專利名稱：混合模式x射線的產(chǎn)生方法及混合模式x射線發(fā)生裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及X射線技術，具體說是涉及一種X射線的產(chǎn)生方法和X射線發(fā)生裝置。
背景技術：
X射線裝置越來越多的被應用在工業(yè)及醫(yī)療檢測上，目前，X射線發(fā)生裝置分為直流模式和脈沖模式，直流模式的X射線發(fā)生裝置是射線管采用直流高壓供電，發(fā)射出的是持續(xù)不間斷的X射線，脈沖模式的X射線發(fā)生裝置發(fā)射的是脈沖X射線，且脈沖頻率和占空比可調。在牙科醫(yī)療中，經(jīng)常采用牙科全景機和牙科CT機來構建影像，為了方便，還出現(xiàn)了全景與CT 一體機，目前的一體機分為兩類，一類是全景模式和CT模式均為直流X射線照 射，機器只需安裝一臺直流模式的X射線發(fā)生裝置；另一類是全景模式為直流X射線照射，CT模式為脈沖X射線照射，機器需要安裝一臺直流模式的X射線發(fā)生裝置和一臺脈沖模式的X射線發(fā)生裝置；前一類的一體機由于在CT模式下采用的也是直流模式X射線源，增加了患者的照射時間，而后一類雖然脈沖模式減少了輻照時間，但由于要安裝兩臺X射線發(fā)生裝置使得設備的成本大大提高。若要利用一臺X射線發(fā)生裝置實現(xiàn)全景模式為直流X射線照射和CT模式為脈沖X射線照射的一體機，必須開發(fā)一款既能實現(xiàn)直流模式又能實現(xiàn)脈沖模式的混合模式X射線發(fā)生裝置。
發(fā)明內容
本發(fā)明是所要解決的技術問題之一是為了解決現(xiàn)有問題的不足，提供一種混合模式X射線發(fā)生方法，實現(xiàn)直流和脈沖X射線兩種照射模式，并可以根據(jù)需要在兩種模式自由切換，在大大節(jié)約成本的同時降低了輻照時間。本發(fā)明所要解決的技術問題之二是提供了一種既能實現(xiàn)直流模式又能實現(xiàn)脈沖模式的混合X射線發(fā)生裝置。本發(fā)明采用以下技術手段解決上述技術問題之一的一種混合模式X射線的產(chǎn)生方法，其包括兩種模式直流模式和脈沖模式，且直流模式和脈沖模式能夠自由切換；直流模式下，依據(jù)輸入管電流設定值信號為X射線管陰極燈絲提供所需電流、依據(jù)輸入管電壓設定值信號在X射線管兩端加載不間斷的直流高壓、在整個工作時段內由X射線管獲得的管電壓反饋值信號和管電流反饋值信號分別與輸入管電壓設定值信號和輸入管電流設定值信號形成閉環(huán)控制；脈沖模式下，依據(jù)輸入管電流設定值信號為X射線管陰極燈絲提供所需電流、依據(jù)輸入管電壓設定值信號在X射線管兩端加載脈沖高壓、在每一個脈沖高壓工作的整個時段內由X射線管獲得的管電壓反饋值信號和管電流反饋值信號分別與輸入管電壓設定值信號和輸入管電流設定值信號形成閉環(huán)控制，在每個脈沖高壓間隔時期的整個時段內，輸入管電壓模擬值信號和管電流模擬值信號，以分別替代管電壓反饋值信號和管電流反饋值信號，并分別與管電壓設定值信號和管電流設定值信號形成閉環(huán)控制。
直流模式與脈沖模式的自由切換是通過切換加載在X射線管兩端的電壓達到的，直流模式時加載的是直流高壓，脈沖模式時加載的是脈沖高壓，直流高壓與脈沖高壓的切換通過控制高壓電源的逆變電路部分實現(xiàn)，當需要輸出直流高壓時，令所述高壓電源的逆變電路部分一直處于工作狀態(tài)，當需要輸出脈沖高壓時，令所述高壓電源的逆變電路部分間歇性的工作，其在一個脈沖周期內工作與不工作的時間由所需脈沖的占空比決定。本發(fā)明還提供了一種用在混合X射線發(fā)生裝置上的混合X射線的產(chǎn)生方法，所述混合X射線發(fā)生裝置包括高壓電源發(fā)生系統(tǒng)(I)、射線管管電流控制系統(tǒng)(2)、控制系統(tǒng)(3)和X射線管(4)，射線管管電流控制系統(tǒng)(2)提供X射線管的管電流，控制系統(tǒng)(3)分別與高壓電源發(fā)生系統(tǒng)(I)、射線管管電流控制系統(tǒng) (2)、和X射線管(4)連接，控制整個電路的工作；高壓電源發(fā)生系統(tǒng)(I)包括順次連接的低壓直流電源單元(101)、逆變單元(102)、升壓單元(103)和整流濾波單元(104)，其中逆變單元(102)由第一反饋信號處理單元(1021 )、逆變驅動電路(1022)和逆變電路(1023)組成，第一反饋信號處理單元(1021)接收管電壓反饋值信號并與管電壓設定值信號形成閉環(huán)控制回路，逆變驅動電路(1022)控制逆變電路(1023)的開啟和關斷；射線管管電流控制系統(tǒng)(2)包括第二反饋信號處理單元(201)、射線管陰極驅動單元(202)和隔離變壓器單元(203)，其中第二反饋信號處理單元(201)接收管電流反饋值信號并與管電流設定值信號形成閉環(huán)控制回路，射線管陰極驅動單元(202)根據(jù)電流設定值信號和管電流反饋值信號進行比較，輸出調制信號到隔離變壓器單元(203)進而提供X射線管的管電流；控制系統(tǒng)(3)包括第三反饋信號處理單元(301)、時序控制單元(302)和信號發(fā)生單元(303)，其中信號發(fā)生單元(303)生成管電壓設定值信號輸入到高壓電源發(fā)生系統(tǒng)(I )，生成管電流設定值信號輸入到射線管管電流控制系統(tǒng)(2)，時序控制單元(302)按照預設的時序組合控制所述第一反饋信號處理單元(1021)、第二反饋信號處理單元(201)、信號發(fā)生單元(303)、逆變驅動電路(1022)和射線管陰極驅動單元(202)的開啟或關閉；其改進點在于所述混合X射線的產(chǎn)生方法包括兩種模式直流模式和脈沖模式，且直流模式和脈沖模式能夠自由切換；直流模式下，所有單元都開始工作，高壓電源發(fā)生系統(tǒng)(I)生成不間斷的直流高壓電壓加在X射線管的兩端，第一反饋信號處理單元(1021)，把信號發(fā)生單元(303)產(chǎn)生的管電壓設定值和X射線管(4)產(chǎn)生的管電壓反饋值組合成閉環(huán)回路進行控制處理；第二反饋信號處理單元(201)，把信號發(fā)生單元(303)產(chǎn)生的管電流設定值和X射線管(4)產(chǎn)生的管電流反饋值組合成閉環(huán)回路進行控制處理；第三反饋信號處理單元(301)，負責對管電壓和電流反饋值與設定值之間的偏差值進行監(jiān)控，偏差過大就關閉逆變驅動電路(1022)和射線管陰極驅動單元(202);脈沖模式下，包括以下五個階段上電初始時期，低壓交流電輸入，低壓直流電源單元(101)工作，將低壓交流電轉化為所需合適的低壓直流電，逆變單元(102)、升壓單元(103)、整流濾波單元(104)、時序控制單元(302)、第二反饋信號處理單元(201)、射線管陰極驅動單元(202)、變壓器單元(203 )都不工作，信號發(fā)生單元(303 )工作，第三反饋信號處理單元(301)工作，只是反饋信號值為0，此時，信號發(fā)生單元(303)產(chǎn)生管電壓和電流設定值信號分別輸入到高壓電源發(fā)生系統(tǒng)(I)和射線管管電流控制系統(tǒng)(2)；
燈絲預熱時期，低壓交流電輸入，低壓直流電源單元(101)工作，將低壓交流電轉化為所需合適的低壓直流電，逆變單元(102)、升壓單元(103)、整流濾波單元(104)、時序控制單元(302)、第二反饋信號處理單元(201)都不工作，射線管陰極驅動單元(202)、變壓器單元(203)開始工作，按設定好的參數(shù)給X射線管(4)的陰極燈絲進行加熱；信號發(fā)生單元(303)工作，信號發(fā)生單元(303)產(chǎn)生管電壓和電流設定值信號分別輸入到高壓電源發(fā)生系統(tǒng)(I)和射線管管電流控制系統(tǒng)(2);第三反饋信號處理單元(301)工作，只是反饋信號值為O ;脈沖X射線發(fā)生時期，所有單元都開始工作，第一反饋信號處理單元(1021 )，把信號發(fā)生單元(303)產(chǎn)生的管電壓設定值和X射線管(4)產(chǎn)生的管電壓反饋值組合成閉環(huán)回路進行控制處理；第二反饋信號處理單元(201 )，把信號發(fā)生單元(303)產(chǎn)生的管電流設定值和X射線管(4)產(chǎn)生的管電流反饋值組合成閉環(huán)回路進行控制處理；第三反饋信號處理單元(301 )，負責對管電壓和電流反饋值與設定值之間的偏差值進行監(jiān)控，偏差過大就關閉逆變驅動電路(1022)和射線管陰極驅動單元(202)；
脈沖X射線間隔時期，逆變驅動電路(1022)被關閉，其余單元都工作，所述信號發(fā)生單元(303)生成管電壓模擬值信號輸入到高壓電源發(fā)生系統(tǒng)(1)，生成管電流模擬值信號輸入到射線管管電流控制系統(tǒng)(2)，第一反饋信號處理單元(1021)把信號發(fā)生單元(303)產(chǎn)生的管電壓設定值和管電壓模擬值組合成虛擬閉環(huán)回路進行控制處理，第二反饋信號處理單元(201)把信號發(fā)生單元(303)產(chǎn)生的管電流設定值和管電流模擬反饋值組合成虛擬閉環(huán)回路進行控制處理，第三反饋信號處理單元(301)放棄對管電壓和電流反饋值與設定值之間的偏差值進行監(jiān)控；關斷時期，各單元恢復到上電初始時期的狀態(tài)。本發(fā)明是通過以下技術手段解決上述技術問題之二的還提供了一種既能實現(xiàn)直流模式又能實現(xiàn)脈沖模式的混合X射線發(fā)生裝置，所述混合X射線發(fā)生裝置包括高壓電源發(fā)生系統(tǒng)(I)、射線管管電流控制系統(tǒng)(2)、控制系統(tǒng)(3)和X射線管(4)，射線管管電流控制系統(tǒng)(2)提供X射線管的管電流，控制系統(tǒng)(3)分別與高壓電源發(fā)生系統(tǒng)(I)、射線管管電流控制系統(tǒng)(2)、和X射線管(4)連接，控制整個電路的工作；高壓電源發(fā)生系統(tǒng)(I)包括順次連接的低壓直流電源單元(101)、逆變單元(102)、升壓單元(103)和整流濾波單元(104)，其中逆變單元(102)由第一反饋信號處理單元(1021 )、逆變驅動電路(1022)和逆變電路(1023)組成，第一反饋信號處理單元(1021)接收管電壓反饋值信號并與管電壓設定值信號形成閉環(huán)控制回路，逆變驅動電路(1022)控制逆變電路(1023)的開啟和關斷；射線管管電流控制系統(tǒng)(2)包括第二反饋信號處理單元(201)、射線管陰極驅動單元(202)和隔離變壓器單元(203)，其中第二反饋信號處理單元(201)接收管電流反饋值信號并與管電流設定值信號形成閉環(huán)控制回路，射線管陰極驅動單元(202)輸出調制信號到隔離變壓器單元(203)進而提供X射線管的管電流；控制系統(tǒng)(3)包括第三反饋信號處理單元(301)、時序控制單元(302)和信號發(fā)生單元(303)，其中信號發(fā)生單元(303)生成管電壓設定值信號輸入到高壓電源發(fā)生系統(tǒng)(I)，生成管電流設定值信號輸入到射線管管電流控制系統(tǒng)
(2)，時序控制單元(302)按照預設的時序組合控制所述第一反饋信號處理單元(1021)、第二反饋信號處理單元(201)、信號發(fā)生單元(303)、逆變驅動電路(1022)和射線管陰極驅動單元(202)的開啟或關閉；
