基于高频逆变技术的X射线灯丝电源.pdf

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第 28 卷
第 1 期沈阳师范大学学报( 自然科学版) Vol
28, No. 1
2010 年 1 月 Journal of S heny ang N or mal University ( N atural Science) Jan. 2010
文章编号: 1673- 5862( 2010) 01- 0034- 04
基于高频逆变技术的 X 射线灯丝电源
刘艳玲1 , 丁言镁1, 邓玉福1 , 于桂英2
( 1. 沈阳师范大学物理科学与技术学院, 辽宁沈阳
110034; 2. 沈阳师范大学实验中心, 辽宁沈阳
110034)
摘
要: X 射线机是一种重要的检测设备。随着它在医疗、工业检测、食品安全等方面的广
泛应用, 对它的制造技术和检测精度不断提出更高的要求, 相应的配套电源也成了该领域研究的
重点。传统的配套电源采用工频技术, 体积笨重, 效率低, 能耗高, 稳定性不好, 缺乏保护措施, 使
得设备输出的 X 射线稳定性、重复性差, 导致成像质量低, 分析难度增加, 使用起来很不方便。随
着科学技术的发展, 变频技术逐渐被人们所重视, 介绍了一种以脉宽调制( PM W ) 技术为基础的 X
射线灯丝加热电源, 该电源不是传统的变压器供电模式, 采用可控硅调压供电方式, 半桥式功率转
换, 经测试各项性能指标均满足 X 射线分析设备的要求, 进一步提高了 X 射线机的稳定性。
关
键
词: X 射线机; 灯丝电源; 半桥
中图分类号: T P 273
文献标识码: A
doi: 10. 3969/ j. issn. 1673-5862. 2010. 01. 011
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引
言
X 射线机在医疗、工业检测、食品安全等方面有广泛的应用, 随着科学技术的飞速发展, 采用新技术
实现 X 射线机的更新换代, 使其达到小型化、自动化和智能化的要求, 成为科研人员关注的重点。X 射
线机主要由 2 大部分构成, 一部分是以 X 射线管、高压直流电源和灯丝电源构成的 X 光裸机, 一部分是
以计算机为核心的图像采集和分析处理设备。这里仅以 X 光裸机中灯丝电源部分为研究对象, 阐述电
路设计方法并对调试结果进行分析。
目前国内大多数厂家并不是将灯丝电源做成独立产品, 而是把高压电源和灯丝电源做成一套电源
来为整机配套。灯丝电流手动调节, 一般可做到 0~ 3 A。文中设计的灯丝电源是一个独立产品, 通过
键盘输入目标电流, 由单片机实现 0~ 5 A 自动调节, 连续可调, 运行可靠。
1
灯丝电路的工作原理
由 T L494 组成的脉冲发生电路产生 25 kHz 左右的触发脉冲, 经限流电阻加至开关管的栅极, 当脉
冲为高电平时, 开关管导通, 供电电流经过高频变压器的初级和开关管的漏极流向地端, 半桥式功率转
换的两个开关管交替导通, 在高频变压器的次级将得到所需要的灯丝电流。电路原理框图如图 1 所示。
通过分析相关资料, 该设计采取以下形式:
A: PWM 控制芯片采用 TL494, 双路输出,
振荡频率为 25 kHz 左右;
B: 功率转换部分采用半桥式变换电路; 图 1
电路原理框图
C: