电压控制电路及牙科X射线机球管组件的制作方法

电压控制电路及牙科x射线机球管组件
技术领域
1.本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及牙科x射线机球管组件的电压控制电路。


背景技术：

2.球管组件是牙科x射线机的核心器件，射线管又是球管组件的核心器件，目前，射线管阳极电压的产生方法为：输入电压经过逆变电路把直流变成高频脉冲电压，再经过变压器升压、倍压整流最后得到正70千伏；正70千伏接入射线管阳极，0v接射线管阴极灯丝。由于射线管阳极电压太高，通常是把变压器，倍压整流，射线管这些高压部件固定组装在一个外壳里，然后注入变压器油密封起来，构成行业标准所称的球管组件。
3.由于射线管阳极和外壳之间的压差为70千伏，为了防止爬电，必须考虑预留足够大的空间保证安全的爬电距离，这样使得现有的球管组件比较庞大，且增加了变压器油的用量。
4.此外，由于射线管会产生辐射，必须考虑照射患者以外的辐射泄露区域的散射线，一般的做法有两种：
5.1：在球管组件外壳包一层2mm厚的铅皮降低辐射泄露，由于球管组件外壳体积比较大，包裹铅皮重量进一步加重，该方案为当今主流采用的方案。
6.2：在射线管管壳上包一层2mm厚的铅皮，由于铅皮很靠近射线管的阳极高压端，所以铅皮需要接一个中点电位正35千伏以防止管外压差不稳定导致放电，然而正35千伏的电压产生又需要一定的电路升压产生，使得球管组件体积进一步增大，得不偿失，所以很少采用。