其創(chuàng)新點在于所述混合X射線裝置工作在兩種模式直流模式和脈沖模式，且直流模式和脈沖模式能夠自由切換；當需要工作在直流模式時，高壓電源發(fā)生系統(tǒng)(I)的逆變單元(102)中的逆變驅動電路(1022)接收控制系統(tǒng)(3)的控制信號控制逆變電路(1023)—直處于工作狀態(tài)，此時高壓電源發(fā)生系統(tǒng)(I)生成不間斷的直流高壓電壓加在X射線管(4)的兩端；當需要工作在脈沖模式時，高壓電源發(fā)生系統(tǒng)(I)的逆變單元(102)中的逆變驅動電路(1022)接收控制系統(tǒng)(3)的控制信號控制逆變電路(1023)處于脈沖式的工作狀態(tài)，即在脈沖高壓發(fā)生期間逆變電路(1023)工作，在脈沖高壓間隔時期逆變電路(1023)不工作，此種情況下加在X射線管(4)的兩端即為脈沖高壓；具體如下所述信號發(fā)生單元(303)還生成管電壓模擬值信號輸入到高壓電源發(fā)生系統(tǒng)(1)，生成管電流模擬值信號輸入到射線管管電流控制系統(tǒng)(2)，所述混合X射線發(fā)生裝置還包括第一開關(K1)、第二開關(K2)、第三開關(K3)、第四開關(K4)、第五開關(K5)、第六開關(K6)、第七開關(K7)，所述控 制系統(tǒng)(3 )通過第一開關(Kl)控制管電壓模擬值信號給逆變單元102，控制系統(tǒng)(3 )通過第二開關(K2)控制管電壓反饋值信號是否反饋給逆變單元102 ;控制系統(tǒng)(3)通過第三開關(K3)決定逆變驅動電路(1022)是否輸入驅動信號給逆變電路(1023)，進而控制逆變電路的開關及占空比，控制系統(tǒng)(3)通過第四開關(K4)控制管電流模擬值信號反饋給第二反饋信號處理單元(201)，控制系統(tǒng)(3)通過第五開關(K5)控制管電流反饋值信號反饋給第二反饋信號處理單元(201);控制系統(tǒng)(3)通過第六開關(K6)控制射線管陰極驅動單元(202)是否工作，控制系統(tǒng)(3)通過第七開關(K7)控制管電流設定值信號反饋給第二反饋信號處理單元(201)。本發(fā)明的優(yōu)點在于一臺設備上同時實現(xiàn)直流和脈沖X射線兩種照射模式，并可以根據(jù)需要在兩種模式自由切換，在大大節(jié)約成本的同時降低了輻照時間。
圖I為本發(fā)明實施例的結構示意圖；圖2a 圖2d為本發(fā)明實施例電壓波形變化示意圖；圖3為本發(fā)明實施例的第一反饋信號處理單元及逆變驅動電路原理圖；圖4為本發(fā)明實施例的第二反饋信號處理單元及射線管陰極驅動單元電路原理圖；圖5為本發(fā)明實施例采用的正負雙向倍壓整流電路原理圖。
具體實施例方式本發(fā)明提供一種混合X射線發(fā)生裝置，圖I為本發(fā)明實施例的結構示意圖，本實施例的混合X射線發(fā)生裝置包括高壓電源發(fā)生系統(tǒng)I、射線管管電流控制系統(tǒng)2、控制系統(tǒng)3和X射線管4。本發(fā)明混合X射線裝置工作在兩種模式直流模式和脈沖模式，且直流模式和脈沖模式能夠自由切換，直流模式下，高壓電源發(fā)生系統(tǒng)I生成不間斷的直流高壓電壓加在X射線管的兩端，脈沖模式下，高壓電源發(fā)生系統(tǒng)I生成高壓脈沖電壓加在X射線管的兩端。射線管管電流控制系統(tǒng)2用于提供X射線管4的管電流，控制系統(tǒng)3分別與高壓電源發(fā)生系統(tǒng)I、射線管管電流控制系統(tǒng)2、和X射線管4連接，控制整個電路的工作。高壓電源發(fā)生系統(tǒng)I包括順次連接的低壓直流電源單元101、逆變單元102、升壓單元103和整流濾波單元104，低壓直流電源單元101用于對輸入的低壓交流電進行整流濾波處理輸出幅值經(jīng)過調整的低壓直流電壓，逆變單元102用于對低壓直流電源單元101生成的低壓直流電進行逆變處理輸出高頻方波電壓，升壓單元103用于對逆變單元102輸出的高頻方波電壓進行升壓處理輸出高頻高壓方波電壓，整流濾波單元104用于對高頻高壓方波電壓進行整流濾波處理，輸出高壓直流電壓加在X射線管4的兩端。其中逆變單元102由第一反饋信號處理單元1021、逆變驅動電路1022和逆變電路1023組成，第一反饋信號處理單元1021用于接收X射線管電壓反饋值信號并與電壓設定值信號形成閉環(huán)控制回路，逆變驅動電路1022用于控制逆變電路1023的開啟和關斷。作為一個具體的實施例，控制系統(tǒng)3可以通過控制一些開關進行X射線的控制，具體的，通過第一開關Kl控制管電壓模擬值信號給逆變單元102，控制系統(tǒng)3通過第二開關K2控制管電壓反饋值信號是否反饋給逆變單元102 ;控制系統(tǒng)3通過第三開關K3決定逆變 驅動電路1022是否輸入驅動信號給逆變電路1023，進而控制逆變電路的開關及占空比。直流模式下，高壓電源發(fā)生系統(tǒng)(I)生成不間斷的直流高壓電壓加在X射線管的兩端，即逆變驅動電路1022 —直工作。為了更方便的理解本發(fā)明，現(xiàn)結合圖2a 圖2d來說明脈沖模式下高壓電源發(fā)生系統(tǒng)產(chǎn)生高壓脈沖電壓的工作過程，開始工作時，網(wǎng)側交流電輸入到低壓直流電源單元101，電壓波形如圖2a示，該交流電經(jīng)過低壓直流電源單元101輸出低壓直流電壓，電壓波形如圖2b示，當需要產(chǎn)生脈沖的高電平時，Kl斷開、K2與K3閉合，此時逆變驅動電路1022將控制系統(tǒng)3預設的一個管電壓設定值信號輸出給逆變電路1023，此時該低壓直流電壓經(jīng)過逆變電路1023后輸出電壓值一定的雙極性高頻方波電壓，如圖2c所示，該方波電壓經(jīng)過升壓和整流后輸出高壓脈沖的高電平，如圖2d所示。當需要產(chǎn)生脈沖低電平時，K2與K3斷開、Kl閉合，逆變電路1023不接收逆變驅動信號，此時輸出電壓為零，即產(chǎn)生脈沖的低電平。當產(chǎn)生高壓脈沖時，Kl斷開即關斷管電壓模擬值信號輸入。此時通過采樣管電壓反饋值信號，作為管電壓模擬值信號參考基準；當脈沖處于關斷時期，Kl閉合，給逆變驅動電路1022輸入管電壓模擬值信號，防止逆變驅動電路1022占空比突變，造成下一個高壓脈沖不穩(wěn)；另外，在脈沖關斷時期給電壓反饋回路維持一個合適的電平值有利于抑制下一個高壓脈沖的上升沿俯沖。關斷時期維持反饋回路一個合適的電平有利于在脈沖上升沿陡峭度和脈沖上升沿俯沖取得一個合適的平衡點。