X射線管是X射線機的重要組成部分,其通過輻射產生的電磁波被稱為“X射線”。X射線的生成需要通過高電壓將熱陰極釋放的電子加速至高速,之后電子與金屬陽極(通常由鎢制成)碰撞。
碰撞過程通常需要180-480伏的交流電作為輸入電壓,然后通過電源轉換、升壓至10千伏和120千伏直流的極高電壓進行輸出。圖1為為X射線管供電所需的電源的示意圖。
圖1. X射線機所需要的電源的兩側
如果X射線電源的設計不對,可能會產生嚴重的后果——小到惡化的圖像質量,大到釋放對病人有害的過度輻射。因此,X射線電源必須經過精心設計。
設計出能夠可靠處理高電壓的X射線電源
X射線電源需要在一個小的封裝內提供很高的電壓,常用設計采用LLC諧振轉換器拓撲結構,以電容器的特殊應用方式來構建平穩可靠的電源。
諧振轉換器無論是用于X射線機還是電動汽車(EV)或國防電源等其他應用,其都具備一個特征—— 具有“諧振腔”。一個“諧振腔”通常包含大量并聯的電容器,在電流通過時,這些電容器協同工作創造出理想的諧振頻率。
更具體地說,正如上述圖1所示,X射線電源的主要側用來處理高電壓,并處理交流到直流的整流,以及直流到直流的增壓。這些功能需要電容器提供特殊的功用,以確保電力的安全輸送。
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