[发明专利]隔离变换器、X射线产生设备及医学成像系统

说明书

本发明提供一种隔离变换器，包括功率变换电路、第一采样电路以及第二采样电路，所述功率变换电路包括隔离变压电路以及控制电路，所述第一采样电路以及第二采样电路的输入端均连接于所述隔离变压电路，所述第一采样电路以及第二采样电路的输出端均连接于所述控制电路；所述第一采样电路包括高速模数转换器，所述第二采样电路包括低速模数转换器，所述隔离变压电路通过所述高速模数转换器以及低速模数转换器分别连接至所述控制电路。本发明还提供一种应用上述隔离变换器的医学成像系统以及X射线产生设备。本发明提供的隔离变换器可以在保证控制性能的前提下综合考虑硬件成本，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及医学成像技术领域，尤其涉及一种隔离变换器、X射线产生设备及医学成像系统。

背景技术

隔离变换器用于实现输入与输出之间的高频隔离，具有安全性高、体积小等优点，其能够通过变压器的变比调节变换器的增益，因此广泛应用于各种电力电子设备中。在控制隔离变换器进行高频隔离时，一般需要控制输出电压，还希望能够控制谐振腔的电流或电压，从而提高隔离变换器的控制性能和避免逆变桥在动态过程中出现过流问题，进而实现隔离变换器中的电压电流双闭环控制。数字控制具有稳定性高、可扩展性好的优点，是隔离变换器控制系统的首选。要实现隔离变换器的数字控制，模数转换器是必不可少的器件。

但是现有的隔离变换器在采用模数转换器进行模数转换时，要么在性能上有较大的缺陷，例如谐振腔电流在采样时会出现较为严重的波形失真和频率混叠，进而导致调制波信号出现紊乱；要么在成本上对整个系统有极大的负荷，这导致隔离变换器整个系统的成本十分高昂。如何以最低的硬件成本来满足数字控制的需求成为目前隔离变换器的一大难点。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种改进的隔离变换器、X射线产生设备及医学成像系统，该隔离变换器能够在保证成本和整机性价比的基础上，避免第一采样电路在采样时出现波形失真和频率混叠现象，具有极高的性价比和广泛的应用前景。

本发明提供一种隔离变换器，包括功率变换电路、第一采样电路以及第二采样电路，所述功率变换电路包括隔离变压电路以及控制电路，所述第一采样电路以及第二采样电路的输入端均连接于所述隔离变压电路，所述第一采样电路以及第二采样电路的输出端均连接于所述控制电路；所述第一采样电路包括高速模数转换器，所述第二采样电路包括低速模数转换器，所述隔离变压电路通过所述高速模数转换器以及低速模数转换器分别连接至所述控制电路。

进一步地，所述隔离变压电路包括依次连接的逆变单元、谐振单元、隔离变压器单元以及整流单元；所述高速模数转换器的输入端连接于所述谐振单元，所述高速模数转换器的输出端连接于所述控制电路；及/或，

所述低速模数转换器的输入端连接于所述整流单元，所述低速模数转换器的输出端连接于所述控制电路。

进一步地，所述控制电路包括第一调制单元以及第一比较器，所述第一比较器的第一输入端与所述高速模数转换器的输出端相连接，所述第一比较器的第二输入端与所述第二采样单元的输出端相连接，所述第一比较器的输出端通过所述第一调制单元调制脉宽并连接至所述逆变单元的采样端。

进一步地，所述第一调制单元包括第一调节器、第一限幅器及调制器，所述第一调节器用于稳定所述第一比较器的输出端电压，所述第一限幅器用于限制所述第一比较器的输出端电压波幅，所述调制器用于调制所述第一比较器的输出端脉宽，所述第一比较器的输出端依次通过所述调制器、第一限幅器及第一调节器连接至所述逆变单元。

进一步地，所述第一采样电路还包括整流器，所述谐振单元的输出端通过所述整流器连接至所述高速模数转换器的输入端。

进一步地，所述第一采样电路还包括数字滤波器，所述高速模数转换器的输出端通过所述数字滤波器连接至所述第一比较器的第一输入端。

进一步地，所述第一采样电路还包括数字滤波器，所述第一比较器的输出端通过所述数字滤波器连接至所述第一调制单元的输入端。