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第五章 X线机主机单元电路分析1重要知识点 1.X线机电路构成方框图。2.灯丝加热电路的结构模式。3.高压电路的构成和工作原理。4.限时电缆的构成和工作原理。5.电离室的结构和电离室控时电路工作原理。2第一节 概述3三钮制控制主机系统kV、mA、s二钮制控制主机系统kV、mAs单钮制控制主机系统kV零钮制控制主机系统、逻辑程序操作电路45一、对电路的基本要求 1.可调管电流 2.可调管电压 3.可调曝光时间6二、基本电路 1.电源电路 2.X线管灯丝加热电路 3.高压发生电路 4.控制电路 5.各种辅助装置电路78第二节 电源电路9 电源电路是给自耦变压器供电的电路，是机器的总电源。主要元件：电源接触器、电源保险丝、自耦变压器、指示仪表、电源电压补偿调节装置。101112131415161718第三节 X线管灯丝加热电路19 灯丝加热电路是为X线管灯丝提供加热电源的电路。关系流程：灯丝加热电压Vf灯丝温度灯丝发射的电子数量管电流IaX线量20212223一、谐振式磁饱和稳压器24252627 Ua Ia不变 空间电荷补偿原理二、空间电荷补偿器2829303132333V1.5V3V3V kV 4.5V4.5V343536三、X线管灯丝加热地电路举例3738第四节 高压初级电路39 高压初级电路是指由自耦变压器输出线圈至高压变压器初级线圈所构成的电路。高压初级电路包括：管电压调节、管电压控制、管电压预示、管电压补偿电路。有些X线机设有主晶闸管损坏保护电路。40一、管电压调节 变压器工作原理V2=(N2/N1)V1(一)调高压初级电压V1 1.抽头分档式 2.滑轮连续式414243(四)调高压初级电压波形或频率(二)调高压初级匝数N1(三)调高压次级4445二、管电压控制(一)用接触器控制高压初级电路46(二)用晶闸管控制高压初级电路47(三)初、次级配合控制与三极X线管控制48三、管电压预示与管电压补偿电路(一)管电压预示 1.刻度盘预示 2.电压表预示法(二)管电压补偿 1.电阻式管电压补偿电路 2.变压器式管电压补偿电路495051第五节 高压次级电路52 高压次级电路是指由高压变压器次级线圈至X线管两极所构成的回路。高压次级电路设有：高压整流电路、管电流测量电路、高压交换闸电路。53一、单相全波整流高压次级电路(一)高压整流电路54 特点：交流高压的任一半周，X线管都有电流流过，都能产生X线。优点：X线管的容许负载大，提高了X线管的利用率 在负载和主电路阻抗相同的情况下，主电路中的压降较小55(二)管电流测量电路565758二、三相全波整流高压次级电路优点：kV脉动率低，抑制了软射线，减少了对人体的辐射；曝光最短时间可达3ms；焦点轨迹负载均匀；X线的输出量是单相全波的1.52倍；负载由三相电平均分担。59缺点：电路复杂，体积庞大，造价高 三相投闸复杂，不易实现零相位投闸 由于三相滑轮自耦变压器沿导磁体的安匝分配不均匀，使电压波形变坏。60(一)三相六波桥式整流高压次级电路 1.高压整流电路6162 2.mA测量电路63(二)双三相六波桥式整流高压次级电路64(三)三相十二波桥式整流高压次级电路6566676869三、倍压整流高压次级电路70四、毫安秒测量电路五、高压次级电路举例71第六节 限时电路72 限时电路的作用是控制X线曝光时间的长短，通过它能准确地控制X线的照射量。小型X线机用机械限时器 中、大型X线机用电子限时器73一、电子限时电路的工作原理7475二、使用单结晶体管和晶闸管的简单限时电路76三、使用单结晶体管和三端双向晶闸管限时电路77延时后延时后四、JSB-23型限时器电路78五、XHD150B-10型800mA限时器控制电路此处错误此处错误此处错误此处错误79五、XHD150B-10型800mA限时器控制电路acde80五、XHD150B-10型800mA限时器控制电路二档二档81五、XHD150B-10型800mA限时器控制电路摄影限时摄影限时自动点片自动点片透视限时透视限时0.25S82五、XHD150B-10型800mA限时器控制电路6V120kV120kV200mA200mA83第七节 自动曝光控时电路84 自动曝光控时电路是在X线通过被照物体后，以到达胶片上所需的感光剂量来决定曝光时间的；胶片感光剂量满足后，自动切断高压。