[发明专利]数字式任意波形高压发生器

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种数字式任意波形高压发生器，特别涉及一种能够提供多种输出波形的基于光感应方式的用于非介入式X射线高压表的检定/校准的数字式X射线高压发生器。

【背景技术】

现有的X射线高压发生器主要分为工频、高(中)频高压发生器两种。其中，如图1所示，工频高压发生器直接由网电源供电，网电源经初级调整后，经高压变压器升压后，将电压调节至指定高压范围，最后经过高压整流而得到相应的高压输出波形，所谓波形的不同主要取决于整流的方式。

如图2所示，高(中)频高压发生器的网电源供电仍为50Hz的工频交流电压。工频交流电压先经整流变为直流电压后再经高频直流逆变器转换成高频电压(一般在10KHz-100KHz)，接下来经高频升压变压器转换成高频高压交流信号，最后经高压整流得到直流输出。输出电压的控制通过调整高频逆变器的脉宽或频率的方式(Pulse Frequency Modulation，PFM或者Pulse WidthModulation，PWM)。同时输出高压经过分压后反馈给反馈比较模块，与预置参考电压Vs进行比较并将比较结果(差分电压Vd)作为高频逆变器的控制信号，从而形成输出电压的闭环反馈。高(中)频高压发生器的优势在于：由于升压变压器工作在高(中)频段，因此变压器的线圈匝数和铁芯截面积都大幅度减少，实现了结构小型化。由于使用了闭环控制，控制实时性和控制精度得到较大程度提高，输出电压稳定，重复性好。

在基于光感应方式的非介入式X射线高压表的检定/校准过程中，应该在不同管电压波形(如恒定直流、单相半波整流、单相全波整流、三相六峰整流、三相十二峰整流等波形)的X射线辐射环境下对非介入式高压表的量值进行校准。而现有技术无法在同一台高压发生器上产生上述多种高压波形，因此在上述现有技术条件下，校准一个非介入式X射线高压表至少需要四台以上不同波形的X射线高压发生器来产生规定的管电压。

【发明内容】

为了解决现有技术中的高压发生器无法提供多种波形高压信号的技术问题，本发明提供一种能够产生多种波形高压信号的数字式任意波形高压发生器。

本发明解决现有技术中的高压发生器无法提供多种波形高压信号的技术问题所采用的技术方案是：提供一种用于基于光感应方式的非介入式X射线高压表的检定/校准的数字式任意波形高压发生器，所述高压发生器包括：将输入交流电压整流成直流电压的整流单元；将所述直流电压转换成中间高频交流电压的直流逆变单元；将所述中间高频交流电压升压成交流高压的变压单元；将所述交流高压整流成高压直流的高压整流单元；对所述高压发生器的输出高压波形进行高压采样的采样单元；以及接收所述采样单元的采样信号的反馈比较单元，其中所述输出高压波形利用分压器从所述高压整流单元的输出端获取或者利用互感器从所述变压单元的输出端感应的电压信号进行整流后获取，其中所述高压发生器进一步包括用于产生预置电压波形信号的任意波形信号发生单元，所述反馈比较单元接收所述预置电压波形信号，所述直流逆变单元依据所述预置电压波形信号和所述采样信号的差分比较结果调制所述输出高压波形，所述预置电压波形信号的频率小于或等于所述直流逆变单元的工作频率的二分之一。

根据本发明一优选实施例，所述任意波形信号发生单元包括：进行功能控制和数据处理的中央处理单元；存储与所述预置电压波形信号相对应的数字离散数据的存储单元；以及将所述数字离散数据转换成模拟波形信号的数模转换单元。。

根据本发明一优选实施例，数字离散数据由中央处理单元产生。

根据本发明一优选实施例，任意波形信号发生单元进一步包括用于输入设置参数的用户输入单元。

通过采用上述结构，在现有高(中)频高压发生器的基础上，增加可编程波形信号发生单元，该信号发生单元可以根据用户输入参数生成的相应波形的弱电压信号(峰峰值不大于30V)并输入到高压发生器的反馈比较器，替代原有的稳压预置直流电压Vs(标准预置电压信号)，使输出高压按生成的弱电压波形信号变化而变化，进而实现对高压输出的波形调制。

【附图说明】

图1是现有工频高压发生器的示意框图；

图2是现有高(中)频高压发生器的示意框图；

图3是本发明高压发生器的示意框图。

【具体实施方式】

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。