[发明专利]打火电流抑制方法、电路及打火电流抑制电路的控制方法

说明书

本发明实施例提供了一种打火电流抑制方法、电路及打火电流抑制电路的控制方法，还提供了一种高压电路以及打火电流抑制装置、设备和计算机可读储存介质。其中，打火电流抑制电路包括：检测单元、感性储能单元和可控开关单元，其中，检测单元耦合至可控开关单元，检测单元用于检测高压电路的打火电流，并在检测到打火电流的情况下控制可控开关单元导通；感性储能单元用于串联在高压电路的输出滤波单元的输出端；可控开关单元的一端与感性储能单元的输出端连接，可控开关单元的另一端与公共端连接。通过本发明，解决了相关技术中球管单元的使用寿命低的技术问题，提高了球管单元的使用寿命。

技术领域

本发明涉及高压发生器领域，特别是涉及一种打火电流抑制方法、打火电流抑制电路、打火电流抑制电路的控制方法、高压电路、打火电流抑制装置、打火电流抑制设备和计算机可读储存介质。

背景技术

X射线(X-ray)机或电子计算机断层扫描(Computed Tomography，简称为CT)的高压发生器的后端负载包括高压球管单元。球管单元在使用过程中会出现绝缘失效、球管单元内部高压打火的情况。高压打火电流如不加以限制，高压发生器内部的输出滤波电容上的能量会在短时间内释放到球管单元上，从而降低了球管单元的使用寿命，导致设备的维护成本增加。

为了提高球管单元的使用寿命，通常在高压发生器的高压输出端串联打火电流抑制电路，以避免高压发生器内部的输出滤波电容上的能量过多的释放到球管单元侧，进而起到保护球管单元作用。

高压打火电流抑制电路，主要有2种，一种是电阻型，一种是电感型。

图1a是根据相关技术的电阻型打火电流抑制电路的拓扑结构示意图，如图1a所示，该打火电流抑制电路在输出滤波电容的正输出端和球管单元之间串联有电阻来消耗打火电流。为了将打火电流峰值降低到球管单元可以承受的范围内，考虑到单颗电阻无法承受打火瞬间的高压，实际电阻型打火电流抑制电路中，需要多颗电阻串联，一般R₁＝R₂＝…＝R_n。然而，一方面，串联的电阻会导致高压发生器在正常输出大电流时，电阻型打火电流抑制电路产生较大的压降，对前端高压生成电路的增益提出更高的要求；另一方面，电阻型打火电流抑制电路在正常工况下会产生很大的损耗，导致高压发生器的功率密度的降低，不利于产品的小型化。

图1b是根据相关技术的电感型打火电流抑制电路的拓扑结构示意图，如图1b所示，该打火电流抑制电路在输出滤波电容的正输出端和球管单元之间串联有电感。电感型打火电流抑制电路在打火时将高压发生器输出滤波电容上的能量转移到打火电流抑制电路中的电感上。电感型打火电流抑制电路需要在电感两端并联反向二极管，提供打火电流续流通路，并钳位打火电感上的电压。高压打火时，输出滤波电容C中存储的能量沿着箭头通路往电感转移，回路上电流逐渐增大，当输出滤波电容C中存储的能量完全转移到电感L₁至L_n上时，回路中电流达到峰值，然后电感上电流沿着L₁至D₁和/或L_n至D_n方向，将能量释放在电阻R₁至R_n上和D₁至D_n，其中R₁至R_n可以是电感L₁至L_n本身的寄生电阻，一般L₁＝L₂＝…＝L_n，R₁＝R₂＝…＝R_n。

表1打火电流抑制电路的打火电流峰值和球管单元两侧打火电流持续时间

在表1中分别示出了电阻型打火电流抑制电路和电感型打火电流抑制电路的打火电流峰值以及球管单元两侧打火电流持续时间，从表1中可知，电感型打火电流抑制电路虽然能够抑制打火电流的峰值，但是具有较大峰值的打火电流仍将在球管单元上持续较长的时间，从而降低球管单元的使用寿命。