自动曝光控时电路也叫mAs限时电路。85一、光电管自动曝光控时电路86二、电离室自动曝光控时电路 87 电离室(ION)置于人与胶片之间，而不置于胶片暗盒(FC)之后的理由：FC、增感屏、胶片吸收X线;要有随kV变化的补偿系统，很困难;ION产生均匀电离电流不受暗盒金属部分影响。88第八节 旋转阳极启动、延时与保护电路89一、基本工作原理与特点9091ab92ab93 94二、几种常见的旋转阳极启动电路9596三、旋转阳极延时与保护电路97三、旋转阳极延时与保护电路98第九节 X线管安全保护电路99 正确使用是保证X线管安全和延长寿命的根本措施。为避免使用不当，超出它的极限，就会造成X线管的损坏，大、中型X线机都设有X线管安全保护电路。X线管安全保护电路以X线瞬时负载特性曲线为依据。100101102 X线管安全保护电路属于一次性预置保护，对连续重复曝光的累积性过载不起保护作用，所以此电路也叫X线管过载保护电路、X线管容量保护电路或X线管瞬时负载保护电路。有的X线机还设过电压保护、过电流保护和冷高压保护等。103一、参数连锁式容量保护电路此处错误此处错误此处错误此处错误104105二、降落负载式瞬时负载保护电路106107第十节 X线机操作控制电路108 控制电路是按照临床技术要求，来控制X线的发生和停止，并能协同某些机械动作的综合性电路。透视、胃肠摄影、普通摄影、滤线器摄影、体层摄影。109一、透视控制基本控制程序：踩脚闸或按手闸透视高压接触器得电高压产生 X线发生。摄影结束松开脚闸或手闸透视高压接触高压断开 X线停止。器失电110111二、摄影控制基本控制程序：设置摄影条件按手闸挡摄影预备继电器工作阳极启动、灯丝加热经延时0.81.2s摄影准备完毕。曝光开始同时限时开始高压产生按手闸挡限时时间到切断高压曝光结束松开手闸电路恢复。112113114三、胃肠摄影控制基本控制程序：拉动送片手柄送片透视、摄影状态切换大、小焦点切换点片架锁止按下曝光按键曝光开始同时限时开始高压产生阳极启动完毕限时时间阳极启动到切断高压曝光结束松开手闸电路恢复。115116第五章 X线机主机单元电路分析117重要知识点 1.X线机电路构成方框图。2.灯丝加热电路的结构模式。3.高压电路的构成和工作原理。4.限时电缆的构成和工作原理。5.电离室的结构和电离室控时电路工作原理。118第一节 概述119三钮制控制主机系统kV、mA、s二钮制控制主机系统kV、mAs单钮制控制主机系统kV零钮制控制主机系统、逻辑程序操作电路120121一、对电路的基本要求 1.可调管电流 2.可调管电压 3.可调曝光时间122二、基本电路 1.电源电路 2.X线管灯丝加热电路 3.高压发生电路 4.控制电路 5.各种辅助装置电路123124第二节 电源电路125 电源电路是给自耦变压器供电的电路，是机器的总电源。主要元件：电源接触器、电源保险丝、自耦变压器、指示仪表、电源电压补偿调节装置。126127128129130131132133134第三节 X线管灯丝加热电路135 灯丝加热电路是为X线管灯丝提供加热电源的电路。关系流程：灯丝加热电压Vf灯丝温度灯丝发射的电子数量管电流IaX线量136137138139一、谐振式磁饱和稳压器140141142143 Ua Ia不变 空间电荷补偿原理二、空间电荷补偿器1441451461471481493V1.5V3V3V kV 4.5V4.5V150151152三、X线管灯丝加热地电路举例153154第四节 高压初级电路155 高压初级电路是指由自耦变压器输出线圈至高压变压器初级线圈所构成的电路。