這樣可以有效地避免電路寄生參數(shù)對產(chǎn)生高壓脈沖波形的影響。K1、K2和Κ3如此交替配合的開啟和關斷，逆變單元102輸出電壓波形如圖2c所示的一組一組不連續(xù)的雙極性高頻方波電壓。該雙極性高頻方波電壓經(jīng)過升壓單元103和整流濾波單元104后輸出如圖2d所示的雙極性高壓脈沖電壓加載到X射線管4上。射線管管電流控制系統(tǒng)2包括第二反饋信號處理單元201、射線管陰極驅動單元202和隔離變壓器單元203，其中第二反饋信號處理單元201用于接收X射線管管電流反饋值信號、管電流設定值信號及管電流模擬值信號，并分別將管電流反饋值信號或管電流模擬反饋值信號與管電流設定值信號形成閉環(huán)控制回路，射線管陰極驅動單元202主要是根據(jù)閉環(huán)控制的結果，輸出PWM調制信號，再由推挽電路增加PWM調制信號驅動能力，輸出到隔離變壓器單元203進而提供X射線管4的管電流。隔離變壓器單元203用于高低壓隔離，燈絲加熱電壓幅值調整。作為一個具體的實施例，控制系統(tǒng)3通過第四開關K4控制管電流模擬值信號反饋給第二反饋信號處理單元201，控制系統(tǒng)3通過第五開關K5控制管電流反饋值信號反饋給第二反饋信號處理單元201 ;控制系統(tǒng)3通過第六開關K6控制射線管陰極驅動單元202是否工作，控制系統(tǒng)3通過第七開關K7控制管電流設定值信號反饋給第二反饋信號處理單元201。繼續(xù)參見圖I，控制系統(tǒng)3包括第三反饋信號處理單元301、時序控制單元302和信號發(fā)生單元303，其中信號發(fā)生單元303用于生成管電壓模擬值信號(在脈沖模式下)和管電壓設定值信號輸入到高壓電源發(fā)生系統(tǒng)I，生成管電流模擬值信號(在脈沖模式下)和管電流設定值信號輸入到射線管管電流控制系統(tǒng)2，第三反饋信號處理單元301用于處理 接收到的X射線管反饋的管電壓反饋值信號和管電流反饋值信號，時序控制單元302用于按照預設的時序組合控制所述第一反饋信號處理單元1021、第二反饋信號處理單元201、第三反饋信號處理單元301、信號發(fā)生單元303、逆變驅動電路1022和射線管陰極驅動單元202開啟或關閉。第三反饋信號處理單元301，負責對管電壓和電流反饋值與設定值之間的偏差值進行監(jiān)控，偏差過大就關閉逆變驅動電路1022和射線管陰極驅動單元202。直流模式下，混合X射線發(fā)生裝置的所有單元都開始工作，高壓電源發(fā)生系統(tǒng)I生成不間斷的直流高壓電壓加在X射線管的兩端，第一反饋信號處理單元1021把信號發(fā)生單元303產(chǎn)生的管電壓設定值和X射線管4產(chǎn)生的管電壓反饋值組合成閉環(huán)回路進行控制處理；第二反饋信號處理單元201把信號發(fā)生單元303產(chǎn)生的管電流設定值和X射線管4產(chǎn)生的管電流反饋值組合成閉環(huán)回路進行控制處理；第三反饋信號處理單元301負責對管電壓和電流反饋值與設定值之間的偏差值進行監(jiān)控，偏差過大就關閉逆變驅動電路1022和射線管陰極驅動單元202。繼續(xù)參見圖1，脈沖模式下，將混合X射線發(fā)生裝置分為以下五個工作時期①上電初始時期燈絲預熱時期；③脈沖X射線發(fā)生時期；④脈沖X射線間隔時期關斷時期。該時序組合是這樣的上電初始時期，低壓交流電輸入，低壓直流電源單元101工作，將低壓交流電轉化為所需合適的低壓直流電。逆變單元102、升壓單元103、整流濾波單元104、時序控制單元302、第二反饋信號處理單元201、射線管陰極驅動單元202、變壓器單元203都不工作，信號發(fā)生單元303工作，第三反饋信號處理單元301工作，只是反饋信號值為O。此時，信號發(fā)生單元303產(chǎn)生管電壓和電流設定值信號分別輸入到高壓電源發(fā)生系統(tǒng)I和射線管管電流控制系統(tǒng)2 ；燈絲預熱時期，低壓交流電輸入，低壓直流電源單元101工作，將低壓交流電轉化為所需合適的低壓直流電。逆變單元102、升壓單元103、整流濾波單元104、時序控制單元302、第二反饋信號處理單元201都不工作。射線管陰極驅動單元202、變壓器單元203開始工作，按設定好的參數(shù)給X射線管4的陰極燈絲進行加熱；信號發(fā)生單元303工作，信號發(fā)生單元303產(chǎn)生管電壓和電流設定值信號分別輸入到高壓電源發(fā)生系統(tǒng)I和射線管管電流控制系統(tǒng)2 ;第三反饋信號處理單元301工作，只是反饋信號值為O。脈沖X射線發(fā)生時期，所有單元都開始工作。第一反饋信號處理單元1021，把信號發(fā)生單元303產(chǎn)生的管電壓設定值和X射線管4產(chǎn)生的管電壓反饋值組合成閉環(huán)回路進行控制處理；第二反饋信號處理單元201，把信號發(fā)生單元303產(chǎn)生的管電流設定值和X射線管4產(chǎn)生的管電流反饋值組合成閉環(huán)回路進行控制處理；第三反饋信號處理單元301，負責對管電壓和電流反饋值與設定值之間的偏差值進行監(jiān)控，偏差過大就關閉逆變驅動電路1022和射線管陰極驅動單元202。脈沖X射線間隔時期，逆變驅動電路1022被關閉，其余單元都工作。第一反饋信號處理單元1021，把信號發(fā)生單元303產(chǎn)生的管電壓設定值和管電壓模擬值組合成虛擬閉環(huán)回路進行控制處理；第二反饋信號處理單元201，把信號發(fā)生單元303產(chǎn)生的管電流設定值和管電流模擬反饋值組合成虛擬閉環(huán)回路進行控制處理；第三反饋信號處理單元301，放棄對管電壓和電流反饋值與設定值之間的偏差值進行監(jiān)控。關斷時期，各單元恢復到上電初始時期的狀態(tài)。該時序組合中各單元開啟與關閉的時間間隔根據(jù)產(chǎn)生脈沖的頻率和占空比的需要設定。上述時序組合如下表一所示
表一時序控制單元預設的時序組合
權利要求
1.一種混合X射線的產(chǎn)生方法,其特征在于包括兩種模式直流模式和脈沖模式，且直流模式和脈沖模式能夠自由切換； 直流模式下，依據(jù)輸入管電流設定值信號為X射線管陰極燈絲提供所需電流、依據(jù)輸入管電壓設定值信號在X射線管兩端加載不間斷的直流高壓、在整個工作時段內由X射線管獲得的管電壓反饋值信號和管電流反饋值信號分別與輸入管電壓設定值信號和輸入管電流設定值信號形成閉環(huán)控制； 脈沖模式下，依據(jù)輸入管電流設定值信號為X射線管陰極燈絲提供所需電流、依據(jù)輸入管電壓設定值信號在X射線管兩端加載脈沖高壓、在每一個脈沖高壓工作的整個時段內由X射線管獲得的管電壓反饋值信號和管電流反饋值信號分別與輸入管電壓設定值信號和輸入管電流設定值信號形成閉環(huán)控制，在每個脈沖高壓間隔時期的整個時段內，輸入管 電壓模擬值信號和管電流模擬值信號，以分別替代管電壓反饋值信號和管電流反饋值信號，并分別與管電壓設定值信號和管電流設定值信號形成閉環(huán)控制； 直流模式與脈沖模式的自由切換通過切換加載在X射線管兩端的電壓實現(xiàn)，直流模式時加載直流高壓，脈沖模式時加載脈沖高壓，直流高壓與脈沖高壓的切換通過控制高壓電源的逆變電路部分實現(xiàn)，當需要輸出直流高壓時，令所述高壓電源逆變電路部分一直處于工作狀態(tài)，當需要輸出脈沖高壓時，令所述高壓電源逆變電路部分間歇性的工作，其在一個脈沖周期內工作與不工作的時間由所需脈沖的占空比決定。
2.根據(jù)權利要求I所述的混合X射線的產(chǎn)生方法，其特征在于，所述管電壓模擬值信號的具體數(shù)值根據(jù)輸入電壓設定值大小和電路的寄生參數(shù)確定，所述管電流模擬值信號的具體數(shù)值根據(jù)輸入電流設定值和電路的寄生參數(shù)確定。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的混合X射線的產(chǎn)生方法，其特征在于所述輸入管電流設定值信號和輸入管電壓設定值信號由控制系統(tǒng)(3)產(chǎn)生；所述X射線管管電流反饋值信號的獲取及其與輸入管電流設定值信號形成的閉環(huán)控制，以及所述X射線管陰極燈絲所需電流的提供，由射線管管電流控制系統(tǒng)(2)完成；所述X射線管管電壓反饋值信號的獲取及其與輸入管電壓設定值信號形成的閉環(huán)控制，以及所述直流高壓和脈沖高壓的提供，由高壓電源發(fā)生系統(tǒng)(I)完成；所述管電壓模擬值信號和管電流模擬值信號的輸入由控制系統(tǒng)(3)完成。
4.一種混合X射線的產(chǎn)生方法，用在混合X射線發(fā)生裝置上，所述混合X射線發(fā)生裝置包括高壓電源發(fā)生系統(tǒng)(I)、射線管管電流控制系統(tǒng)(2)、控制系統(tǒng)(3)和X射線管(4)，射線管管電流控制系統(tǒng)(2)提供X射線管的管電流，控制系統(tǒng)(3)分別與高壓電源發(fā)生系統(tǒng)(I)、射線管管電流控制系統(tǒng)(2 )、和X射線管(4)連接，控制整個電路的工作；高壓電源發(fā)生系統(tǒng)(I)包括順次連接的低壓直流電源單元(101)、逆變單元(102)、升壓單元(103)和整流濾波單元(104)，其中逆變單元(102)由第一反饋信號處理單元(1021)、逆變驅動電路(1022)和逆變電路(1023)組成，第一反饋信號處理單元(1021)接收管電壓反饋值信號并與管電壓設定值信號形成閉環(huán)控制回路，逆變驅動電路(1022)控制逆變電路(1023)的開啟和關斷；射線管管電流控制系統(tǒng)(2)包括第二反饋信號處理單元(201)、射線管陰極驅動單元(202)和隔離變壓器單元(203)，其中第二反饋信號處理單元(201)接收管電流反饋值信號并與管電流設定值信號形成閉環(huán)控制回路，射線管陰極驅動單元(202)根據(jù)電流設定值信號和管電流反饋值信號進行比較，輸出調制信號到隔離變壓器單元(203)進而提供X射線管的管電流；控制系統(tǒng)(3)包括第三反饋信號處理單元(301)、時序控制單元(302)和信號發(fā)生單元(303)，其中信號發(fā)生單元(303)生成管電壓設定值信號輸入到高壓電源發(fā)生系統(tǒng)(1)，生成管電流設定值信號輸入到射線管管電流控制系統(tǒng)(2)，時序控制單元(302)按照預設的時序組合控制所述第一反饋信號處理單元(1021)、第二反饋信號處理單元(201)、信號發(fā)生單元(303)、逆變驅動電路(1022)和射線管陰極驅動單元(202)的開啟或關閉， 其特征在于所述混合X射線的產(chǎn)生方法包括兩種模式直流模式和脈沖模式，且直流模式和脈沖模式能夠自由切換； 直流模式下，所有單元都開始工作，高壓電源發(fā)生系統(tǒng)(I)在生成不間斷的直流高壓電壓加在X射線管的兩端，第一反饋信號處理單元(1021)，把信號發(fā)生單元(303)產(chǎn)生的管電壓設定值和X射線管(4)產(chǎn)生的管電壓反饋值組合成閉環(huán)回路進行控制處理；第二反饋信號處理單元(201)，把信號發(fā)生單元(303)產(chǎn)生的管電流設定值和X射線管(4)產(chǎn)生的管電流反饋值組合成閉環(huán)回路進行控制處理；第三反饋信號處理單元(301)，負責對管電壓和電流反饋值與設定值之間的偏差值進行監(jiān)控，偏差過大就關閉逆變驅動電路(1022)和射線管陰極驅動單元(202); 脈沖模式下，包括以下五個階段 上電初始時期，低壓交流電輸入，低壓直流電源單元(101)工作，將低壓交流電轉化為所需合適的低壓直流電，逆變單元(102)、升壓單元(103)、整流濾波單元(104)、時序控制單元(302)、第二反饋信號處理單元(201)、射線管陰極驅動單元(202)、變壓器單元(203)都不工作，信號發(fā)生單元(303)工作，第三反饋信號處理單元(301)工作，只是反饋信號值為0，此時，信號發(fā)生單元(303)產(chǎn)生管電壓和電流設定值信號分別輸入到高壓電源發(fā)生系統(tǒng)(I)和射線管管電流控制系統(tǒng)(2)； 