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1、(10)申请公布号 CN 103906333 A (43)申请公布日 2014.07.02 CN 103906333 A (21)申请号 201210587214.4 (22)申请日 2012.12.28 H05G 1/10(2006.01) H05G 1/30(2006.01) (71)申请人 台达电子工业股份有限公司 地址 中国台湾桃园县 (72)发明人 王明煌 陈鸿文 (74)专利代理机构 隆天国际知识产权代理有限 公司 72003 代理人 赵根喜 吕俊清 (54) 发明名称 X光管电源装置、 具有该装置的电源系统及其 操作方法 (57) 摘要 本发明公开了一种 X 光管电源装置、 具有。
2、该 装置的电源系统及其操作方法， 该电源系统包含 一X光管与一X光管电源装置。 该X光管具有一阴 极与一阳极。该 X 光管电源装置包含一第一电源 转换单元、 一第二电源转换单元以及一功率开关 单元。该第一电源转换单元产生一正电压与一驱 动电压。 该第二电源转换单元产生一负电压。 当该 驱动电压控制该功率开关单元截止时， 该 X 光管 电源装置输出该负电压， 以抑制该 X 光管的该阴 极产生一电子流能量 ； 当驱动电压控制该功率开 关单元导通时， 该 X 光管电源装置输出该正电压， 以驱动该 X 光管的该阴极产生该电子流能量以撞 击该阳极而产生X光。 本发明可降低系统成本、 提 高系统操作稳定性。
3、。 (51)Int.Cl. 权利要求书 3 页 说明书 6 页 附图 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书3页 说明书6页 附图4页 (10)申请公布号 CN 103906333 A CN 103906333 A 1/3 页 2 1. 一种 X 光管电源装置， 包含 ： 一第一电源转换单元， 包含一第一变压器， 该第一变压器接收一第一交流电压， 并且转 换该第一交流电压以产生一正电压与一驱动电压 ； 一第二电源转换单元， 包含一第二变压器， 该第二变压器接收一第二交流电压， 并转换 该第二交流电压以产生一负电压 ； 及 一功率开关单元， 连接该第一变压。
4、器与该第二变压器 ； 其中， 当该驱动电压控制该功率开关单元导通时输出该正电压 ； 当该驱动电压控制该 功率开关单元截止时输出该负电压。 2. 如权利要求 1 所述的 X 光管电源装置， 其中该第一变压器具有一一次侧绕组与两二 次侧绕组， 该一次侧绕组接收该第一交流电压， 并转换该第一交流电压分别在该两二次侧 绕组产生一第一交流转换电压与一第二交流转换电压 ； 该第一电源转换单元还包含 ： 一第一整流电路， 接收该第一交流转换电压， 并且整流该第一交流转换电压为一第一 直流电压 ； 一第二整流电路， 接收该第二交流转换电压， 并且整流该第二交流转换电压为一第二 直流电压 ； 一第一滤波电路， 。
5、接收该第一直流电压， 并且滤波该第一直流电压， 以产生该正电压 ； 及 一第二滤波电路， 接收该第二直流电压， 并且滤波该第二直流电压， 以产生该驱动电 压。 3. 如权利要求 1 所述的 X 光管电源装置， 其中该第二变压器具有一一次侧绕组与两二 次侧绕组， 该一次侧绕组接收该第二交流电压， 并转换该第二交流电压在其中一该二次侧 绕组产生一第三交流转换电压 ； 该第二电源转换单元还包含 ： 一第三整流电路， 接收该第三交流转换电压， 并且整流该第三交流转换电压为一第三 直流电压 ； 及 一第三滤波电路， 接收该第三直流电压， 并且滤波该第三直流电压， 以产生该负电压。 4. 如权利要求 1 。
