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1895年德国科学家伦琴(1845-1923)发明了第一台X线机,现在X线机已经成为一种重要的医学诊断仪器,而高压发生器是球管的电源,它为球管提供高压和灯丝电流。
从本质上讲,X线高压发生器是一种高频高压开关电源,开关电源的逆变器通常采用脉宽调制的控制策略,但医用X线高压发生器的负载变化范围较大,输出电压从40KV到150KV,输出电流从10mA到2000mA,采用脉宽调制的控制策略,高压发生器的暂态和稳态特性将无法保证。本文设计了一种串并联谐振式X线机高压发生器,逆变器采用频率调制的控制策略,使开关管可以工作在零电压开通模式,变压器二次侧采用倍压整流结构,大大的减小了设备的体积。文中对串并联谐振变换器拓扑结构进行了详细分析,推导出了高压发生器工作的等效简化模型;给出了主电路、反馈控制及开关管驱动系统的详细电路,通过和项目组的共同努力,做出了实验样机,达到了预期的实验效果:这种频率调制的谐振变换器可以更好的改善输出电压特性,提高了系统的效率和稳定性。通过实验数据,可以证明这种串并联谐振式X线机高压发生器有很好应用价值。