高压初级电路包括：管电压调节、管电压控制、管电压预示、管电压补偿电路。有些X线机设有主晶闸管损坏保护电路。156一、管电压调节 变压器工作原理V2=(N2/N1)V1(一)调高压初级电压V1 1.抽头分档式 2.滑轮连续式157158159(四)调高压初级电压波形或频率(二)调高压初级匝数N1(三)调高压次级160161二、管电压控制(一)用接触器控制高压初级电路162(二)用晶闸管控制高压初级电路163(三)初、次级配合控制与三极X线管控制164三、管电压预示与管电压补偿电路(一)管电压预示 1.刻度盘预示 2.电压表预示法(二)管电压补偿 1.电阻式管电压补偿电路 2.变压器式管电压补偿电路165166167第五节 高压次级电路168 高压次级电路是指由高压变压器次级线圈至X线管两极所构成的回路。高压次级电路设有：高压整流电路、管电流测量电路、高压交换闸电路。169一、单相全波整流高压次级电路(一)高压整流电路170 特点：交流高压的任一半周，X线管都有电流流过，都能产生X线。优点：X线管的容许负载大，提高了X线管的利用率 在负载和主电路阻抗相同的情况下，主电路中的压降较小171(二)管电流测量电路172173174二、三相全波整流高压次级电路优点：kV脉动率低，抑制了软射线，减少了对人体的辐射；曝光最短时间可达3ms；焦点轨迹负载均匀；X线的输出量是单相全波的1.52倍；负载由三相电平均分担。175缺点：电路复杂，体积庞大，造价高 三相投闸复杂，不易实现零相位投闸 由于三相滑轮自耦变压器沿导磁体的安匝分配不均匀，使电压波形变坏。176(一)三相六波桥式整流高压次级电路 1.高压整流电路177178 2.mA测量电路179(二)双三相六波桥式整流高压次级电路180(三)三相十二波桥式整流高压次级电路181182183184185三、倍压整流高压次级电路186四、毫安秒测量电路五、高压次级电路举例187第六节 限时电路188 限时电路的作用是控制X线曝光时间的长短，通过它能准确地控制X线的照射量。小型X线机用机械限时器 中、大型X线机用电子限时器189一、电子限时电路的工作原理190191二、使用单结晶体管和晶闸管的简单限时电路192三、使用单结晶体管和三端双向晶闸管限时电路193延时后延时后四、JSB-23型限时器电路194五、XHD150B-10型800mA限时器控制电路此处错误此处错误此处错误此处错误195五、XHD150B-10型800mA限时器控制电路acde196五、XHD150B-10型800mA限时器控制电路二档二档197五、XHD150B-10型800mA限时器控制电路摄影限时摄影限时自动点片自动点片透视限时透视限时0.25S198五、XHD150B-10型800mA限时器控制电路6V120kV120kV200mA200mA199第七节 自动曝光控时电路200 自动曝光控时电路是在X线通过被照物体后，以到达胶片上所需的感光剂量来决定曝光时间的；胶片感光剂量满足后，自动切断高压。自动曝光控时电路也叫mAs限时电路。201一、光电管自动曝光控时电路202二、电离室自动曝光控时电路 203 电离室(ION)置于人与胶片之间，而不置于胶片暗盒(FC)之后的理由：FC、增感屏、胶片吸收X线;要有随kV变化的补偿系统，很困难;ION产生均匀电离电流不受暗盒金属部分影响。204第八节 旋转阳极启动、延时与保护电路205一、基本工作原理与特点206207ab208ab209 210二、几种常见的旋转阳极启动电路211212三、旋转阳极延时与保护电路213三、旋转阳极延时与保护电路214第九节 X线管安全保护电路215 正确使用是保证X线管安全和延长寿命的根本措施。为避免使用不当，超出它的极限，就会造成X线管的损坏，大、中型X线机都设有X线管安全保护电路。X线管安全保护电路以X线瞬时负载特性曲线为依据。