第七節曝光限時電路主要內容1、曝光限時的目的2、限時的實現方法3、零相位合閘4、KB-500限時電路5、剩磁的消除一、概述（一）限時目的

控制X線曝光時間，以準確控制X線照射量（二）限時器種類機械限時器：鐘表式、電機式控時精度低電子限時器：電子管式、半導體式控時精度高（三）限時實現方法接觸器控制可控硅控制本質上是控制高壓通斷1、控制主回路中接觸器通斷的方法（1）限時與電源相位無關（2）易引起過電壓，使絕緣受損（3）曝光重復性較差（4）控時相對誤差較大（5）適用于小型X線機

2、控制主回路中可控硅通斷的方法（1）限時與電源的相位有關（2）零相位接入，避免過電壓的產生（3）曝光重復性好（4）控時精確，精度可達0.003S（5）適用于大、中型X線機二、簡單限時電路（單結晶體管+接觸器）原理：限時器控制接觸器通斷，以控制曝光方法：通過RC充電回路觸發控制UJT導通，控制主電路上的接觸器通斷，實現曝光控時。單結晶體管UJT在一個低摻雜N型硅棒上擴散一個高摻雜P區，形成PN結，構成單結晶體管UJT分為發射極e、基極b1、基極b2，又稱為雙基極晶體管UJT特性及應用特性：當Ve

↗使得Veb1＞VP（峰點電壓），UJTON，rb1↘，Ieb1↗，放電，使得Ve↘；當Ve↘使得Veb1＜VV（谷點電壓），UJTOFF，rb1↗，Ieb1↘，放電結束，Ve得以再次↗；只要存在外接電源，無需觸發信號，Ve將保持振蕩；直至外接電源斷開，UJT才會完全停止動作。振蕩：無須外加激勵而自行產生的恒穩而持續的信號輸出。指在沒有外接信號激勵的情況下，電路自行將直流電能轉變成一定頻率、一定幅值的電壓或電流信號輸出。應用：a、作閾值開關元件（導通特性）b、與C組成振蕩電路（振蕩特性）----根據阻容參數設置，以決定導通還是振蕩。

充電速率＞放電速率，UJT/C取導通特性充電速率＜放電速率，UJT/C發生振蕩S1ON→RY1ON→RC開始充電，VC由0↗，RY3ON→限時、曝光同步開始限時到達→UJTON→SCRON→RY2ON→RY3OFF→曝光結束三、限時電路（單結晶體管+雙向可控硅）原理：限時器控制雙向可控硅通斷，以控制曝光方法：通過晶體管相位特性實現零相位合閘；通過RC充電回路觸發UJT導通，控制主電路上的雙向可控硅通斷，實現曝光控時。雙向二極管：兩端電壓高于轉折電壓（VFB），ON

導通后電流小于維持電流，OFF

用于形成2kHz振蕩脈沖雙向可控硅：控制極正、負信號皆可觸發，ON導通后電流小于維持電流，OFF

用于控制高壓零相位合閘同步觸發脈沖：Q1基極為脈動直流，交流過零時Q1OFF，其余時間飽和導通→則Q1集電極有過零高電位→觸發SCR1零相位導通→形成過零同步觸發脈沖→主電路零相位合閘2kHz振蕩觸發脈沖：直流接入→C4充電→高于VFB時，SCR3ON→C5充電→ISCR3↘＆VC5↗→ISCR3小于維持電流時SCR3OFF＆

同時C5通過SCR4放電→SCR3電壓高于VFB再次ON→C5再次充電→…SCR3反復導通截止→C5反復充放電→觸發SCR4（

2kHz）VC4=VSCR3+VC51、按下曝光開關P交流電過零時SCR1導通2kHz振蕩電路工作、觸發SCR4ON＆

RC電路開始充電高壓零相位合閘曝光＆限時電路工作VC2由0開始充電上升，曝光/限時同步開始2、限時到達后Q2ON基極輸出觸發信號，SCR2ON振蕩電路被短路停振SCR4在交流過零點處自行OFF曝光結束仍然存在部分電子器件延時，控時精度有待提高限時到達后VC2＞VP，Q2導通，輸出觸發信號 由穩壓電源電路、同步信號發生電路、振蕩觸發電路、限時電路、極性記憶電路及相關控制電路組成。四、KB－500型X線機限時電路為了短時間曝光的準確性及避免高壓初級電路接通時產生的突波，KB500采用了無觸點開關（晶閘管）在零相位接通高壓初級的控制方法（即零序控制法），故需產生相應的零序觸發脈沖。方法：利用半導體元件形成超前交流電零點的同步觸發脈沖，考慮到后續電路的固有延遲，精確實現高壓零相位合閘，避免過電壓，最終準確實現曝光限時。KB500限時電路