燈絲預熱時期，低壓交流電輸入，低壓直流電源單元(101)工作，將低壓交流電轉化為所需合適的低壓直流電，逆變單元(102)、升壓單元(103)、整流濾波單元(104)、時序控制單元(302)、第二反饋信號處理單元(201)都不工作，射線管陰極驅動單元(202)、變壓器單元(203)開始工作，按設定好的參數(shù)給X射線管(4)的陰極燈絲進行加熱；信號發(fā)生單元(303)工作，信號發(fā)生單元(303)產(chǎn)生管電壓和電流設定值信號分別輸入到高壓電源發(fā)生系統(tǒng)(I)和射線管管電流控制系統(tǒng)(2);第三反饋信號處理單元(301)工作，只是反饋信號值為O ; 脈沖X射線發(fā)生時期，所有單元都開始工作，第一反饋信號處理單元(1021 )，把信號發(fā)生單元(303)產(chǎn)生的管電壓設定值和X射線管(4)產(chǎn)生的管電壓反饋值組合成閉環(huán)回路進行控制處理；第二反饋信號處理單元(201 )，把信號發(fā)生單元(303)產(chǎn)生的管電流設定值和X射線管(4)產(chǎn)生的管電流反饋值組合成閉環(huán)回路進行控制處理；第三反饋信號處理單元(301)，負責對管電壓和電流反饋值與設定值之間的偏差值進行監(jiān)控，偏差過大就關閉逆變驅動電路(1022)和射線管陰極驅動單元(202)； 脈沖X射線間隔時期，逆變驅動電路(1022)被關閉，其余單元都工作，所述信號發(fā)生單兀(303)生成管電壓模擬值信號輸入到高壓電源發(fā)生系統(tǒng)(I )，生成管電流模擬值信號輸入到射線管管電流控制系統(tǒng)(2)，第一反饋信號處理單元(1021)把信號發(fā)生單元(303)產(chǎn)生的管電壓設定值和管電壓模擬值組合成虛擬閉環(huán)回路進行控制處理，第二反饋信號處理單元(201)把信號發(fā)生單元(303)產(chǎn)生的管電流設定值和管電流模擬反饋值組合成虛擬閉環(huán)回路進行控制處理，第三反饋信號處理單元(301)放棄對管電壓和電流反饋值與設定值之間的偏差值進行監(jiān)控； 關斷時期，各單元恢復到上電初始時期的狀態(tài)。
5.一種混合X射線發(fā)生裝置，所述混合X射線發(fā)生裝置包括高壓電源發(fā)生系統(tǒng)(I)、射線管管電流控制系統(tǒng)(2)、控制系統(tǒng)(3)和X射線管(4)，射線管管電流控制系統(tǒng)(2)提供X射線管的管電流，控制系統(tǒng)(3)分別與高壓電源發(fā)生系統(tǒng)(I)、射線管管電流控制系統(tǒng)(2)、和X射線管(4)連接，控制整個電路的工作；高壓電源發(fā)生系統(tǒng)(I)包括順次連接的低壓直流電源單元(101)、逆變單元(102)、升壓單元(103)和整流濾波單元(104)，其中逆變單元(102)由第一反饋信號處理單元(1021)、逆變驅動電路(1022)和逆變電路(1023)組成，第一反饋信號處理單元(1021)接收管電壓反饋值信號并與管電壓設定值信號形成閉環(huán)控制回路，逆變驅動電路(1022)控制逆變電路(1023)的開啟和關斷；射線管管電流控制系統(tǒng)(2)包括第二反饋信號處理單元(201)、射線管陰極驅動單元(202)和隔離變壓器單元(203)，其中第二反饋信號處理單元(201)接收管電流反饋值信號并與管電流設定值信號形成閉環(huán)控制回路，射線管陰極驅動單元(202)輸出調制信號到隔離變壓器單元(203)進而提供X射線管的管電流；控制系統(tǒng)(3)包括第三反饋信號處理單元(301 )、時序控制單元(302)和信號發(fā)生單元(303)，其中信號發(fā)生單元(303)生成管電壓設定值信號輸入到高壓電源發(fā)生系統(tǒng)(I )，生成管電流設定值信號輸入到射線管管電流控制系統(tǒng)(2)，時序控制單元(302)按照預設的時序組合控制所述第一反饋信號處理單元(1021)、第二反饋信號處理單元(201)、信號發(fā)生單元(303)、逆變驅動電路(1022)和射線管陰極驅動單元(202)的開啟或關閉， 其特征在于所述混合X射線裝置工作在兩種模式直流模式和脈沖模式，且直流模式和脈沖模式能夠自由切換； 直流模式下，高壓電源發(fā)生系統(tǒng)(I)生成不間斷的直流高壓電壓加在X射線管的兩端，脈沖模式下，高壓電源發(fā)生系統(tǒng)(I)生成高壓脈沖電壓加在X射線管的兩端； 脈沖模式下的脈沖發(fā)生期間，所述信號發(fā)生單元(303)還生成管電壓模擬值信號輸入到高壓電源發(fā)生系統(tǒng)(1)，生成管電流模擬值信號輸入到射線管管電流控制系統(tǒng)(2)，所述混合X射線發(fā)生裝置還包括第一開關(K1)、第二開關(K2)、第三開關(K3)、第四開關(K4)、第五開關(K5)、第六開關(K6)、第七開關(K7)，所述控制系統(tǒng)(3)通過第一開關(Kl)控制管電壓模擬值信號給逆變單元102，控制系統(tǒng)(3)通過第二開關(K2)控制管電壓反饋值信號是否反饋給逆變單元102 ;控制系統(tǒng)(3)通過第三開關(K3)決定逆變驅動電路(1022)是否輸入驅動信號給逆變電路(1023)，進而控制逆變電路的開關及占空比，控制系統(tǒng)(3)通過第四開關(K4)控制管電流模擬值信號反饋給第二反饋信號處理單元(201)，控制系統(tǒng)(3)通過第五開關(K5)控制管電流反饋值信號反饋給第二反饋信號處理單元(201);控制系統(tǒng)(3)通過第六開關(K6)控制射線管陰極驅動單元(202)是否工作，控制系統(tǒng)(3)通過第七開關(K7)控制管電流設定值信號反饋給第二反饋信號處理單元(201)。