216217218 X线管安全保护电路属于一次性预置保护，对连续重复曝光的累积性过载不起保护作用，所以此电路也叫X线管过载保护电路、X线管容量保护电路或X线管瞬时负载保护电路。有的X线机还设过电压保护、过电流保护和冷高压保护等。219一、参数连锁式容量保护电路此处错误此处错误此处错误此处错误220221二、降落负载式瞬时负载保护电路222223第十节 X线机操作控制电路224 控制电路是按照临床技术要求，来控制X线的发生和停止，并能协同某些机械动作的综合性电路。透视、胃肠摄影、普通摄影、滤线器摄影、体层摄影。225一、透视控制基本控制程序：踩脚闸或按手闸透视高压接触器得电高压产生 X线发生。摄影结束松开脚闸或手闸透视高压接触高压断开 X线停止。器失电226227二、摄影控制基本控制程序：设置摄影条件按手闸挡摄影预备继电器工作阳极启动、灯丝加热经延时0.81.2s摄影准备完毕。曝光开始同时限时开始高压产生按手闸挡限时时间到切断高压曝光结束松开手闸电路恢复。228229230三、胃肠摄影控制基本控制程序：拉动送片手柄送片透视、摄影状态切换大、小焦点切换点片架锁止按下曝光按键曝光开始同时限时开始高压产生阳极启动完毕限时时间阳极启动到切断高压曝光结束松开手闸电路恢复。231232第五章 X线机主机单元电路分析233重要知识点 1.X线机电路构成方框图。2.灯丝加热电路的结构模式。3.高压电路的构成和工作原理。4.限时电缆的构成和工作原理。5.电离室的结构和电离室控时电路工作原理。234第一节 概述235三钮制控制主机系统kV、mA、s二钮制控制主机系统kV、mAs单钮制控制主机系统kV零钮制控制主机系统、逻辑程序操作电路236237一、对电路的基本要求 1.可调管电流 2.可调管电压 3.可调曝光时间238二、基本电路 1.电源电路 2.X线管灯丝加热电路 3.高压发生电路 4.控制电路 5.各种辅助装置电路239240第二节 电源电路241 电源电路是给自耦变压器供电的电路，是机器的总电源。主要元件：电源接触器、电源保险丝、自耦变压器、指示仪表、电源电压补偿调节装置。242243244245246247248249250第三节 X线管灯丝加热电路251 灯丝加热电路是为X线管灯丝提供加热电源的电路。关系流程：灯丝加热电压Vf灯丝温度灯丝发射的电子数量管电流IaX线量252253254255一、谐振式磁饱和稳压器256257258259 Ua Ia不变 空间电荷补偿原理二、空间电荷补偿器2602612622632642653V1.5V3V3V kV 4.5V4.5V266267268三、X线管灯丝加热地电路举例269270第四节 高压初级电路271 高压初级电路是指由自耦变压器输出线圈至高压变压器初级线圈所构成的电路。高压初级电路包括：管电压调节、管电压控制、管电压预示、管电压补偿电路。有些X线机设有主晶闸管损坏保护电路。272一、管电压调节 变压器工作原理V2=(N2/N1)V1(一)调高压初级电压V1 1.抽头分档式 2.滑轮连续式273274275(四)调高压初级电压波形或频率(二)调高压初级匝数N1(三)调高压次级276277二、管电压控制(一)用接触器控制高压初级电路278(二)用晶闸管控制高压初级电路279(三)初、次级配合控制与三极X线管控制280三、管电压预示与管电压补偿电路(一)管电压预示 1.刻度盘预示 2.电压表预示法(二)管电压补偿 1.电阻式管电压补偿电路 2.变压器式管电压补偿电路281282283第五节 高压次级电路284 高压次级电路是指由高压变压器次级线圈至X线管两极所构成的回路。高压次级电路设有：高压整流电路、管电流测量电路、高压交换闸电路。285一、单相全波整流高压次级电路(一)高压整流电路286 特点：交流高压的任一半周，X线管都有电流流过，都能产生X线。