一种用于X射线源的控制系统的制作方法

专利2025-05-28  33


本发明涉及安检,具体涉及一种用于x射线源的控制系统。


背景技术:

1、安检x光机,一种常见于机场、火车站和地铁站的安全设备,是现代安保体系中的重要组成部分。

2、传统的x射线源为了获得快速开启高压系统的效果,常规系统快速启动往往会造成电流稳定时间过长,或者电流纹波过大、导致x射线的成像太差。或者常规系统会采用缓慢开启的方法,可以使得电流纹波较小、满足成像的需求,但是开始时间过慢无法满足实际应用。

3、因此,如何提供改进x射线源的控制系统,以实现快速、稳定开启高压,同时满足成像需求,成为目前亟待解决的问题。


技术实现思路

1、有鉴于此,本发明实施例提供了一种用于x射线源的控制系统,以解决现有技术中x射线源的控制系统在快速启动时往往会出现电流纹波过大、成像不满足需求的问题。

2、本发明实施例提供了一种用于x射线源的控制系统,包括:

3、控制模块、ac/dc电源模块和dc/dc电源模块,设置在风冷机箱中;

4、x射线源模块和高压电路模块,设置在油冷机箱中;

5、其中,风冷机箱和油冷机箱固定连接,形成x光机整机;

6、市电通过ac/dc电源模块分别为dc/dc电源模块和高压电路模块进行供电;

7、dc/dc电源模块为控制模块进行供电;

8、高压电路模块为x射线源模块进行供电;

9、控制模块与高压电路模块和x射线源模块电连接,分别为高压电路模块和x射线源模块提供驱动信号;控制模块接收来自高压电路模块和x射线源模块的若干采样信号,对高压电路模块和x射线源模块进行运行状态监控以及反馈控制。

10、可选地,控制模块包括:控制器、通讯单元、锁单元、灯显单元、异常放电检测单元、adc单元、电压基准单元、反馈转换单元、dac单元、pwm调节单元和pwm使能单元;

11、其中,通讯单元、锁单元、灯显单元、异常放电检测单元、adc单元、dac单元和pwm使能单元均与控制器直接相连;

12、电压基准单元设置在adc单元和dac单元之间,用于给adc单元和dac单元提供参考电压;

13、反馈转换单元设置在adc单元和x射线源模块及高压电路模块之间,用于将采集到的若干采样信号进行线性比例变化处理,将数值转化到adc单元能够处理的范围之中;

14、pwm调节单元设置的输入端分别与dac单元、反馈转换单元以及pwm使能单元连接;控制器通过pwm使能单元对pwm调节单元的开启/关闭状态进行控制。

15、可选地,高压电路模块包括:lc谐振电路、高压变压器、倍压整流单元、球管、灯丝变压器、灯丝电流调节单元和电压电流温度采样单元;

16、其中,lc谐振电路的输入端与pwm调节单元的输出端连接,lc谐振电路的输出端与高压变压器的原边连接;高压变压器的副边与倍压整流单元连接;倍压整流单元的输出端与球管两端连接;电压电流温度采样单元分别对倍压整流单元和灯丝电流调节单元进行数据采样,并分别向反馈转换单元和异常放电检测单元发送采样数据;灯丝变压器与球管连接,用于为球管的灯丝提供驱动电流;灯丝电流调节单元的输出端灯丝变压器连接,用于调节灯丝电流;灯丝电流调节单元的输入端与pwm调节单元连接。

17、可选地,pwm调节单元包括第一pwm调节子单元和第二pwm调节子单元;其中,第一pwm调节子单元用于对lc谐振电路进行调节;第二pwm调节子单元用于对灯丝电流调节单元进行调节。

18、可选地,锁单元为按键锁或插芯锁。

19、可选地,异常放电单元分别和控制器以及电流电压温度采集模块相连,当电流电压温度采集模块采集到的电流超过阈值时,异常放电单元向控制器输出触发信号,控制器通过pwm使能单元关断pwm调节模块的pwm输出。

20、可选地,控制器采用stm32f407vet6芯片;adc单元采用tpc5121芯片;dac单元采用tpc112s4芯片;通讯单元采用max3221pwr芯片。

21、可选地,pwm调节单元采用uc3525芯片;其中,将电压参考和电压反馈经过运算放大器与uc3525芯片的输入端连接;uc3525芯片输出两路互补的pwm波形经过隔离变压器以及pwm使能单元再与lc谐振电路以及灯丝电流调节单元连接;或,将电流参考和电流反馈经过运算放大器与uc3525芯片的输入端连接。

22、可选地,pwm使能单元为继电器。

23、本发明的有益效果:

24、本发明实施例提供了一种用于x射线源的控制系统,将控制模块、ac/dc电源模块和dc/dc电源模块设置在风冷机箱中,x射线源模块和高压电路模块设置在油冷机箱中,将x射线源模块与高压电流模块的控制系统集成到风冷机箱中,提高了x射线源整机的电气系统的集成化程度。

25、本发明实施例提供了一种用于x射线源的控制系统,将采样点设置在倍压整流电流的第一级,此处节点电流没有损耗,能够直观地体现变压器副边电流变化,将该电流检测结果作为控制pwm单元启动/关闭的硬件控制电路的触发信号,实现比软件控制pwm单元更快速的调节响应,从而达到快速、稳定的开启高压的目的。



技术特征:

1.一种用于x射线源的控制系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的用于x射线源的控制系统,其特征在于,所述控制模块包括:控制器、通讯单元、锁单元、灯显单元、异常放电检测单元、adc单元、电压基准单元、反馈转换单元、dac单元、pwm调节单元和pwm使能单元;

3.根据权利要求2所述的用于x射线源的控制系统,其特征在于,所述高压电路模块包括:lc谐振电路、高压变压器、倍压整流单元、球管、灯丝变压器、灯丝电流调节单元和电压电流温度采样单元;

4.根据权利要求3所述的用于x射线源的控制系统,其特征在于,所述pwm调节单元包括第一pwm调节子单元和第二pwm调节子单元;其中,所述第一pwm调节子单元用于对所述lc谐振电路进行调节;所述第二pwm调节子单元用于对所述灯丝电流调节单元进行调节。

5.根据权利要求2所述的用于x射线源的控制系统,其特征在于,所述锁单元为按键锁或插芯锁。

6.根据权利要求3所述的用于x射线源的控制系统,其特征在于,所述异常放电单元分别和所述控制器以及所述电流电压温度采集模块相连,当所述电流电压温度采集模块采集到的电流超过阈值时,所述异常放电单元向所述控制器输出触发信号,所述控制器通过所述pwm使能单元关断所述pwm调节模块的pwm输出。

7.根据权利要求2所述的用于x射线源的控制系统,其特征在于,所述控制器采用stm32f407vet6芯片;所述adc单元采用tpc5121芯片;所述dac单元采用tpc112s4芯片;所述通讯单元采用max3221pwr芯片。

8.根据权利要求3所述的用于x射线源的控制系统,其特征在于,所述pwm调节单元采用uc3525芯片;其中,将电压参考和电压反馈经过运算放大器与所述uc3525芯片的输入端连接;所述uc3525芯片输出两路互补的pwm波形经过隔离变压器以及所述pwm使能单元再与所述lc谐振电路以及所述灯丝电流调节单元连接;或,将电流参考和电流反馈经过运算放大器与所述uc3525芯片的输入端连接。

9.根据权利要求2所述的用于x射线源的控制系统,其特征在于,所述pwm使能单元为继电器。


技术总结
本发明公开了一种用于X射线源的控制系统,包括:控制模块、AC/DC电源模块和DC/DC电源模块,设置在风冷机箱中;X射线源模块和高压电路模块,设置在油冷机箱中;其中,风冷机箱和油冷机箱固定连接,形成X光机整机;市电通过AC/DC电源模块分别为DC/DC电源模块和高压电路模块进行供电;DC/DC电源模块为控制模块进行供电;高压电路模块为X射线源模块进行供电;控制模块与高压电路模块和X射线源模块电连接,分别为高压电路模块和X射线源模块提供驱动信号;控制模块接收来自高压电路模块和X射线源模块的若干采样信号,对高压电路模块和X射线源模块进行运行状态监控以及反馈控制。

技术研发人员:顾海龙,马海港,王品
受保护的技术使用者:鑫特朗科技(无锡)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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