穩壓電源電路同步信號發生電路振蕩觸發電路RC限時電路極性記憶電路主可控硅觸發電路1、穩壓電源電路來自KB33-4的交流30V經橋式整流、電容濾波、晶體管串聯穩壓，在C102上得到24V直流電壓。24V電壓要加至后續電路，必經Jf3接點;Ja1常開接點得電閉合，JZON；JZ1常開接點閉合，SCR101觸發導通。Jf3、Ja1為關鍵接點2、同步觸發電路RC相移電路開關電路

來自KB3-5/6的交流E1；經C103的相移、整流橋整流；在R107上獲得超前交流零點約10°的同步直流E2。（1）RC相移電路（2）電子開關電路JH1/2+D113，在R109上得到同相半波E3/E4;疊加E2得到超前零點10°的E5/E6；經DZ102削波穩壓，得到E7/E8；經BG103基極-集電極翻轉，得到E9/E10;獲得超前正負半周交流零點約10°的同步觸發脈沖；3、振蕩觸發電路UJT101/C105組成振蕩器，D115提供起振電源振蕩脈沖由BG104放大，由B8輸出主觸發脈沖。其中AB/CD去觸發主可控硅，另外一組經D120觸發SCR104曝光結束，SCR102觸發導通，振蕩器停振；主可控硅過零截止4、限時電路包括RC限時電路（C107/C108+限時電阻群）、UJT102曝光開始，限時電路通電→電容充電，VC上升曝光限時至，UJT102ON→經D125觸發，SCR102導通→UJT101/C105被鉗制停振→主可控硅失去振蕩觸發信號OFF→曝光結束從電容C107/C108開始充電到UJT102導通，這段時間即為曝光時間/限時R120、Jf4、Ja2組成限時電容泄放電路，以保證電容充電的初始電位R117/R118/D121為預充電電路，給C107/C108預置電位W102：短時間精度調節；W103：長時間精度調節5、極性記憶電路組成：SCR104、D126~D129、晶閘管GTO、取樣記憶繼電器Jd目的：記憶上次曝光末次脈沖極性，使得下次曝光首次脈沖能以相反極性接入，消除剩磁。（1）剩磁現象大功率X線機要求在極短時間內連續多次曝光由于高壓變壓器鐵芯存在剩磁現象，短時間內連續多次曝光，將使鐵芯很快進入磁飽和狀態鐵芯磁飽和將大大增大磁化電流、初級電流和電源壓降，影響設備正常工作，甚至損壞設備

因此必須設法消除剩磁（2）消除剩磁的原理現代X線機均采用脈沖式曝光： 一個脈沖=10ms（半周） 一次曝光=n*10ms若上次曝光末次脈沖發生在交流電正半周，后次曝光首脈沖出現在負半周，則前后兩次曝光的剩磁可被完全抵消。反之亦然。

設計極性記憶電路，記憶脈沖極性并傳導至下次曝光，翻轉觸發曝光限時開始→來自B8的小幅度脈沖經D120觸發SCR104ON→D126~D129整流橋ON→R126/R128與電源電壓同相位→正半周GTOON，反之負半周GTOOFF→Jd隨之ON/OFF→JH隨之ON/OFF末次正半周→GTOON→JdON→JHON→JH1/2切換→R109上得到負半周脈沖E4→繼而對應脈沖E6/E8→最終獲得超前交流電負半周零點10°的同步觸發脈沖E10末次負半周→GTOOFF→JdOFF→JHOFF→JH1/2維持常態→

R109上得到正半周脈沖E3→繼而對應脈沖E5/E7→最終獲得超前交流電正半周零點10°的觸發脈沖E96、限時電路自檢KB3ON→經W102/R119向C107/C108充電自檢限時到后→UJT102ON→SCR103ON→JXON→JfON并自鎖并Jf3OFF→+24VOFF→JXOFFJfON標志自檢通過，說明限時電路工作正常7、曝光限時開始SJON→JaON→JZON→同步觸發信號經JZ1，超前零點觸發SCR101ON→（1）JGON→JG1使Jd釋放→做好極性記憶準備（2）24V電源經D115對C105充電→UJT101起振→B8輸出三組觸發脈沖→主可控硅觸發導通，曝光開始；經D120觸發SCR104ON→GTO反復通斷→跟隨記憶脈沖極性（3）24V電源經D114對RC限時電路充電，限時開始8、曝光限時到達

限時到達→

UJT102ON→（1）經D125觸發SCR102ON→UJT101停振→主可控硅過零截止；SCR104由ON轉為OFF→GTO記憶末