Luận Văn: Điều khiển các tham số cơ bản KVp,mA, s,SID trong máy X Quang
Trang 1Điều khiển tham số :KVp, mA, s, SIDtrong máy X Quang
A Lời giới thiệu.
Khi tiến hành xét nghiệm chẩn đoán X Quang, ngời vận hành phải kiểmsoát đợc liều lợng tia X sao cho phù hợp với từng đối tợng và bệnh lý để đạt đợcảnh có chất lợng tốt nhất và đảm bảo an toàn cho ngời bệnh Liều lợng tia X đợcquyết định bởi 3 tham số điện :trị số điện áp cao thế (kVp), trị số dòng cao thế(mA) và khoảng thời gian phát tia (s); và một tham số cơ :khoảng cách từ nguồnphát tia X đến ảnh (SID) Vì vậy, trong bất kỳ máy X Quang nào dù loại truyềnthống hay cao tần đều cần phải có các loại mạch điện tử, thiết bị để điều khiển,đo lờng và chỉ thị các tham số cơ bản trên Tuy nhiên giữa hai loại máy X Quangtruyền thống và X Quang cao tần có sự khác nhau trong các mạch điện điềukhiển.
Với nội dung : Điều khiển các tham số cơ bản : kVp, mA, s, SID trong”Điều khiển các tham số cơ bản : kVp, mA, s, SID trong
máy X Quang”Điều khiển các tham số cơ bản : kVp, mA, s, SID trong Trong bài báo cáo của mình, Em chủ yếu đi sâu vào phân tích
những vấn đề cơ bản về các loại mạch điện điều khiển tham số trong máy XQuang truyền thống và máy X Quang cao tần, cụ thể:
I Điều khiển tham số KVp, mA, s, SID trong máy X Quang truyền thống.
1 Cấu trúc chung của máy X Quang truyền thống.2 Mạch điều khiển điện áp cao thế (KVp).
3 Mạch điều khiển dòng cao thế (mA).4 Mạch điều khiển thời gian (s)
5 Điều khiển SID (Source Image Distance).
II Điều khiển tham số trong máy X Quang cao tần.
1 Cấu trúc chung của máy X Quang cao tần.
2 Bộ đổi tần.
3 khối cao thế cao tần.
4 Khối nguồn sợi đốt và điều khiển dòng cao thế.
B Nội dung.
I.Điều khiển tham số KVp, mA, s, SID trong máy X Quang truyền thống.
1.Cấu trúc chung của máy X Quang truyền thống.
1
Trang 2Khối thiết bị định vị bệnh nhân, chùm tia X & thiết bị khác
Thiết bị mang ảnh: Casstette, phimSơ đồ khối hệ thống máy X Quang chụp/chiếu
Máy X Quang là một thiết bị tạo ảnh quang tuyến dùng trong chẩn đoánhình ảnh y tế Về mặt cấu tạo nó bao gồm các khối:
Khối thiết bị định dạng chùm tia X: Bộ cấp nguồn, mạch thời gian,mạch chiếu, mạch sợi đốt, mạch động cơ a-nốt.
Khối thiết bị định vị bệnh nhân, chùm tia X Khối thiết bị mang ảnh.
Khối điều khiển.
2
Trang 32 Mạch điều khiển điện áp cao thế (KVp).2.1 Đặc điểm và yêu cầu.
Điện áp cao thế cung cấp cho bóng X Quang là một tham số quyết địnhkhả năng xâm nhập và công suất phát xạ tia X.Trị số của nó trong các loại máyX Quang chẩn đoán nằm trong phạm vi từ 40-150KVp.
Việc thay đổi trị số điện áp phải đợc thực hiện theo từng bớc nhỏ Mỗi bớckhoảng 1-2 KV.
Điện áp cao thế đa ra từ phía thứ cấp biến áp cao thế Để ngăn ngừa sựphóng điện của điện cao thế trong không khí ,biến áp cao thế phải đợc đặt trongthùng chứa đầy dầu cách điện cao thế (gọi là thùng cao thế) Trong máy XQuang truyền thống để tăng hoặc giảm KV ngời ta phải và chỉ có thể thay đổi trịsố điện áp của nguồn cấp điện cho cuộn sơ cấp biến thế cao thế.
2.2 Điều khiển KV trong máy X Quang truyền thống.