技术实现要素：

7.本发明旨在提供一种电压控制电路及牙科x射线机球管组件，通过电路的改进减小球管组件内和球管组件外壳之间的电压差。本发明由以下技术方案实现：
8.一种电压控制电路，用于控制牙科x射线机球管组件中射线管的电压；其特征在于，所述电压控制电路包括第一变压器、正向倍压整流电路和负向倍压整流电路；第一变压器两端分别接入高频互补脉冲电压信号，并将所述高频互补脉冲电压信号升压得到中间电压信号vm；正向倍压整流电路对所述中间电压信号vm的一路进行正向倍压整流，得到正w/2的阳极电压并输入至所述射线管的阳极；负向倍压整流电路对所述中间电压信号vm的另一路进行负向倍压整流，得到负w/2的阴极电压并输入至所述射线管的阴极灯丝；w为所述射线管的工作电压；所述电压控制电路还包括将所述球管组件外壳接0v的接地线路。
9.具体地，所述正向倍压整流电路包括顺序连接的六个正向倍压整流子电路。
10.具体地，所述负向倍压整流电路包括顺序连接的六个负向倍压整流子电路。
11.优选地，所述电压控制电路还包括电阻r1和电阻r2构成的分压电路，通过电阻r1和电阻r2的节点对正w/2的阳极电压进行采样。
12.优选地，所述电压控制电路还包括第二变压器，第二变压器两端分别接入互补电
压信号fd1和fd2，降压得到为所述射线管的灯丝预先预热的预热电压信号vn。
13.一种牙科x射线机球管组件，包括外壳及设置于外壳内的射线管及电压控制电路组件；其特征在于，所述电压控制电路组件上设置上文所述的电压控制电路。
14.优选地，所述射线管管壳上包覆有铅皮。
15.优选地，所述射线管及电压控制电路组件通过变压器油密封于所述外壳内。
16.本发明的有益效果在于：通过调整倍压电路，产生两路高压信号，分别为正w/2和负w/2(w为所述射线管的工作电压，例如70千伏)，正w/2的电压信号接射线管阳极，负w/2的电压信号接射线管阴极灯丝，球管组件外壳接0v,这样一来，降低了射线管阳极与球管组件外壳之间的电压差，即降至w/2的电压，就可以缩小爬电距离，也使得球管组件体积得以进一步缩小，重量也可以相应减小。与此同时，防辐射铅皮可以包在射线管管壳上，因为此时中点电位的电压变成了0v(接地)，不需要再增加电路得到中点电压。另外，由于在射线管外包裹防辐射铅皮，球管组件外壳就省去了很大的一块铅皮，组件重量得到进一步的减小，既经济又环保。
附图说明
17.图1为本发明实施例提供的电压控制电路的原理图。
具体实施方式
18.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，应理解，本技术不受这里公开描述的示例实施例的限制。
19.如图1所示，本实施例提供一种电压控制电路，用于控制牙科x射线机球管组件中射线管的电压，该电压控制电路包括第一变压器t1、正向倍压整流电路、负向倍压整流电路、及将所述球管组件外壳接0v的接地线路。
20.第一变压器t1两端分别接入高频互补脉冲电压信号ed1和ed2，中点接入中点电压信号ed。具体地，ed、ed1和ed2可以分别为16.8v的脉冲信号，第一变压器t1将高频互补脉冲电压信号ed1和ed2升压后，得到一个中间电压信号vm，大约5800伏左右。中间电压信号vm分两路分别输入至正向倍压整流电路和负向倍压整流电路，正向倍压整流电路对中间电压信号vm的一路进行正向倍压整流，得到正35千伏的阳极电压并输入至射线管d17的阳极；负向倍压整流电路对中间电压信号vm的另一路进行负向倍压整流，得到负35千伏的阴极电压并输入至射线管d17的阴极灯丝。
21.具体地，正向倍压整流电路包括顺序连接的六个正向倍压整流子电路，如，电容c1和二极管d1构成的第一正向倍压整流子电路、直至电容c6和二极管d6构成的第六正向倍压整流子电路。类似的，负向倍压整流电路包括顺序连接的六个负向倍压整流子电路，如，电容c9和二极管d9构成的第一负向倍压整流子电路、直至电容c16和二极管d14构成的第六负向倍压整流子电路。
22.本实施例中，为了监测正向倍压整流电路的输出电压，还设置了电阻r1和电阻r2构成的分压电路，通过电阻r1和电阻r2的节点采集采样电压信号kv_fb，通过判断采样电压信号kv_fb的正常与否，可以用于安全监测或辅助控制。
23.本实施例中，为了给射线管的灯丝预热，电压控制电路还包括第二变压器t2，第二变压器t2两端分别接入互补电压信号fd1和fd2，降压得到预热电压信号vn，中点接入中点电压信号fv。具体地，fv、fd1和fd2可以分别为7v的电压信号，第一变压器t2将fd1和fd2降压后，得到3v的预热电压信号vn。
24.本实施例还提供一种牙科x射线机球管组件，包括外壳及设置于外壳内的射线管及电压控制电路组件；电压控制电路组件上设置上文所述的电压控制电路，射线管及电压控制电路组件通过变压器油密封于所述外壳内，射线管管壳上包覆有铅皮。
25.上述电压控制电路及牙科x射线机球管组件的工作原理说明如下：
26.1:从一逆变电路输出的两组高频互补脉冲电压ed1和ed2经过变压器t1升压，升压后得到大约5800伏左右的中间电压信号vm；
27.2：5800伏左右的中间电压信号vm一路经过正向倍压整流电路倍压整流得到正35千伏，且正向倍压整流电路输出的一路接入射线管d17的阳极(即图1中d17的引脚1)，一路经过采样电阻r2，r1分压，得到采样电压信号kv_fb反馈给外部，例如x射线机的主控模块；
28.3：5800伏左右的中间电压信号vm的另一路经过负向倍压整流电路倍压整流得到负35千伏，并接入射线管d17的阴极灯丝阳极(即图1中d17的引脚2)。
29.4：为了防辐射泄露，选择在射线管管壳包一层铅皮，只需要非常少量的铅皮就可以完成，铅皮需要接中点电位0v,如图中标记的a处接0v；
30.5：射线管的灯丝预热电压3v左右由变压器t2把外部输入两组互补电压fd1、fd2降压得到；
31.6：从电气绝缘图角度，球管组件内和外壳之间的电压差从以前的70kv改善到了35kv，结构上射线管和外壳之间的爬电距离得到明显的缩短，大大的减小了内部的空间。
32.由上可见，本实施例通过调整倍压电路，产生两路高压信号，分别为正35千伏和负35千伏，正35千伏接射线管阳极，负35千伏接射线管阴极灯丝，球管组件外壳接0v,这样一来，降低了射线管阳极与球管组件外壳之间的电压差，即降至35千伏，就可以缩小爬电距离，也使得球管组件体积得以进一步缩小，重量也可以相应减小。与此同时，防辐射铅皮可以包在射线管管壳上，因为此时中点电位的电压变成了0v(接地)，不需要再增加电路得到中点电压。另外，由于在射线管外包裹防辐射铅皮，球管组件外壳就省去了很大的一块铅皮，组件重量得到进一步的减小，既经济又环保。
33.以上实施例仅为充分公开而非限制本发明，凡基于本发明的创作主旨、无需经过创造性劳动即可得到的等效技术特征的替换，应当视为本技术揭露的范围。

