路图；图2为本技术的具体实施方式的旋转阳极驱动装置的电路图；图3为本技术的具体实施方式的整流模块采用单相交流供电时的接线示意图；图4为本技术的具体实施方式的整流模块采用两相交流供电时的接线示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式，对本技术的技术方案作进一步的介绍。本具体实施方式公开了一种宽电源输入X射线管旋转阳极驱动装置，如图2所示，包括整流模块2、直流输入模块3、升压控制模块4、全桥逆变模块1、启动电容C1、采样电阻R6、旋转阳极5、数据处理模块7、采样模块8、存储芯片9、辅助电源10、上位机通讯模块12和上位机11。其中，整流模块2包括整流桥DB1和整流桥DB2，整流桥DB1的交流输入端和整流桥DB2的交流输入端作为整流模块2的交流输入端。由于整流桥DB1和整流桥DB2分别具有两个交流输入端，因此可以满足单相市电、两相交流电和三相交流电等多种交流电源的接入。图3给出了采用单相交流供电时的接线示意图，由图3可知，火线接入整流桥DB1的一个交流输入端，零线接入整流桥DB1的另一个交流输入端。图4给出了采用两相交流供电时的接线示意图，由图4可知，两根火线分别接入了整流桥DB1的两个交流输入端。直流输入模块3包括蓄电池模组E1、继电器K1和储能电感L2，蓄电池模组E1的正极连接继电器K1受控端的常开触点，继电器K1受控端的动触点连接储能电感L2的一端，储能电感L2的另一端分别连接整流模块2和全桥逆变模块1，蓄电池模组E1的负极分别连接整流模块2和全桥逆变模块1。其中，继电器K1受数据处理模块7的控制，根据X射线机供电条件的不同，选择是否接入蓄电池模组E1。储能电感L2是为了使蓄电池模组E1在供电时，能够为升压控制模块4输出高压提供足够的储能。本技术之所以引入了升压控制模块，是因为传统旋转阳极使用变频器进行驱动，输出的最大电压等于变频器输入电压，而一些X射线管需求的启动电压较大，超过常规市电输入的220V或380V，因此无法满足快速启动旋转阳极的效果。升压控制模块4包括绝缘栅双极型晶体管T5，绝缘栅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种宽电源输入X射线管旋转阳极驱动装置，其特征在于：包括全桥逆变模块(1)和电机，电机包括定子绕组和转子(63)，转子(63)连接阳极靶面(51)，定子绕组包括主绕组(61)和副绕组(62)，主绕组(61)的自由端连接启动电容C1的一端，启动电容C1的另一端连接副绕组(62)的自由端，副绕组(62)的自由端、主副绕组的公共端分别连接全桥逆变模块(1)，全桥逆变模块(1)还连接直流输入模块(3)，直流输入模块(3)连接整流模块(2)，整流模块(2)设有交流输入端。

【技术特征摘要】
1.一种宽电源输入X射线管旋转阳极驱动装置，其特征在于：包括全桥逆变模块(1)和电机，电机包括定子绕组和转子(63)，转子(63)连接阳极靶面(51)，定子绕组包括主绕组(61)和副绕组(62)，主绕组(61)的自由端连接启动电容C1的一端，启动电容C1的另一端连接副绕组(62)的自由端，副绕组(62)的自由端、主副绕组的公共端分别连接全桥逆变模块(1)，全桥逆变模块(1)还连接直流输入模块(3)，直流输入模块(3)连接整流模块(2)，整流模块(2)设有交流输入端。2.根据权利要求1所述的宽电源输入X射线管旋转阳极驱动装置，其特征在于：还包括升压控制模块(4)，升压控制模块(4)分别连接直流输入模块(2)和全桥逆变模块(1)。3.根据权利要求2所述的宽电源输入X射线管旋转阳极驱动装置，其特征在于：所述升压控制模块(4)包括绝缘栅双极型晶体管T5，绝缘栅双极型晶体管T5的栅极输入PWM信号，绝缘栅双极型晶体管T5的漏极连接储能电感L1的一端，储能电感L1的另一端连接直流输入模块(3)，绝缘栅双极型晶体管T5的源极连接滤波电容EC1的一端，滤波电容EC1的另一端连接单向可控硅SCR1的阴极，单向可控硅SCR1的阴极还连接全桥逆变模块(1)，单向可控硅SCR1的阳极连接绝缘栅双极型晶体管T5的漏极，单向可控硅SCR1的控制极输入控制信号。4.根据权利要求3所述的宽电源输入X射线管旋转阳极驱动装置，其特征在于：还包括采样模块(8)、采样电阻R1、采样电阻R2、采样电阻R3、采样电阻R4和采样电阻R5，所述储能电感L1的另一端连接采样电阻R1的一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘金虎，汪文俊，
申请(专利权)人：南京普爱医疗设备股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32