6.根據(jù)權利要求5所述的混合X射線發(fā)生裝置，其特征在于所述整流濾波單元中的整流電路為正負雙向對稱倍壓電路，該整流電路由正向倍壓整流電路和負向倍壓整流電路組成，正向倍壓整流電路連接到前級變壓器的次級線圈的同名端，對變壓器輸出的負半波進行正向倍壓整流升壓，正向對稱倍壓整流電路的輸出作為雙向對稱倍壓整流電路的正輸出端+Vout ； 負向對稱倍壓整流電路，連接到前級變壓器的次級線圈的同名端，對變壓器輸出的正半波進行負向倍壓整流升壓，負向對稱倍壓整流電路的輸出作為雙向對稱倍壓整流電路的負輸出端-Vout ； 正輸出端+Vout和負輸出端-Vout之間輸出高壓直流電； 最終在輸出端得到的直流高壓為V=+Vout - (-Vout)。
7.根據(jù)權利要求5所述的混合X射線發(fā)生裝置，其特征在于所述第一反饋信號處理単元(1021)及逆變驅動電路(1022)的具體結構如下所述 第一開關(Kl)為管電壓模擬值信號開關控制ロ，連接到第一脈寬調制芯片(ICl)的I腳；信號發(fā)生單元(303)生成的管電壓設定值經(jīng)過第二電阻R2接到第一電壓跟隨器(IC2)正向輸入端3腳，第一電壓跟隨器(IC2)負向輸入端2腳連接到其輸出端I腳，第一電壓跟隨器(IC2)的輸出端I腳經(jīng)過第七電阻R7連接到第一脈寬調制芯片(ICl)的2腳；第ニ開關(K2)為管電壓反饋值信號開關控制ロ，與第一開關(Kl) 一樣連接到第一脈寬調制芯片(ICl)的I腳；第三開關(K3)為逆變驅動信號開關控制ロ，連接到第二隔離控制光偶(PC2B)的4腳，通過其3腳與第一隔離控制光偶(PC2A)的2腳相連，第一隔離控制光偶(PC2A)的I腳經(jīng)過第一電阻Rl連接到電源上，第一隔離控制光偶(PC2A)的16腳連接到第一電壓跟隨器(IC2)正向輸入端3腳，第一隔離控制光偶(PC2A)的15腳接地；第二隔離控制光偶(PC2B)的14腳與第一脈寬調制芯片(ICl)的13、14、15腳相連，其中14腳為第一脈寬調制芯片(ICl)的基準電壓輸出腳，輸出電壓值為5V，第一脈寬調制芯片(ICl)的4腳與第二隔離控制光偶(PC2B)的13腳連接，第一隔離控制光偶(PC2A)的15腳和16腳之間接入第一電容Cl，第二隔離控制光偶(PC2B)的13腳和14腳之間接入第四電阻R4，第三電阻R3與第三電容C3并聯(lián)后接在第二隔離控制光偶(PC2B)的13腳和地之間。
8.根據(jù)權利要求7所述的混合X射線發(fā)生裝置，其特征在干在脈沖模式下，所述時序控制單元(302)按照以下的時序控制第一反饋信號處理單元(1021)及逆變驅動電路(1022):①系統(tǒng)上電初始時期第二開關(K2)和第三開關(K3)閉合、第一開關(Kl)斷開，第三開關(K3)閉合產(chǎn)生低電平，第一脈寬調制芯片(ICl)的14腳直接連接到死區(qū)設定4腳，即4腳為高電平5V，第一脈寬調制芯片(ICl)不產(chǎn)生驅動波形，即逆變驅動關斷，逆變電路(1023)不工作；②燈絲預熱時期第一開關(Kl)斷開，第二開關(K2)和第三開關(K3)閉合，此時已產(chǎn)生調整后的低壓直流電輸入到逆變單元(102)，只是逆變驅動電路(1022)還沒有工作，不能將主電路能量往后面電路輸入；③脈沖X射線發(fā)生時期第一開關(Kl)和第三開關(K3)斷開、第二開關(K2)閉合，第一脈寬調制芯片(ICl)的14腳參考電平5V經(jīng)過分壓電阻R3、R4連接到死區(qū)設定腳4腳，設置合適的死區(qū)時間，第一脈寬調制芯片(ICl)產(chǎn)生驅動波形，即逆變驅動電路(1022)生成開啟信號，主電路逆變電路(1023)工作，產(chǎn)生低壓直流電，由后續(xù)電路升壓整流產(chǎn)生高壓；④脈沖X射線間隔時期第一開關(Kl)和第三開關(K3)閉合、第二開關(K2)斷開，此時由于第三開關(K3)閉合產(chǎn)生低電平，管電壓設定值電平通過第二電阻R2連接到地，第一脈寬調制芯片(ICl)的14腳參考電平直接連接到死區(qū)設定4腳，即4腳為高電平5V，第一脈寬調制芯片(ICl)不產(chǎn)生驅動波形，相當于逆變驅動電路(1022)發(fā)出關斷信號，主電路逆變電路(1023)不工作；⑤關斷時期第一開關(Kl)斷開、第二開關(K2)閉合、第三開關(K3)閉合，此時恢復到上電初始時期狀態(tài)，至此一個控制循環(huán)結束。
9.根據(jù)權利要求5至8任一項所述的混合X射線發(fā)生裝置，其特征在于所述第二反饋信號處理單元及射線管陰極驅動單元的電路結構如下所述 第六開關(K6)是X射線管陰極燈絲加熱驅動信號控制端口，連接到第三隔離控制光偶(PClC)的6腳，第三隔離控制光偶(PClC)的5腳通過第十二電阻R12接電源，第三隔離控制光偶(PClC)的12腳與第二脈寬調制芯片(IC2)的13、14腳相連，其中14腳為第二脈寬調制芯片(IC2)的基準電壓輸出腳，輸出電壓值為5V，第三隔離控制光偶(PClC)的12腳和11腳之間接入第十三電阻R13，第十四電阻R14與第五電容C5并聯(lián)后一端接第三隔離控制光偶(PClC)的11腳，另一端接地，第二脈寬調制芯片(IC2)的4腳為死區(qū)控制腳與第三隔離控制光偶(PClC)的11腳連接； 第七開關(K7)是管電流設定值開關控制口，第七開關K7連接到第四隔離控制光偶PClB的4腳，第四隔離控制光偶PClB的3腳經(jīng)過電阻R19接電源，第二脈寬調制芯片IC2的15腳經(jīng)過第十六電阻R16連接到其13、14腳，其中14腳為IC2的基準電壓輸出腳，第四隔離控制光偶PClB的13腳連接地，14腳連接到第二電壓跟隨器IC19B的同相輸入端5腳，13、14腳之間并入第七電容C7 ； 第四開關(K4)是射線管管電流模擬值信號控制端口，直接連接到第二脈寬調制芯片(IC2)的第一誤差放大器的同相輸入端I腳；射線管管電流設定值經(jīng)過第二十六電阻R26接至IJ第二電壓跟隨器(IC19B)正向輸入端5腳，第二電壓跟隨器(IC19B)負向輸入端6腳連接到其輸出端7腳，輸出端7腳經(jīng)過第十電阻RlO連接到第二脈寬調制芯片(IC2)的第一誤差放大器的反相輸入端2腳； 第五開關(K5 )是射線管管電流反饋值信號輸入控制端口，直接連接到第二脈寬調制芯片(IC2)的第一誤差放大器的同相輸入端I腳； 另外，X射線管管電壓模擬值信號開關控制口即第一開關(Kl)通過第二十電阻、第二十一電阻連接到第二脈寬調制芯片(IC2)的16腳，即第二誤差放大器的正向輸入端。
