高壓發(fā)生器的原理及分類

高壓發(fā)生器，俗稱高壓，是DR的核心構(gòu)成部件之一，是將電源電壓、電流變?yōu)閄射線管電壓、管電流的裝置，它的好壞直接關系到DR產(chǎn)品的安全以及產(chǎn)品的整體壽命。為了讓大家充分了解高壓發(fā)生器，我們給大家簡要介紹下高壓發(fā)生器的工作原理、分類、主要參數(shù)指標及常見故障。

高壓發(fā)生器的原理：

高壓發(fā)生器基本電氣原理圖

高壓發(fā)生器的主要作用是供給X射線管陰、陽兩極直流高壓和燈絲加熱電壓。其主要由電源電路、高壓電路、燈絲電路、控制電路、應用設備電路及封裝以上電路的箱體等組成。電源電路主要起到將網(wǎng)電源與高壓發(fā)生器其他電路隔離、給其他電路供電的作用。高壓電路主要將交流低電壓（220V/380V）升壓至直流高電壓（150kV），從而給X射線管供電。燈絲電路主要將低電壓（220V/380V）降壓至超低電壓（12V），從而給燈絲供電，加熱燈絲產(chǎn)生自由電子。控制電路主要用于控制高壓發(fā)生器的輸出電壓、輸出燈絲電流和加載時間，同時與其他X射線設備影像鏈部件通訊，保證曝光的準確性。應用設備電路：高壓發(fā)生器除了給X射線管供電，同時留有給其他設備供電的電路，如平板探測器、限束器等。高壓發(fā)生器的分類： 高壓發(fā)生器按照逆變頻率分為：工頻高壓發(fā)生器、中頻高壓發(fā)生器和高頻高壓發(fā)生器三類。

高頻高壓波形轉(zhuǎn)化圖

逆變頻率是指在單位時間內(nèi)，直流電轉(zhuǎn)為交流電的次數(shù)（如圖二所示），目的在于優(yōu)化輸出波形的直線性同時給精細化控制提供可能，圖中第三個波形到第四個波形的轉(zhuǎn)化，即為逆變過程。工頻高壓發(fā)生器無逆變過程，輸出波形如圖中的波形3，中頻高壓和高頻高壓具有逆變過程，輸出波形如圖中的波形7。可以看出，經(jīng)過高頻次逆變的輸出波形平滑性比未逆變的波形好的多。

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三種高壓發(fā)生器對照表

1、工頻高壓發(fā)生器。工頻高壓發(fā)生器工作頻率為50Hz/60Hz，輸出線性很差，為了能產(chǎn)生我們攝影所需要的穿透性和數(shù)量足夠的X射線，其體積一般相當龐大且很重。同時因為屬于低頻波形，Kv的波動性很高，周期跨時很長，導致劑量的準確控制比較困難（短3ms），可產(chǎn)生劑量低，且會產(chǎn)生很多無用的X射線；

2、中頻高壓發(fā)生器。中頻高壓發(fā)生器工作頻率在400Hz-20kHz之間，采用較高頻次的高頻波形，輸出直線性明顯提高，有效的解決了工頻高壓發(fā)生器的種種問題，如體積大、重量重、產(chǎn)生劑量低等系列問題，基本可以滿足我們常規(guī)X射線攝影的需要，但隨著逆變技術(shù)的發(fā)展，仍有很大的提升空間；

3、高頻高壓發(fā)生器。高頻高壓發(fā)生器逆變頻率>20kHz。隨著逆變頻率的提高，高壓發(fā)生器的Kv輸出趨近于恒定直線，其Kv波動性極小，一般可以在波形圖內(nèi)顯示為直線，且波形周期極短，可控制曝光短時間為1ms，遠低于工頻高壓發(fā)生器的3ms。因其具有體小質(zhì)輕、皮膚劑量低、成像質(zhì)量高、輸出劑量大、實時控制及超短時間控制等，是現(xiàn)在高壓發(fā)生器的D一選擇。一般認為，高壓發(fā)生器逆變頻率大于40kHz即已具有*的精度，再高的kHz，實際對高壓性能的提升貢獻很小；