6、所述的 X 光管电源装置， 其中该第一变压器与该第二变压器耦接一高 负电压参考电位 ； 该第一变压器为一栅极变压器， 该第二变压器为一灯丝变压器。 5. 如权利要求 2 所述的 X 光管电源装置， 其中该 X 光管电源装置还包含一稳压驱动电 路， 该稳压驱动电路连接该第二滤波电路， 使得在稳压保护下， 对该功率开关单元提供该驱 动电压。 6. 如权利要求 1 所述的 X 光管电源装置， 其中该功率开关元件为一金属氧化物半导体 场效晶体管、 绝缘闸双极晶体管、 晶体管或硅控整流器。 7. 一种具有 X 光管电源装置的电源系统， 包含 ： 一 X 光管， 具有一阴极与一阳极 ； 及 一 X 光管电。
7、源装置， 电性连接该 X 光管， 该 X 光管电源装置包含 ： 一第一电源转换单元， 包含一第一变压器， 该第一变压器接收一第一交流电压， 并且转 换该第一交流电压以产生一正电压与一驱动电压 ； 一第二电源转换单元， 包含一第二变压器， 该第二变压器接收一第二交流电压， 并转换 该第二交流电压以产生一负电压 ； 及 权 利 要 求 书 CN 103906333 A 2 2/3 页 3 一功率开关单元， 连接该第一变压器与该第二变压器 ； 其中， 当该驱动电压控制该功率开关单元截止时输出该负电压， 以抑制该 X 光管的该 阴极产生一电子流能量 ； 当该驱动电压控制该功率开关单元导通时输出该正电压。
8、， 以驱动 该 X 光管的该阴极产生该电子流能量以撞击该阳极而产生 X 光。 8. 如权利要求 7 所述的具有 X 光管电源装置的电源系统， 其中该第一变压器具有一一 次侧绕组与两二次侧绕组， 该一次侧绕组接收该第一交流电压， 并转换该第一交流电压分 别在该两二次侧绕组产生一第一交流转换电压与一第二交流转换电压 ； 该第一电源转换单 元还包含 ： 一第一整流电路， 接收该第一交流转换电压， 并且整流该第一交流转换电压为一第一 直流电压 ； 一第二整流电路， 接收该第二交流转换电压， 并且整流该第二交流转换电压为一第二 直流电压 ； 一第一滤波电路， 接收该第一直流电压， 并且滤波该第一直流电压。
9、， 以产生该正电压 ； 及 一第二滤波电路， 接收该第二直流电压， 并且滤波该第二直流电压， 以产生该驱动电 压。 9. 如权利要求 7 所述的具有 X 光管电源装置的电源系统， 其中该第二变压器具有一一 次侧绕组与两二次侧绕组， 该一次侧绕组接收该第二交流电压， 并转换该第二交流电压在 其中一该二次侧绕组产生一第三交流转换电压 ； 该第二电源转换单元还包含 ： 一第三整流电路， 接收该第三交流转换电压， 并且整流该第三交流转换电压为一第三 直流电压 ； 及 一第三滤波电路， 接收该第三直流电压， 并且滤波该第三直流电压， 以产生该负电压。 10.如权利要求7所述的具有X光管电源装置的电源系统。
10、， 其中该第一变压器与该第二 变压器耦接一高负电压参考电位 ； 该第一变压器为一栅极变压器， 该第二变压器系为一灯 丝变压器。 11.如权利要求8所述的具有X光管电源装置的电源系统， 其中该X光管电源装置还包 含一稳压驱动电路， 该稳压驱动电路连接该第二滤波电路， 使得在稳压保护下， 对该功率开 关单元提供该驱动电压。 12.如权利要求7所述的具有X光管电源装置的电源系统， 其中该电源系统还包含一高 电压产生单元， 该高电压产生单元产生一高负电压与高正电压， 以分别对该 X 光管的该阴 极与该阳极供电。 13.如权利要求9所述的具有X光管电源装置的电源系统， 其中该第二变压器的另一该 二次侧绕。
11、组产生一第四交流转换电压， 以对该 X 光管的该阴极提供预热所需的电压。 14. 一种具有 X 光管电源装置电源系统的操作方法， 包含下列步骤 ： (a) 提供一 X 光管， 该 X 光管具有一阴极与一阳极 ； (b) 提供一 X 光管电源装置， 该 X 光管电源装置产生一正电压、 一驱动电压以及一负电 压 ； (c) 提供一功率开关单元 ； (d) 当该驱动电压控制该功率开关单元截止时， 该 X 光管电源装置输出该负电压， 以抑 权 利 要 求 书 CN 103906333 A 3 3/3 页 4 制该 X 光管的该阴极产生一电子流能量 ； 及 (e) 当该驱动电压控制该功率开关单元导通时，。