10.根據(jù)權利要求9所述的混合X射線發(fā)生裝置，其特征在于脈沖模式下，所述時序控制單元是按照以下時序控制所述第二反饋信號處理單元及射線管陰極驅動單元工作的①上電初始時期第四開關(K4)斷開、第五開關(K5)閉合、第六開關(K6)閉合、第七開關K7閉合，第七開關K7閉合時是低電平，第四隔離控制光偶PClB的13、14腳導通，此時管電流設定值輸入經(jīng)過第二十六電阻R26被短路連接到地，逆變驅動電路此時未工作因此沒有信號反饋，第二脈寬調制芯片(IC2)的14腳參考電平直接連接到其死區(qū)設定4腳，即4腳為高電平5V，第二脈寬調制芯片(IC2)不產(chǎn)生驅動波形，即射線管燈絲加熱驅動信號關斷燈絲預熱時期第四開關(K4)斷開、第五開關(K5)閉合、第六開關(K6)斷開、第七開關(K7)閉合，第七開關(K7)閉合時是低電平，第四隔離控制光偶PClB的13、14腳導通，此時管電流設定值輸入經(jīng)過第二十六電阻R26被短路連接到地，高壓電路未工作沒有信號反饋，即 第二脈寬調制芯片(IC2)的I腳第一誤差放大器的正向輸入端輸入為0，第二脈寬調制芯片(IC2)的第一誤差放大器不參與驅動波形占空比控制，由第二脈寬調制芯片(IC2)的14腳參考電壓通過第十三電阻R13、第十四電阻R14分壓得到一個合適電平給4腳得到一個合適的死區(qū)設定時間，此時，第二脈寬調制芯片(IC2)產(chǎn)生驅動波形，開啟燈絲預熱，驅動波形占空比由第二脈寬調制芯片(IC2)的第二誤差放大器控制；第二脈寬調制芯片(IC2)的16腳即第二誤差放大器的正向輸入端的電壓由燈絲預熱電流反饋值經(jīng)過電阻R20、R21轉變成電壓信號得到，這樣由第二誤差放大器負向輸入端15腳預熱基準值和第二誤差放大器正向輸入端16腳反饋值形成閉環(huán)控制；③脈沖X射線發(fā)生時期第四開關(K4)斷開、第五開關(K5)閉合、第六開關(K6)斷開、第七開關(K7)斷開，第四隔離控制光偶PClB關斷，管電流設定值經(jīng)過R26連接到第二電壓跟隨器(IC19B)正向輸入5腳輸入到第二脈寬調制芯片(IC2)的2腳即第一誤差放大器的負向輸入端，高壓電路電流反饋值轉換成電壓信號輸入第二脈寬調制芯片(IC2)的I腳,這樣由第一誤差放大器負向輸入端2腳輸入的射線管管電流設定值和第一誤差放大器正向輸入端I腳輸入的反饋值形成閉環(huán)控制驅動占空比，由第二脈寬調制芯片(IC2) I的4腳參考電壓通過電阻R13、R14分壓得到一個合適電平給4腳得到一個合適的死區(qū)設定時間，由第二脈寬調制芯片(IC2)的4腳參考電壓通過電阻R23、R24、R25和R16分壓得到一個合適加熱回路電流上限值電平給第二誤差放大器負向輸入端15腳，作為燈絲加熱回路電流上限值；第二誤差放大器正向輸入端16腳電壓由燈絲加熱電 流反饋值經(jīng)過R21、R20轉變成電壓信號得到，在燈絲加熱回路電流不超過上限值時，第二誤差放大器不參與驅動波形占空比控制；④脈沖X射線間隔時期第四開關(K4)閉合、第五開關(K5)斷開、第六開關(K6)斷開、第七開關(K7)斷開，第四隔離控制光偶PClB關斷，管電流設定值經(jīng)過第二十六電阻R26連接到第二電壓跟隨器(IC19B)正向輸入5腳輸入到第二脈寬調制芯片(IC2)的2腳第一誤差放大器的負向輸入端,X射線管管電流模擬值輸入第二脈寬調制芯片(IC2)的I腳,這樣由第一誤差放大器負向輸入端2腳輸入的射線管管電流設定值和第一誤差放大器正向輸入端I腳輸入的X射線管管電流模擬值形成閉環(huán)控制驅動占空比，由第二脈寬調制芯片(IC2) 14腳參考電壓通過電阻R13、R14分壓得到一個合適電平給4腳得到一個合適的死區(qū)設定時間，由第二脈寬調制芯片(IC2) 14腳參考電壓通過電阻R23、R24、R25和R16分壓得到一個合適加熱回路電流上限值電平給第二誤差放大器負向輸入端15腳，作為燈絲加熱回路電流上限值；第二誤差放大器正向輸入端16腳電壓由燈絲加熱電流反饋值經(jīng)過R21、R20轉變成電壓信號得到，在燈絲加熱回路電流不超過上限值時，第二誤差放大器不參與驅動波形占空比控制；⑤關斷時期第四開關(K4)斷開、第五開關(K5)閉合、第六開關(K6)閉合、第七開關(K7)閉合，恢復上電初始狀態(tài)，至此一個控制循環(huán)結束。
全文摘要
一種混合X射線的產(chǎn)生方法，包括直流模式和脈沖模式，且直流模式和脈沖模式能自由切換，直流模式下，依據(jù)輸入管電流設定值信號為X射線管陰極燈絲提供所需電流、依據(jù)輸入管電壓設定值信號在X射線管兩端加載不間斷的直流高壓、在整個工作時段內由X射線管獲得的管電壓反饋值信號和管電流反饋值信號分別與輸入管電壓設定值信號和輸入管電流設定值信號形成閉環(huán)控制，脈沖模式下，在X射線管兩端加載脈沖高壓，在每個脈沖高壓間隔時期的整個時段內，輸入管電壓模擬值信號和管電流模擬值信號，分別替代管電壓和管電流反饋值信號。本發(fā)明還提供一種混合X射線的發(fā)生裝置。發(fā)明的優(yōu)點能夠在一臺設備上同時實現(xiàn)直流和脈沖X射線兩種照射模式。
文檔編號H05G1/58GK102781154SQ201210275239
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月3日 優(yōu)先權日2012年8月3日
發(fā)明者劉瑋, 司俊鋒, 張鋒, 李志 , 林茂先, 田明 申請人:合肥美亞光電技術股份有限公司