高频x线机控制电路的制作方法

1.本实用新型涉及x线机控制技术领域，具体说是一种高频x线机的控制电路。


背景技术：

2.x线机是产生x光的设备，主要应用于医疗领域， x线机作为医学影像设备在临床上起着重要作用，在医学影像检查中，由于x线机操作方便、透视效果好等优点被广泛地使用，但国内广泛使用的工频x光机有稳定性差、精度低、自动化程度低、防护水平低等缺点，主要根源在于工频x线发生器，工频机出x线波谱复杂，相同时间内特征频率的x射线量少，杂散射线多，成像模糊。


技术实现要素：

3.本实用新型针对已有x线机的不足，提供一种控制精确、方便，输出稳定、安全性强的高频x线机的控制电路。
4.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
5.提供一种高频x线机的控制电路，包括：主控模块，由芯片u10组成；驱动模块，接收主控模块信号，驱动x线机，检测x线机的电流并反馈至主控模块，驱动模块信号接收端接主控模块的输出端，输出端接主控模块的输入端；按键电路，由三组按键构成，按键电路接主控模块的输入端；指示灯电路，指示高频x线机的控制电路运行状态，指示灯电路接主控模块的输出端；报警电路，高频x线机的控制电路故障时，报警电路发出蜂鸣声报警，报警电路接所述主控模块的输出端；数码管电路，由单片机直接驱动，实时显示所述x线机电流值大小，数码管电路接主控模块的输出端。
6.进一步地，所述芯片u10的型号为stc15f2k60s，芯片u10的10管脚接5v电源， 12管脚接地， 7和8管脚之间接晶振x1， 7管脚经电容c1接地， 8管脚经电容c2接地。
7.进一步地， 驱动模块包括pwm信号发生器电路、驱动电路和电流检测电路，pwm信号发生器电路的输入端接芯片u10的输出端，输出端接所述驱动电路的输入端，驱动电路的输出端接负载，电流检测电路的输入端接负载，输出端接所述芯片u10的输入端，其中，pwm信号发生器电路包括运放u1b、u1a、u4a和pwm信号发生器u3，运放u1b的正输入端经电阻rn3f接地，并经电阻rn1b和rn2b分别接芯片u10的31管脚和14管脚，运放u1b的负输入端经电阻rn1a和rn2a分别接芯片u10的30管脚和13管脚，电阻rn3g为负反馈电阻，接在运放u1b的负输入端和输出端之间，运放u1b的输出端接电阻rn5g的一端，二极管d6阴极接运放u1b的输出端和电阻rn5g之间的节点，阳极接运放u1a的输出端，运放u1a的正输入端通过电阻r8接限制电流的输入端子，电阻rn5g的另一端与电阻rn3h并接后接电阻rn4h的一端，电阻rn4h的另一端接运放u4a的2管脚，运放u4a的3管脚接地，运放u4a的1管脚接pwm信号发生器u3的输入端；驱动电路中，pwm信号发生器u3的输出端输出控制信号，控制信号通过光耦u5、u6、u8和u9隔离后，驱动mos管q6、q12、q7和q14产生驱动信号，驱动信号经过逆变器t1产生交流信号，再通过由二极管d12、d13、d27和d28组成的整流桥转换为直流信号，输入均方根
转换器u7的输入端，均方根转换器u7的输出端信号经由运放u4b和电阻r21、r4、r5、r7组成的负反馈电路放大后输出，所述运放u4b输出端经电阻rn5d接负载，同时经电阻rn3h和rn4h接运放u4a的2管脚，其中电阻r21为可调电阻，可以通过电阻r21的阻值调整所述运放u4b的放大倍数；电流检测电路中，三极管q1集电极接负载端，三极管q1发射极接地，三极管q1基极接电阻r1，完成对负载端电流采样，采样信号经运放u2a和电阻r2、r3组成的放大电路放大后，通过由运放u2b组成的电流跟随器，运放u2b的输出端接电阻rn1c和rn2c的一端，电阻rn1c和rn2c的另一端接芯片u10的32管脚和2管脚，芯片u10的9管脚和1管脚分别通过电阻rn1d和rn2d接地。
8.进一步的，控制电路主控模块输入端接有按键电路，所述按键电路包括三组按键k2、k3和k4，按键k2、k3和k4的一端分别接所述芯片u10的3、4和5管脚，并分别通过电阻r20、r19和r17接5v电源，按键k2、k3和k4的另一端接地。
9.进一步的，控制电路主控模块输出端接有指示灯电路和报警电路，所述指示灯电路由电阻r30和发光二极管d1构成，电阻r30的一端接5v电源，另一端接所述发光二极管d1的阳极，发光二极管d1的阴极接所述芯片u10的29管脚，所述报警电路由三极管q2和蜂鸣器bz1构成，三极管q2的基极通过电阻r22接芯片u10的11管脚，发射极接地，集电极接所述蜂鸣器bz1的一端，蜂鸣器bz1的另一端通过电阻r31接5v电源。
