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1、X 线机灯丝逆变电路模拟【实验目的实验目的】X 线机灯丝逆变电路采用交流逆变技术，能自动稳定 X 线管灯丝的加热电流，当选择不同的 mA 时，产生一个与 mA 值相对应的控制信号来控制灯丝加热脉冲宽度，以达到稳定控制灯丝电压，提供合适的曝光量、以满足诊断需要。通过实验熟悉电路的工作原理，理解灯丝逆变的过程及工作特性。【实验器材实验器材】程控 X 线机 mA 调节装置，示波器一台，数字万用表一块【实验原理实验原理】实验原理如图 1 所示。1电源电路一路由变压器次级输出正负交流电压，经过整流滤波,电压调整输出稳定的的直流电压，输入至灯丝逆变电路。另一路由变压器次级输出 9V 交流电压, 经过整流滤
2、波,7805 集成电路稳压，输出+5V直流电压，供给脉冲信号发生电路。2信号发生电路信号发生电路根据输入的频率及灯丝所需要的 mA 值的大小，产生逆变电路所需要的频率控制信号（占空比为 1:1 的方波信号，见图 2 ）和电流控制信号（根据电流的大小，对同频率的方波信号经过占空比调制的信号，见图 2），以上两路信号经信号处理电路（详细电路图见附录）处理后生成两组逆变控制信号（见图 2 ），以上两组信号分别送入灯丝逆变电路，经逆变后产生一个交流电压（见图 2 ），供给灯丝供电电路。信号源供电电源信号发生器灯丝逆变电路灯丝供电电源信号处理电路图 1 工作原理框图3灯丝逆变电路经信号处理电路处理后生成
3、两组逆变控制信号（见图 2 ），经过隔离器件后送Q1、Q3 逆变，产生一个交流电压，供给灯丝供电电路。实验电路如图 3 所示。TP4 与 GNDTP7 与 GNDTP6 与 GNDTP5 与 GNDTP8 与 G图 2电路各点波形【方法及步骤方法及步骤】1接通电源：给 X 线灯丝逆变使用箱接入 220V 电源，打开电源开关，观察 D10、D11指示灯亮，说明电源调整电路供给灯丝逆变的正负电压正常；观察 PWR 指示灯亮，说明供给信号发生器的电压正常。2频率显示：开机后，电源工作正常可以看到显示频率的数码管显示 200Hz，可以使如图 3 实验电路【方法及步骤方法及步骤】1接通电源：给 X 线灯
4、丝逆变使用箱接入 220V 电源，打开电源开关，观察 D10、D11指示灯亮，说明电源调整电路供给灯丝逆变的正负电压正常；观察 PWR 指示灯亮，说明供给信号发生器的电压正常。2频率显示：开机后，电源工作正常可以看到显示频率的数码管显示 200Hz，可以使用调节频率的按钮在 200Hz500Hz 范围内上下调节频率的大小。3MA 调节：开机后，电源工作正常可以看到显示 MA 的数码管显示 50mA，可以使用调节 mA 的按钮在 50mA500mA 范围内上下调节 MA 的大小。当数码管显示为 50、100mA 时，为小焦点灯丝加热，可以看到小焦点指示灯亮；当数码管显示为 200、300、400
5、、500mA 时，继电器 K1 工作切换电路，为大焦点灯丝加热，可以看到大焦点指示灯亮。4灯丝加热：调节好大小焦点后，按下加热开关，可以看到大焦点、小焦点指示灯亮起，对应大小焦点的灯丝开始加热的电路正常工作。5数据测量：分别测量 TP2 与 G 点电压、TP3 与 G 点电压，测量 TP1 与 GND 点电压，观察电压是否正常。6电压波形测量：在测量波形前调节频率为 200Hz，MA 为 50mA。注意波形测试时各测试点不共地，每次测量波形时，要先关断电源开关，再放探头输入线测量波形。7测量各点电压波形测量 TP4 与 GND 的电压波形； TP5 与 GND 的电压波形；TP6 与 GND
6、电压波形；TP7 与GND 电压波形；TP8 与 G 的电压波形。8分别调整电流值为 50、100、200、300、400、500mA 时，观察大小焦点的灯丝的转换及亮度，并测量电压，并观察各测试点波形的变化情况。9调整频率旋钮，观察大小焦点的灯丝的转换及亮度，并测量电压，并观察各测试点波形的变化情况。【数据记录及分析数据记录及分析】请记录以下三种条件下各测试点的波形（包括 TP4 与 GND 的电压波形； TP5 与 GND 的电压波形；TP6 与 GND 电压波形；TP7 与 GND 电压波形；TP8 与 G 的电压波形） ，并回答以下三个问题：（1）200Hz、50mA；（2）500Hz
7、、50mA；（3）500Hz、300mA。1改变工作频率时，实际上是通过改变哪一路信号的什么性质来实现的？频率与其之间存在怎样的关系？2改变灯丝电流（mA）时，实际上是通过改变哪一路信号的什么性质来实现的？电流与其之间存在怎样的关系？3请在以上问题的基础上，结合电路图 3 分析实验电路工作原理。【注意事项注意事项】1因本电路接地点不共地，在测试波形和电压时要看好每个接地点，再进行测试。2示波器测量波形时，不要使用示波器电源插头的公共地，最好采用单通道测量波形，以免由于示波器的测试点连接不当造成仪器短路损坏。3每次测量波形时，首先要关断电源开关，再放探头输入端进行波形测量。4用万用表测量直流电压时，注意表笔的测量极性。 5实验过程中请勿用手触摸散热片，以免引起短路、烫伤现象的出现。