技术特征：
1.一种电压控制电路，用于控制牙科x射线机球管组件中射线管的电压；其特征在于，所述电压控制电路包括第一变压器、正向倍压整流电路和负向倍压整流电路；第一变压器两端分别接入高频互补脉冲电压信号，并将所述高频互补脉冲电压信号升压得到中间电压信号vm；正向倍压整流电路对所述中间电压信号vm的一路进行正向倍压整流，得到正w/2的阳极电压并输入至所述射线管的阳极；负向倍压整流电路对所述中间电压信号vm的另一路进行负向倍压整流，得到负w/2的阴极电压并输入至所述射线管的阴极灯丝；w为所述射线管的工作电压；所述电压控制电路还包括将所述球管组件外壳接0v的接地线路。2.根据权利要求1所述的电压控制电路，其特征在于，所述正向倍压整流电路包括顺序连接的六个正向倍压整流子电路。3.根据权利要求1所述的电压控制电路，其特征在于，所述负向倍压整流电路包括顺序连接的六个负向倍压整流子电路。4.根据权利要求1所述的电压控制电路，其特征在于，还包括电阻r1和电阻r2构成的分压电路，通过电阻r1和电阻r2的节点对正w/2的阳极电压进行采样。5.根据权利要求1所述的电压控制电路，其特征在于，还包括第二变压器，第二变压器两端分别接入互补电压信号fd1和fd2，降压得到为所述射线管的灯丝预先预热的预热电压信号vn。6.一种牙科x射线机球管组件，包括外壳及设置于外壳内的射线管及电压控制电路组件；其特征在于，所述电压控制电路组件上设置权利要求1-5任意一项所述的电压控制电路。7.根据权利要求6所述的牙科x射线机球管组件，其特征在于，所述射线管管壳上包覆有铅皮。8.根据权利要求6或7所述的牙科x射线机球管组件，其特征在于，所述射线管及电压控制电路组件通过变压器油密封于所述外壳内。

技术总结
本发明公开一种电压控制电路及牙科X射线机球管组件，所述电压控制电路包括第一变压器、正向倍压整流电路和负向倍压整流电路；第一变压器两端分别接入高频互补脉冲电压信号，并将所述高频互补脉冲电压信号升压得到中间电压信号Vm；正向倍压整流电路对所述中间电压信号Vm的一路进行正向倍压整流，得到正W/2的阳极电压并输入至所述射线管的阳极；负向倍压整流电路对所述中间电压信号Vm的另一路进行负向倍压整流，得到负W/2的阴极电压并输入至所述射线管的阴极灯丝；W为所述射线管的工作电压；所述电压控制电路还包括将所述球管组件外壳接0V的接地线路。本发明减小球管组件内和球管组件外壳之间的电压差，进而可以减小了球管组件的体积和重量。管组件的体积和重量。管组件的体积和重量。


技术研发人员：蓝瑞鹏 先云才
受保护的技术使用者：珠海西格医疗设备有限公司
技术研发日：2021.12.31
技术公布日：2022/3/8