12、 该 X 光管电源装置输出该正电压， 以驱 动该 X 光管的该阴极产生该电子流能量以撞击该阳极而产生 X 光。 15. 如权利要求 14 所述的电源系统的操作方法， 其中该 X 光管电源装置电性连接该 X 光管 ； 该 X 光管电源装置包含 ： 一第一电源转换单元， 包含一第一变压器， 该第一变压器接收一第一交流电压， 并且转 换该第一交流电压以产生该正电压与该驱动电压 ； 及 一第二电源转换单元， 包含一第二变压器， 该第二变压器接收一第二交流电压， 并转换 该第二交流电压以产生该负电压。 16. 如权利要求 15 所述的电源系统的操作方法， 其中该第一变压器具有一一次侧绕 组与两二次侧绕组。
13、， 该一次侧绕组接收该第一交流电压， 并转换该第一交流电压分别在该 两二次侧绕组产生一第一交流转换电压与一第二交流转换电压 ； 该第一电源转换单元还包 含 ： 一第一整流电路， 接收该第一交流转换电压， 并且整流该第一交流转换电压为一第一 直流电压 ； 一第二整流电路， 接收该第二交流转换电压， 并且整流该第二交流转换电压为一第二 直流电压 ； 一第一滤波电路， 接收该第一直流电压， 并且滤波该第一直流电压， 以产生该正电压 ； 及 一第二滤波电路， 接收该第二直流电压， 并且滤波该第二直流电压， 以产生该驱动电 压。 17. 如权利要求 15 所述的电源系统的操作方法， 其中该第二变压器具有。
14、一一次侧绕组 与两二次侧绕组， 该一次侧绕组接收该第二交流电压， 并转换该第二交流电压在其中一该 二次侧绕组产生一第三交流转换电压 ； 该第二电源转换单元还包含 ： 一第三整流电路， 接收该第三交流转换电压， 并且整流该第三交流转换电压为一第三 直流电压 ； 及 一第三滤波电路， 接收该第三直流电压， 并且滤波该第三直流电压进行， 以产生一负电 压。 18. 如权利要求 16 所述的电源系统的操作方法， 其中该 X 光管电源装置还包含一稳压 驱动电路， 该稳压驱动电路连接该第二滤波电路， 使得在稳压保护下， 对该功率开关单元提 供该驱动电压。 19. 如权利要求 15 所述的电源系统的操作方法。
15、， 其中该电源系统还包含一高电压产生 单元， 该高电压产生单元产生一高负电压与高正电压， 以分别对该 X 光管的该阴极与该阳 极供电。 20. 如权利要求 17 所述的电源系统的操作方法， 其中该第二变压器的另一该二次侧绕 组产生一第四交流转换电压， 以对该 X 光管的该阴极提供预热所需的电压。 权 利 要 求 书 CN 103906333 A 4 1/6 页 5 X 光管电源装置、 具有该装置的电源系统及其操作方法 技术领域 0001 本发明涉及一种 X 光管电源装置、 具有该装置的电源系统及其操作方法， 尤其涉 及一种栅控式X光管(grid-controlled X-ray tube)电源。
16、装置、 具有该装置的电源系统及 其操作方法。 背景技术 0002 X 光管 (X-ray tube) 电源主要由主电源电路与灯丝电源电路两部分所组成。主 电源电路利用升压变压器 (high-voltage transformer) 提高外部交流电源的电压大小以 产生高电压， 并将产生的该高电压， 施加于真空灯管的两极间， 使得从阴极 (cathode) 灯丝 所产生的电子以极大的动能撞击阳极 (anode) 而发 X 光。灯丝电源电路利用降压变压器 (filament transformer) 降低外部交流电源的电压大小以产生低电压， 并将产生的该低电 压提供于灯丝两端， 使得灯丝通过热离子放。
17、射方式提供足够的电子。 0003 因此， 如何设计出一种 X 光管电源装置、 具有该装置的电源系统及其操作方法， 通 过仅利用一个功率开关单元达成栅极电压 (grid voltage) 的极性控制， 以降低系统成本、 提高系统操作稳定性， 为本申请所欲行克服并加以解决的一大课题。 发明内容 0004 本发明的一目的在于提供一种 X 光管电源装置， 以克服现有技术的问题。因此本 发明的 X 光管电源装置， 包含一第一电源转换单元、 一第二电源转换单元以及一功率开关 单元。 该第一电源转换单元包含一第一变压器， 该第一变压器接收一第一交流电压， 并且转 换该第一交流电压以产生一正电压与一驱动电压。。