10.进一步的，控制电路主控模块输出端接有数码管电路，数码管电路中，数码管m1的1
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8管脚分别接芯片u10的21
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28管脚，数码管m1的1
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8管脚分别通过电阻r21
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r29接5v电源，数码管m1的9
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13管脚分别接所述芯片u10的15
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19管脚，所述数码管电路由芯片u10直接驱动，实时显示x线机电流值大小。
11.本实用新型的高频x线机的控制电路与现有技术相比，所产生的有益效果是： 1、通过单片机控制pwm信号发生器可以有效控制x线机负载通断情况；
12.2、采用tlp521
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4型号光耦进行电气隔离，通过隔离可以有效提高电路抗干扰能力，从而提高逆变器输出电压稳定性；
13.3、具有电流检测功能，使用更加安全，电流检测电路由采样电路和放大电路构成，然后通过a/d转换，由数码管显示当前电流值。
附图说明
14.附图1为本实用新型的原理结构框图；
15.附图2为本实用新型主控模块电路的原理结构示意图；
16.附图3为本实用新型驱动模块电路的原理结构示意图；
17.附图4为本实用新型按键电路的原理结构示意图；
18.附图5为本实用新型指示灯电路的原理结构示意图；
19.附图6为本实用新型报警电路的原理结构示意图；
20.附图7为本实用新型数码管电路的原理结构示意图。
具体实施方式
21.为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例，但是，本实用新型可以以许多不同的
形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
22.除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。
23.下面结合附图1
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6对本实用新型的模拟屏测控系统作以下详细地说明。如附图1所示，本实用新型高频x线机的控制电路，包括：主控模块，包括控制芯片；驱动模块，接收主控模块的信号，驱动x线机，检测x线机电流并反馈至主控模块，驱动模块的信号接收端接主控模块的输出端，输出端接主控模块的输入端；按键电路，由三组按键构成，按键电路接主控模块的输入端；指示灯电路，指示高频x线机的控制电路运行状态，指示灯电路接主控模块的输出端；报警电路，高频x线机的控制电路故障时，报警电路发出蜂鸣声报警，报警电路接所述主控模块的输出端；数码管电路，由单片机直接驱动，实时显示所述x线机的电流值大小，数码管电路接主控模块的输出端。
24.如附图2所示，本实用新型主控模块电路包括芯片u10，芯片u10的10管脚接5v电源， 12管脚接地， 7、8管脚之间接晶振x1， 7管脚经电容c1接地， 8管脚经电容c2接地，所述芯片u10的型号为stc15f2k60s。
25.如附图3所示，驱动模块包括pwm信号发生器电路、驱动电路和电流检测电路，pwm信号发生器电路的输入端接芯片u10的输出端，输出端接所述驱动电路的输入端，驱动电路的输出端接负载，电流检测电路的输入端接负载，输出端接所述芯片u10的输入端，其中，pwm信号发生器电路包括运放u1b、u1a、u4a和 