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大功率逆变式高压发生器的电磁干扰及其抑制大功率逆变式高压发生器的电磁干扰及其抑制 大功率逆变式高压发生器的电磁干扰及其抑制大功率逆变式高压发生器的电磁干扰及其抑制 中科院电工所 魏云峰 彭燕昌 张适昌 100080 提要 大功率逆变式高压发生器有很多优点，但电磁干扰是比较突出的问题。电磁干扰 主要来自逆变器，抑制电压脉冲和电流脉冲的缓冲电路是解决电磁干扰的有效方法之 一。 关键词 高压发生器 逆变器 电磁干扰 一一 前言前言 一一 前言前言 在医用 X 线诊断设备中，为产生射线的 X 线管提供能量的高压发生装置是非常重 要的组成部分，其作用犹如人体的心脏。传统X 线设备采用工频高压发生装置，它是由 一个高压变压器和一套全波整流的高压硅堆构成，不仅结构简单而且几乎不产生电磁干 扰。但这种装置由于高压脉动大，因此存在产生软X 射多、胶片成像质量差、对病人身 体伤害严重以及体积大、笨重等诸多缺点。新型逆变式高压发生器采用大功率高频逆变 器去驱动高频高压变压器，再经整流、滤波，产生平滑的直流电压加到X 线管上，从而 很好地解决了工频高压发生装置存在的问题。但由于引入了高频逆变装置，电磁干扰问 题突出。其结果不仅会严重影响医院其它电子仪器的正常使用，甚至自身的控制系统都 不能幸免。国内某大型企业曾投放市场几百台逆变式高压发生器，但由于严重的电磁干 扰，返修率很高，给用户和企业自身都带来很大的损失。因此解决逆变式高压发生器的 电磁兼容就成为一个非常重要的课题。 二、二、逆变式高压发生器的基本结构及其干扰源逆变式高压发生器的基本结构及其干扰源 二二、、逆变式高压发生器的基本结构及其干扰源逆变式高压发生器的基本结构及其干扰源 逆变式高压发生器的电源由三相交流市电输入，经整流滤波，成为脉动直流，加至 逆变器。逆变器将此直流逆变成高频方波，在加至高压发生器中高频高压变压器的低压 边。高频高压变压器的输出经高压硅堆整流、高压电容滤波，成为高压直流，供给X 线 管。基本框图如图一。 流 入 波 器 交 输 滤、 器 生 管 相 C 变 线 A 发 三 V 流 逆 X 0 整 压 8 高 3 图一 逆变式高压发生器的基本结构 研究和实验表明，逆变式高压发生器的电磁干扰主要来自如下几个方面。 1 (1) 逆变器 逆变器将直流逆变成交流方波。为了减少逆变器件的功率损耗，提高效率，逆变器 件工作在开关状态，电压或电流的突然开通或关断是产生电磁干扰的主要原因。 (2)高压发生器 高压发生器包含高压变压器、高压电容、高压硅推、高压分压器、高压引线及插座。 此外还包含了固体、液体的绝缘介质以及微量的杂质等。高压硅堆的反向恢复过程、介 质的电击穿以及局部放电是高压发生器产生电磁干扰的主要原因。 (3)X 线管 X 线管由充油金属管套和抽真空的玻璃管泡构成。玻璃管泡内的电击穿以及充油管 套内的高压放电是 X 线管产生电磁干扰的主要原因。 (4) 其它因素 如继电器触点在分断电流时会产生较强的电磁干扰，辅助开关电源也能产生一定干 扰等等。不过这些干扰相对其它几种而言是比较小的。 就上述四种干扰源来说，高压发生器和X 线管产生的干扰可以通过增加绝缘、减小 电场强度来解决。而且这两种干扰源都被较厚的金属外壳很好地屏蔽起来。若在引线部 分再加一些滤波措施 （如吸收滤波），就可以得到较