18、该第二电源转换单元包含一第二变压 器， 该第二变压器接收一第二交流电压， 并转换该第二交流电压以产生一负电压。 该功率开 关单元连接该第一变压器与该第二变压器。其中， 当该驱动电压控制该功率开关单元导通 时输出该正电压 ； 当该驱动电压控制该功率开关单元截止时输出该负电压。 0005 本发明的另一目的在于提供一种具有 X 光管电源装置的电源系统， 以克服现有技 术的问题。 因此本发明具有X光管电源装置的电源系统包含一X光管与一X光管电源装置。 该 X 光管具有一阴极与一阳极。该 X 光管电源装置电性连接该 X 光管， 并且包含一第一电 源转换单元、 一第二电源转换单元以及一功率开关单元。该第一。
19、电源转换单元包含一第一 变压器， 该第一变压器接收一第一交流电压， 并且转换该第一交流电压以产生一正电压与 一驱动电压。 该第二电源转换单元包含一第二变压器， 该第二变压器接收一第二交流电压， 并转换该第二交流电压以产生一负电压。 该功率开关单元连接该第一变压器与该第二变压 器。其中， 当该驱动电压控制该功率开关单元截止时输出该负电压， 以抑制该 X 光管的该阴 极产生一电子流能量 ； 当该驱动电压控制该功率开关单元导通时输出该正电压， 以驱动该 X 光管的该阴极产生该电子流能量以撞击该阳极而产生 X 光。 0006 本发明的再另一目的在于提供一种具 X 光管电源装置电源系统的操作方法， 该方。
20、 法包含下列步骤 ： (a)提供一X光管， 该X光管具有一阴极与一阳极 ； (b)提供一X光管电源 说 明 书 CN 103906333 A 5 2/6 页 6 装置， 该 X 光管电源装置产生一正电压、 一驱动电压以及一负电压 ； (c) 提供一功率开关单 元 ； (d) 当该驱动电压控制该功率开关单元截止时， 该 X 光管电源装置输出该负电压， 以抑 制该 X 光管的该阴极产生一电子流能量 ； 以及 (e) 当该驱动电压控制该功率开关单元导通 时， 该X光管电源装置输出该正电压， 以驱动该X光管的该阴极产生该电子流能量以撞击该 阳极而产生 X 光。 0007 本发明的有益效果在于， 仅利用。
21、一个该功率开关单元达成栅极电压的极性控制， 以降低系统成本、 提高系统操作稳定性。 0008 为了能更进一步了解本发明为达成预定目的所采取的技术、 手段及功效， 请参阅 以下有关本发明的详细说明与附图， 相信本发明的目的、 特征与特点， 当可由此得一深入且 具体的了解， 然而附图仅提供参考与说明用， 并非用来对本发明加以限制。 附图说明 0009 图 1 为本发明 X 光管电源装置的方框图 ； 0010 图 2 为本发明 X 光管电源装置的电路图 ； 0011 图 3 为本发明具 X 光管电源装置的电源系统的方框图 ； 0012 图 4 为本发明具 X 光管电源装置的电源系统的电路图 ； 及 。
22、0013 图 5 为本发明具 X 光管电源装置电源系统的操作方法的流程图。 0014 其中， 附图标记说明如下 ： 0015 100X 光管电源装置 0016 200 具有 X 光管电源装置的电源系统 0017 10 第一电源转换单元 0018 102 第一变压器 0019 104 第一整流电路 0020 106 第二整流电路 0021 108 第一滤波电路 0022 110 第二滤波电路 0023 1021 一次侧绕组 0024 1022 二次侧绕组 0025 1023 二次侧绕组 0026 20 第二电源转换单元 0027 202 第二变压器 0028 204 第三整流电路 0029 20。
23、6 第三滤波电路 0030 2021 一次侧绕组 0031 2022 二次侧绕组 0032 2023 二次侧绕组 0033 30 功率开关单元 0034 40 稳压驱动电路 0035 50 X 光管 说 明 书 CN 103906333 A 6 3/6 页 7 0036 60 高电压产生单元 0037 Vac1 第一交流电压 0038 Vac2 第二交流电压 0039 Vact1 第一交流转换电压 0040 Vact2 第二交流转换电压 0041 Vact3 第三交流转换电压 0042 Vact4 第四交流转换电压 0043 Vdc1 第一直流电压 0044 Vdc2 第二直流电压 0045 。