pwm信号发生器u3，运放u1b的正输入端经电阻rn3f接地，并经电阻rn1b和rn2b分别接芯片u10的31管脚和14管脚，运放u1b的负输入端经电阻rn1a和rn2a分别接芯片u10的30管脚和13管脚，电阻rn3g为负反馈电阻，接在运放u1b的负输入端和输出端之间，运放u1b的输出端接电阻rn5g的一端，二极管d6阴极接运放u1b输出端和电阻rn5g之间的节点，阳极接运放u1a的输出端，运放u1a的正输入端通过电阻r8接限制电流的输入端子，电阻rn5g的另一端与电阻rn3h并接后接电阻rn4h的一端，电阻rn4h的另一端接运放u4a的2管脚，运放u4a的3管脚接地，运放u4a的1管脚接pwm信号发生器u3的输入端；驱动电路中，pwm信号发生器u3的输出端输出控制信号，控制信号通过光耦u5、u6、u8和u9隔离后，驱动mos管q6、q12、q7和q14产生驱动信号，驱动信号经过逆变器t1产生交流信号，再通过由二极管d12、d13、d27和d28组成的整流桥转换为直流信号，输入均方根转换器u7的输入端，均方根转换器u7的输出端信号经由运放u4b和电阻r21、r4、r5、r7组成的负反馈电路放大后输出，所述运放u4b的输出端经电阻rn5d接负载，同时经电阻rn3h和rn4h接运放u4a的2管脚，其中电阻r21为可调电阻，可以通过电阻r21的阻值调整所述运放u4b的放大倍数；电流检测电路中，三极管q1集电极接负载端，三极管q1发射极接地，三极管q1基极接电阻r1，完成对负载端的电流采样，采样信号经运放u2a和电阻r2、r3组成放大电路放大后，通过由运放u2b组成的电流跟随器，运放u2b的输出端接电阻rn1c和rn2c的一端，电阻rn1c和rn2c的另一端接芯片u10的32管脚和2管脚，芯片u10的9管脚和1管脚分别通过电阻rn1d和rn2d接地。
26.如附图4所示，实用新型按键电路由三组按键k2、k3和k4构成，按键k2、k3和k4的一端分别接芯片u10的3、4和5管脚，并在此端通过电阻r20、r19和r17接5v电源，按键k2、k3和
k4的另一端接地。
27.如附图5所示，实用新型指示灯电路由电阻r30和发光二极管d1构成，电阻r30的一端接5v电源，另一端接发光二极管d1的阳极，发光二极管d1的阴极接芯片u10的29管脚。
28.如附图6所示，实用新型报警电路由三极管q2和蜂鸣器bz1构成，三极管q2的基极通过电阻r22接芯片u10的11脚，三极管q2的发射极接地，三极管q2的集电极接蜂鸣器bz1的一端，蜂鸣器bz1的另一端通过电阻r31接5v电源。
29.如附图7所示，实用新型数码管电路中，数码管m1的1
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8管脚分别接芯片u10的21
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28管脚，数码管m1的1
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8管脚分别通过电阻r21
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r29接5v电源，数码管m1的9
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13管脚分别接所述芯片u10的15
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19管脚。
30.本实用新型的工作原理：系统上电，电路开始初始化工作，发光二极管d1亮起，系统正常工作时，按下按键k2，主控模块芯片通过i/o口发出指令，由pwm信号发生器发出控制信号，控制信号通过光耦隔离，驱动mos管产生驱动信号，驱动信号经过逆变、整流、均方根转换，放大电路放大后驱动x线机，电流检测电路检测负载端电流，然后通过主控模块芯片进行a/d转换，由数码管实时显示x线机电流值大小。其中主控部分为采用stc15f2k60s主控芯片，pwm信号发生器、均方根转换采用模块进行，驱动电路中光耦隔离电路采用tlp521
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4型号光耦进行电气隔离，逆变电路采用mos管开关电路进行，放大电路可以通过电阻阻值调整放大倍数，系统异常时，报警电路发出蜂鸣声报警，整个电路采用直流电源，高频x线机输入电源电压为35v，主控芯片及其外围电路均为5v供电。
31.需要说明的是，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本实用新型说明书记载的范围；并且，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。