Trong mỗi máy X Quang truyền thống sử dụng nguồn điện lới AC thờngcó một hoặc hai biến thế-gọi là biến thế cấp nguồn trong đó một biến thế dùngcho chức năng chụp còn biến thế kia dùng cho chức năng chiếu Phía sơ cấp củacác biến áp này nối với nguồn điện AC Điện áp đầu ra của chúng-tức là điện ápnguồn cung cấp cho biến thế cao thế, phải có thể thay đổi để tạo ra điện áp caothế cần thiết bằng cách thay đổi tỷ số vòng dây giữa các cuộn sơ cấp và thứ cấp.
Biến thế cấp nguồn là biến thế tự ngẫu, chỉ gồm một cuộn dây với nhiềuđầu ra, điện áp lối vào và ra lối với biến thế tại các điểm khác nhau (hình 1.2 vàhình 1.3).
Mạchthời gian
Biến thế tự ngẫu
Chọn kVpb ớc thô
Chọn kVpb ớc tinh
Chọn dòng sợi đốt(mA)
Vôn kế
Bóng X quang
Chỉnh l u cao thếBiến áp
cao thếChọn loại
hội tụ Biến trở
Am-pe kế
Biến thế giảm áp
Hình 1.1: sơ đồ nguyên lý máy X quang truyền thống với các mạch điều khiển tham số kV, mA, thời gian và các đồng hồ đo
Trang 4Thông thờng có hai loại biến thế cấp nguồn đợc chế tạo phù hợp với chức năngchụp và chiếu:
Trong chế độ chụp: việc điều khiển trị số KV phải đợc thực hiện trớckhi phát tia vì:
Công suất tiêu hao rất lớn từ 10KW150KW tuỳ từng loại máy XQuang, vì vậy biến thế cấp nguồn dùng cho chức năng này là loạicông suất lớn với dòng điện chạy trong cuộn dây của nó (đồng thờicũng là dòng phía sơ cấp biến thế cao thế) cỡ hàng trăm Am_pe.Vớidòng điện chụp lớn nếu quay công tắc chỉnh KV trong khi chụp thìsẽ phát sinh hồ quang điện gây cháy công tắc.Việc thay đổi KV đợcthực hiện từng bớc, gián đoạn nhờ hai cái chuyển mạch (hình 1.2),mỗi chuyển mạch có khoảng từ 510 nấc.Trong đó một chuyển
mạch để điều chỉnh thô với mỗi nấc tơng ứng với trị số điện ápkhoảng 10KV và một để điều chỉnh tinh với mỗi nấc tơng ứng
khoảng 11,5KV Kết hợp hai chuyển mạch sẽ thực hiện đợckhoảng 50 nấc điều chỉnh bao trùm giải KV cần thiết.
Thời gian chụp rất ngắn, các chuyển mạch cơ khí hoặc cơ điện cóquán tính cao không thể đáp ứng tức thời.
Trong chế độ soi: thời gian thực hiện kéo dài có khi tới vài phút, để cóhình ảnh rõ ràng khi di chuyển bóng qua các bộ phận dầy mỏng khácnhau của cơ thể, cần điều chỉnh KV kịp thời Dòng điện cao thế trongchế độ soi rất nhỏ cỡ một vài mA nên biến thế cấp nguồn dùng chochức năng này thuộc loại công suất nhỏ cỡ vài trăm W Việc điều
chỉnh KV trong chế độ soi đợc thực hiện liên tục còn gọi là điều chỉnh
mềm hay điều chỉnh vô cấp Để làm đợc điều này, ngời ta dùng một
Điều chỉnh tinhĐiều chỉnh
Trang 5biến thế lõi hình xuyến có con trợt tỳ lên lớp dây cuốn quanh để tríchđiện áp ra (hình 1.3) Điện áp lối ra lấy giữa một cực của biến áp vàdây nối với thanh trợt Việc ứng dụng biến thế tự ngẫu điều chỉnh mềmđặc biệt thích hợp trong máy X Quang có trang bị đèn tăng sáng và hệthống truyền hình Khi đó, để tự động duy trì độ sáng màn hình ngời tagắn con trợt biến thế với một động cơ, tốc độ, chiều và góc quay củađộng cơ đợc điều khiển bởi một mạch điện để thay đổi trị số điện áp racủa biến áp hình xuyến và duy trì cờng độ sáng.