24、Vdc3 第三直流电压 0046 Vp 正电压 0047 Vd 驱动电压 0048 Vn 负电压 0049 V-HVC 高负电压参考电位 0050 V-HV 高负电压 0051 V+HV 高正电压 0052 Ta 阳极 0053 Tc 阴极 0054 VGRID 栅极电压 0055 S10S50 步骤 具体实施方式 0056 兹有关本发明的技术内容及详细说明， 配合附图说明如下 ： 0057 请参见图 1， 其为本发明 X 光管电源装置的方框图。该 X 光管电源装置 100 包含 一第一电源转换单元 10、 一第二电源转换单元 20 以及一功率开关单元 30。该第一电源转 换单元 10 包含一。
25、第一变压器 102， 该第一变压器 102 接收一第一交流电压 Vac1， 并且转换 该第一交流电压 Vac1 以产生一正电压 Vp 与一驱动电压 Vd。该第二电源转换单元 20 包 含一第二变压器 202， 该第二变压器 202 接收一第二交流电压 Vac2， 并转换该第二交流电 压 Vac2 以产生一负电压 Vn。该功率开关单元 30 连接该第一变压器 102 与该第二变压器 202。值得一提， 该第一变压器 102 与该第二变压器 202 耦接一高负电压参考电位 V-HVC。再 者， 该第一变压器 102 为一栅极变压器 (grid transformer)， 该第二变压器 202 为一。
26、灯丝 变压器 (filament transformer)。其中该功率开关单元 30 为一金属氧化物半导体场效 晶体管 (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFT)、 绝缘闸双极晶 体管 (Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)、 晶体管 (Transistor) 或硅控整流器 (Silicon-Controlled Rectifier,SCR)， 但不以此为限。当该驱动电压 Vd 控制该功率开关 单元 30 导通时， 该 X 光管电源装置 100 输出该正电压 Vp ； 当该驱动电压。
27、 Vd 控制该功率开 关单元 30 截止时， 该 X 光管电源装置 100 输出该负电压 Vn。至于该 X 光管电源装置 100 的 详细电路架构， 将于后文有详细的阐述。 0058 请参见图2， 为本发明X光管电源装置的电路图。 如上所述， 该X光管电源装置100 说 明 书 CN 103906333 A 7 4/6 页 8 包含该第一电源转换单元 10、 该第二电源转换单元 20 以及该功率开关单元 30。该第一变 压器 102 具有一一次侧绕组 1021 与两二次侧绕组 1022,1023。该一次侧绕组 1021 接收该 第一交流电压Vac1， 并转换该第一交流电压Vac1分别在该两二次。
28、侧绕组1022,1023产生一 第一交流转换电压 Vact1 与一第二交流转换电压 Vact2。该第一电源转换单元 10 还包含 一第一整流电路 104、 一第二整流电路 106、 一第一滤波电路 108 以及一第二滤波电路 110。 该第一整流电路104接收该第一交流转换电压Vact1， 并且整流该第一交流转换电压Vact1 为一第一直流电压 Vdc1。该第二整流电路 106 接收该第二交流转换电压 Vact2， 并且整流 该第二交流转换电压 Vact2 为一第二直流电压 Vdc2。该第一滤波电路 108 接收该第一直 流电压 Vdc1， 并且滤波该第一直流电压 Vdc1， 以产生该正电压 。