优点：X线管的容许负载大，提高了X线管的利用率 在负载和主电路阻抗相同的情况下，主电路中的压降较小287(二)管电流测量电路288289290二、三相全波整流高压次级电路优点：kV脉动率低，抑制了软射线，减少了对人体的辐射；曝光最短时间可达3ms；焦点轨迹负载均匀；X线的输出量是单相全波的1.52倍；负载由三相电平均分担。291缺点：电路复杂，体积庞大，造价高 三相投闸复杂，不易实现零相位投闸 由于三相滑轮自耦变压器沿导磁体的安匝分配不均匀，使电压波形变坏。292(一)三相六波桥式整流高压次级电路 1.高压整流电路293294 2.mA测量电路295(二)双三相六波桥式整流高压次级电路296(三)三相十二波桥式整流高压次级电路297298299300301三、倍压整流高压次级电路302四、毫安秒测量电路五、高压次级电路举例303第六节 限时电路304 限时电路的作用是控制X线曝光时间的长短，通过它能准确地控制X线的照射量。小型X线机用机械限时器 中、大型X线机用电子限时器305一、电子限时电路的工作原理306307二、使用单结晶体管和晶闸管的简单限时电路308三、使用单结晶体管和三端双向晶闸管限时电路309延时后延时后四、JSB-23型限时器电路310五、XHD150B-10型800mA限时器控制电路此处错误此处错误此处错误此处错误311五、XHD150B-10型800mA限时器控制电路acde312五、XHD150B-10型800mA限时器控制电路二档二档313五、XHD150B-10型800mA限时器控制电路摄影限时摄影限时自动点片自动点片透视限时透视限时0.25S314五、XHD150B-10型800mA限时器控制电路6V120kV120kV200mA200mA315第七节 自动曝光控时电路316 自动曝光控时电路是在X线通过被照物体后，以到达胶片上所需的感光剂量来决定曝光时间的；胶片感光剂量满足后，自动切断高压。自动曝光控时电路也叫mAs限时电路。317一、光电管自动曝光控时电路318二、电离室自动曝光控时电路 319 电离室(ION)置于人与胶片之间，而不置于胶片暗盒(FC)之后的理由：FC、增感屏、胶片吸收X线;要有随kV变化的补偿系统，很困难;ION产生均匀电离电流不受暗盒金属部分影响。320第八节 旋转阳极启动、延时与保护电路321一、基本工作原理与特点322323ab324ab325 326二、几种常见的旋转阳极启动电路327328三、旋转阳极延时与保护电路329三、旋转阳极延时与保护电路330第九节 X线管安全保护电路331 正确使用是保证X线管安全和延长寿命的根本措施。为避免使用不当，超出它的极限，就会造成X线管的损坏，大、中型X线机都设有X线管安全保护电路。X线管安全保护电路以X线瞬时负载特性曲线为依据。332333334 X线管安全保护电路属于一次性预置保护，对连续重复曝光的累积性过载不起保护作用，所以此电路也叫X线管过载保护电路、X线管容量保护电路或X线管瞬时负载保护电路。有的X线机还设过电压保护、过电流保护和冷高压保护等。335一、参数连锁式容量保护电路此处错误此处错误此处错误此处错误336337二、降落负载式瞬时负载保护电路338339第十节 X线机操作控制电路340 控制电路是按照临床技术要求，来控制X线的发生和停止，并能协同某些机械动作的综合性电路。透视、胃肠摄影、普通摄影、滤线器摄影、体层摄影。341一、透视控制基本控制程序：踩脚闸或按手闸透视高压接触器得电高压产生 X线发生。摄影结束松开脚闸或手闸透视高压接触高压断开 X线停止。器失电342343二、摄影控制基本控制程序：设置摄影条件按手闸挡摄影预备继电器工作阳极启动、灯丝加热经延时0.81.2s摄影准备完毕。曝光开始同时限时开始高压产生按手闸挡限时时间到切断高压曝光结束松开手闸电路恢复。344345346三、胃肠摄影控制基本控制程序：拉动送片手柄送片透视、摄影状态切换大、小焦点切换点片架锁止按下曝光按键曝光开始同时限时开始高压产生阳极启动完毕限时时间阳极启动到切断高压曝光结束松开手闸电路恢复。347348