ASR-800螺旋CT高频高压发生器研究

论文摘要

CT成像技术是放射学领域中的重大发明,X线CT引起X线诊断技术的飞跃,目前X线CT是大中型医院甚至一些小医院正确诊断人体病灶确切位置和细节的必备的设备之一。CT机中重要部件之一的高频高压发生器能否供给球管稳定的高压是产生高质量X线的必要条件。因此高压发发生器的性能,寿命越来越引起人们的普遍重视,对研制寿命更长,可靠性、稳定性更高的高压发生器的投入也在不断地加大。由于我国在X线CT机的研制起步晚,这就迫切要求我们的研究人员投入更多的精力,来研制X线CT机新型部件,赶超世界先进水平,为人类提供优质的影像诊断设备。本文前两章介绍了高压发生器在CT中的地位,并详细分析了ASR—800螺旋CT高压发生器的工作原理,对应用IGBT作为功率开关器件的PWM控制技术对高压发生器的功耗、高压稳定性的影响做了详细的研究,介绍了UC3525,IGBT的内部结构原理、特性工作过程。第三章是本文的重点内容。本章对高频高压变压器设计步骤和设计制作过程做了深入的探讨、对制作高压发发生器中发现的一些问题提出处理方法。对变压器的各种类型的损耗进行了总结分析。第四章介绍了变压器的真空浸渍原因和浸渍注意事项。第五章介绍了几种典型的高压发生器。我们试制作的输出电压为130KV,最大输出电流65mA,频率为20kHz的高压发生器,分别对其电参数与物理参数进行了严格测试,并进行高压空载和负载实验。初步实验结果证明该高频高压变压器能够在150KV/60mA的负载下连续工作5分钟,在输出功率为130KV/50mA时稳定工作,达到和部分指标超过设计要求。最后本文对整个研究过程进行了体会总结,对行业前景和趋势进行了展望。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 历史回顾
• 1.2 高压发生器在CT机中的地位
• 1.3 高频高压发生器的发展趋势
• 1.4 本文的主要研究工作
• 第二章 高压发生器的理论基础
• 2.1 ASR-800高压发生器的工作原理
• 2.2 逆变器的软开关技术
• 第三章 移相控制软开关PWM逆变器的设计
• 3.1 逆变器功率元器件的选择
• 3.2 IGBT的驱动
• 第四章 高频变压器的设计
• 4.1 磁芯材料的选择
• 4.2 变压器尺寸的选择
• 4.3 原边绕组匝数的计算
• 4.4 副边绕组匝数的计算
• 4.5 导线尺寸的选择
• 4.6 绕组的拓扑结构
• 4.7 RFI屏蔽
• 4.8 高频变压器设计中的几个问题
• 4.9 铜损和铁损
• 4.10 ASR-800高频变压器的设计
• 第五章 变压器完工及真空浸渍
• 第六章 几种典型的高压发生器
• 6.1 次级直接整流输出
• 6.2 次级多级倍压整流
• 6.3 次级多级串联
• 6.4 ASR—800高压发生器的整流及灯丝供电变压器
• 第七章 样机的初步实验
• 第八章 体会总结与展望
• 参考文献
• 攻读学位期间成果
• 致谢