29、Vp。该第二滤波电路 110 接 收该第二直流电压 Vdc2， 并且滤波该第二直流电压 Vdc2， 以产生该驱动电压 Vd。此外， 该 X 光管电源装置100还包含一稳压驱动电路40， 该稳压驱动电路40为电阻网络与齐纳二极管 (Zener diode) 所形成的电路架构。该稳压驱动电路 40 连接该第二滤波电路 110， 使得在 稳压保护下， 对该功率开关单元 30 提供该驱动电压 Vd。 0059 该第二变压器 202 具有一一次侧绕组 2021 与两二次侧绕组 2022,2023。该一次 侧绕组 2021 接收该第二交流电压 Vac2， 并转换该第二交流电压 Vac2 在其中一该二次侧绕。
30、 组 2022 产生一第三交流转换电压 Vact3。该第二电源转换单元 20 还包含一第三整流电路 204 与一第三滤波电路 206。该第三整流电路 204 接收该第三交流转换电压 Vact3， 并且整 流该第三交流转换电压Vact3为一第三直流电压Vdc3。 该第三滤波电路206接收该第三直 流电压 Vdc3， 并且滤波该第三直流电压 Vdc3， 以产生该负电压 Vn。 0060 请参见图3， 其为本发明X光管电源装置的电源系统的方框图。 该具有X光管电源 装置的电源系统 200 包含一 X 光管 50 与一 X 光管电源装置 100。该 X 光管具有一阴极 Tc 与一阳极 Ta。其中， 该。
31、阴极通常为灯丝用以产生电子， 而阳极为钨靶用以提供电子撞击处。 并且， 该阴极Tc与该阳极Ta之间维持高度真空。 该X光管电源装置100电性连接该X光管 50。 该X光管电源装置包含一第一电源转换单元10、 一第二电源转换单元20以及一功率开 关单元 30。该第一电源转换单元 10 包含一第一变压器 102， 该第一变压器 102 接收一第一 交流电压 Vac1， 并且转换该第一交流电压 Vac1 以产生一正电压 Vp 与一驱动电压 Vd。该第 二电源转换单元 20 包含一第二变压器 202， 该第二变压器 202 接收一第二交流电压 Vac2， 并转换该第二交流电压 Vac2 以产生一负电压。
32、 Vn。该功率开关单元 30 连接该第一变压器 102 与该第二变压器 202。值得一提， 该第一变压器 102 与该第二变压器 202 耦接一高负电 压参考电位V-HVC。 再者， 该第一变压器102为一栅极变压器(grid transformer)， 该第二变 压器202为一灯丝变压器(filament transformer)。 其中该功率开关单元30为一金属氧化 物半导体场效晶体管 (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFT)、 绝缘闸双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,I。
33、GBT)、 晶体管(Transistor)或 硅控整流器(Silicon-Controlled Rectifier,SCR)， 但不以此为限。 此外， 该具X光管电源 装置的电源系统 200 还包含一高电压产生单元 60， 该高电压产生单元 60 产生一高负电压 V-HV与一高正电压 V+HV， 以分别对该 X 光管 50 的该阴极 Tc 与该阳极 Ta 供电， 以提供所产生 的电子束经由高压加速移动。当该驱动电压 Vd 控制该功率开关单元 30 截止时， 该 X 光管 电源装置 100 输出该负电压 Vn， 以抑制该 X 光管 50 的该阴极 Tc 产生一电子流能量 ； 当该 驱动电压Vd控。
34、制该功率开关单元30导通时， 该X光管电源装置100输出该正电压Vp， 以驱 说 明 书 CN 103906333 A 8 5/6 页 9 动该 X 光管 50 的该阴极 Tc 产生该电子流能量以撞击该阳极 Ta 而产生 X 光。至于该 X 光 管电源装置 100 的详细电路架构， 将于后文有详细的阐述。 0061 请参见图 4， 其为本发明具有 X 光管电源装置的电源系统的电路图。如上所述， 该 X 光管电源装置 100 包含该第一电源转换单元 10、 该第二电源转换单元 20 以及该功率开关 单元 30。该第一变压器 102 具有一一次侧绕组 1021 与两二次侧绕组 1022,1023。。
35、该一次 侧绕组 1021 接收该第一交流电压 Vac1， 并转换该第一交流电压 Vac1 分别在该两二次侧绕 组 1022,1023 产生一第一交流转换电压 Vact1 与一第二交流转换电压 Vact2。该第一电源 转换单元 10 还包含一第一整流电路 104、 一第二整流电路 106、 一第一滤波电路 108 以及一 第二滤波电路 110。该第一整流电路 104 接收该第一交流转换电压 Vact1， 并且整流该第一 交流转换电压Vact1为一第一直流电压Vdc1。 该第二整流电路106接收该第二交流转换电 压 Vact2， 并且整流该第二交流转换电压 Vact2 为一第二直流电压 Vdc2。。
36、该第一滤波电路 108 接收该第一直流电压 Vdc1， 并且滤波该第一直流电压 Vdc1， 以产生该正电压 Vp。该第 二滤波电路 110 接收该第二直流电压 Vdc2， 并且滤波该第二直流电压 Vdc2， 以产生该驱动 电压 Vd。此外， 该 X 光管电源装置 100 还包含一稳压驱动电路 40， 该稳压驱动电路 40 为电 阻网络与齐纳二极管 (Zener diode) 所形成的电路架构。该稳压驱动电路 40 连接该第二 滤波电路 110， 使得在稳压保护下， 对该功率开关单元 30 提供该驱动电压 Vd。 0062 该第二变压器 202 具有一一次侧绕组 2021 与两二次侧绕组 202。
37、2,2023。该一次 侧绕组 2021 接收该第二交流电压 Vac2， 并转换该第二交流电压 Vac2 在其中一该二次侧绕 组 2022 产生一第三交流转换电压 Vact3。该第二电源转换单元 20 还包含一第三整流电路 204 与一第三滤波电路 206。该第三整流电路 204 接收该第三交流转换电压 Vact3， 并且整 流该第三交流转换电压Vact3为一第三直流电压Vdc3。 该第三滤波电路206接收该第三直 流电压Vdc3， 并且滤波该第三直流电压Vdc3， 以产生该负电压Vn。 值得一提， 该第二变压器 202 的另一该二次侧绕组 2023 产生一第四交流转换电压 Vact4， 以对该。
38、 X 光管 50 的该阴极 Tc 提供预热所需的电压。 0063 藉此， 当使用者操作该 X 光管 50 驱动时， 该功率开关单元 30 则由截止状态切换为 导通状态， 使得该 X 光管电源装置 100 由输出该负电压 Vn 切换为输出该正电压 Vp， 进而驱 动该 X 光管 50 的该阴极 Tc 产生该电子流能量以撞击该阳极 Ta 而产生 X 光。值得一提， 在 本实施例中， 该负电压 Vn 典型值范围为 0 伏特至 -200 伏特 ； 而该正电压 Vp 典型值范围为 300 伏特至 500 伏特。 0064 请参见图5， 其为本发明具X光管电源装置电源系统的操作方法的流程图。 该操作 方法。
39、系包含下列步骤 ： 提供一 X 光管， 该 X 光管具有一阴极与一阳极 (S10)。然后， 提供一 X 光管电源装置， 该 X 光管电源装置产生一正电压、 一驱动电压以及一负电压 (S20)。其中该 X 光管电源装置电性连接该 X 光管， 并且该 X 光管电源装置包含一第一电源转换单元、 一第 二电源转换单元以及一功率开关单元。该第一电源转换单元包含一第一变压器， 该第一变 压器接收一第一交流电压， 并且转换该第一交流电压以产生该正电压与该驱动电压。该第 二电源转换单元包含一第二变压器， 该第二变压器接收一第二交流电压， 并转换该第二交 流电压以产生该负电压。 0065 该第一变压器具有一一次。
40、侧绕组与两二次侧绕组。 该一次侧绕组接收该第一交流 电压， 并转换该第一交流电压分别在该两二次侧绕组产生一第一交流转换电压与一第二交 说 明 书 CN 103906333 A 9 6/6 页 10 流转换电压。 该第一电源转换单元还包含一第一整流电路、 一第二整流电路、 一第一滤波电 路以及一第二滤波电路。该第一整流电路接收该第一交流转换电压， 并且整流该第一交流 转换电压为一第一直流电压。该第二整流电路接收该第二交流转换电压， 并且整流该第二 交流转换电压为一第二直流电压。该第一滤波电路接收该第一直流电压， 并且滤波该第一 直流电压， 以产生该正电压。 该第二滤波电路接收该第二直流电压， 并。
41、且滤波该第二直流电 压， 以产生该驱动电压。此外， 该 X 光管电源装置还包含一稳压驱动电路， 该稳压驱动电路 为电阻网络与齐纳二极管 (Zener diode) 所形成的电路架构。该稳压驱动电路连接该第二 滤波电路， 使得在稳压保护下， 对该功率开关单元提供该驱动电压。 该第二变压器具有一一 次侧绕组与两二次侧绕组。该一次侧绕组接收该第二交流电压， 并转换该第二交流电压在 其中一该二次侧绕组产生一第三交流转换电压。 该第二电源转换单元还包含一第三整流电 路与一第三滤波电路。该第三整流电路系接收该第三交流转换电压， 并且整流该第三交流 转换电压为一第三直流电压。该第三滤波电路接收该第三直流电压。
42、， 并且滤波该第三直流 电压， 以产生该负电压。 0066 然后， 提供一功率开关单元 (S30)。该功率开关单元连接该第一变压器与该 第二变压器。值得一提， 该第一变压器与该第二变压器耦接一高负电压参考电位。再 者， 该第一变压器为一栅极变压器 (grid transformer)， 该第二变压器为一灯丝变压 器 (filament transformer)。其中该功率开关元件为一金属氧化物半导体场效晶体 管 (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFT)、 绝缘闸双极晶体 管 (Insulated Gate Bipolar。
43、 Transistor,IGBT)、 晶体管 (Transistor) 或硅控整流器 (Silicon-Controlled Rectifier,SCR)， 但不以此为限。当该驱动电压控制该功率开关单 元截止时， 该 X 光管电源装置输出该负电压， 以抑制该 X 光管的该阴极产生一电子流能量 (S40)。当该驱动电压控制该功率开关单元导通时， 该 X 光管电源装置输出该正电压， 以驱 动该 X 光管的该阴极产生该电子流能量以撞击该阳极而产生 X 光 (S50)。 0067 综上所述， 本发明具有以下的特征与优点 ： 0068 1、 利用该功率开关单元 30， 再配合所对应的驱动电路， 即可达成。
44、栅极电压 (grid voltage,VGRID) 的极性控制， 亦即， 当使用者操作该 X 光管 50 驱动时， 该功率开关单元 30 则 由截止状态切换为导通状态， 使得该 X 光管电源装置 100 由输出该负电压 Vn 切换为输出该 正电压 Vp， 进而驱动该 X 光管 50 的该阴极 Tc 产生该电子流能量以撞击该阳极 Ta 而产生 X 光 ； 及 0069 2、 仅利用一个该功率开关单元 30 达成栅极电压 (grid voltage,VGRID) 的极性控 制， 以降低系统成本、 提高系统操作稳定性。 0070 惟， 以上所述， 仅为本发明较佳具体实施例的详细说明与附图， 惟本发明。
45、的特征并 不局限于此， 并非用以限制本发明， 本发明的所有范围应以权利要求为准， 凡合于本发明权 利要求的精神与其类似变化的实施例， 皆应包含于本发明的范畴中， 任何本技术领域的技 术人员在本发明的领域内， 可轻易思及的变化或修饰皆可涵盖在以下本发明的专利范围。 说 明 书 CN 103906333 A 10 1/4 页 11 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103906333 A 11 2/4 页 12 图 3 说 明 书 附 图 CN 103906333 A 12 3/4 页 13 图 4 说 明 书 附 图 CN 103906333 A 13 4/4 页 14 图 5 说 明 书 附 图 CN 103906333 A 14 。