2.3 Chỉ thị trị số KV.
Trị số KV đợc xác định trớc khi phát tia, chỉ thị bởi đồng hồ KV Đồng hồđo KV có thể thuộc loại chỉ kim hoặc hiện số.
Trị số KV hiển thị trên đồng hồ phải là trị số thực-trị số KV đặt vào bóng X
Quang trong khi pháttia (KVbóng), đợc tínhtheo công thức sau:
KVbóng=KVtính toán- KVTrong đó KVtính toán làtrị số KV lý thuyết vớigiả thiết hiệu suất củabiến thế và chỉnh lu là100% KV là sụt áptổng trên biến thế vàchỉnh lu cao thế KVthay đổi khi dòng cao
thế thay đổi do vậy phải thiết kế mạch bù sụt áp theo các giá trị dòng cao thếkhác nhau để đồng hồ đo chỉ thị đúng KV thực.
Quan hệ giữa dòng điện sợi đốt (IH1, IH2 ), dòng a-nốt (I1,I2) và điện áp nốt bóng X Quang khi không tải (U01,U02) với một giá trị điện áp cao thế đặt trớc(U1) đợc minh hoạ trên hình 1.4 Từ hình vẽ ta có nhận xét:
a- Khi dòng bóng X Quang thay đổi từ giá trị I1 đến I2,với giá trị điện ápcao thế đã đặt trớc, thì sụt áp cao thế cũng thay đổi theo (U01-U1,U02-U1)
Dòng sợi đốt thay đổi nhỏ kéo theo sự thay đổi lớn của dòng a-nốtbóng X Quang.
Mạch đo KV không thể ở phía cao thế vì trớc khi phát tia điện áp cao thếbằng 0V mà phải đặt tại phía thứ cấp biến thế cấp nguồn (sơ cấp biến thế caothế) Căn cứ vào tỷ số giữa số vòng cuộn sơ cấp và thứ cấp biến thế cao thế vàcác tham số khác nh nội trở biến
thế, nội trở bóng X Quang các trịsố sụt áp KV khác nhau đợc tínhtoán tơng ứng với các giá trị KVbóngđể khắc độ trên đồng hồ KV.
Trên hình 1.5 là sơ đồnguyên lý một loại mạch điện chỉ
40kV 150kV
Cuộn sơ cấp biến áp cao thế
kV kế
MC
Gắn với mạch chọn mA Nguồn
điện
Hình 1.5: Sơ đồ nguyên lý mạch chỉ thị kV bù sụt áp
Trang 6thị KV có bù sụt áp Đồng hồ đo KV là loại xoay chiều, đợc nối với hai cụmchuyển mạch trong đó một để chọn kV và một để chọn mA Hai cuộn dây đợc
cuốn ngợc chiều nhau trên cùng lõi biến thế cấp nguồn.
Trị số điện áp đặt vào đồng hồ bằng hiệu của hai điện áp:VĐồng hồ=VKV-VBù=VKVthực
Trong đó VKV trích từ chuyển mạch KV, còn VBù từ chuyển mạch mA Giả sử khităng mA, chuyển mạch chuyển xuống phía dới nên VBù tăng, VĐồng hồ giảm và ng-ợc lại do vậy đồng hồ chỉ đúng giá trị thực của KV đặt vào bóng X Quang.
3 Mạch điều khiển dòng cao thế (mA).3.1 Đặc điểm và yêu cầu.
Tham số thứ hai cần thiết phải xác định trong tạo ảnh X Quang là trị sốdòng điện cao thế, thờng viết tắt là “mA“ Trị số mA tuỳ thuộc vào số lợng điệntử bức xạ tử bề mặt ca tốt-đợc xác định bởi nhiệt độ ca-tốt Nhiệt độ ca-tốt phụthuộc vào công suất điện tiêu hao trên sợi đốt (Psợi đốt=V2
sợi đốt/R), nghĩa là do điệnáp sợi đốt (Vsợi đốt) quyết định.
Điện áp sợi đốt của bóng X Quang thờng trong khoảng từ 812V do mộtbiến áp hạ thế cung cấp Biến thế này đợc bố trí trong thùng cao thế để cách lyvới môi trờng không khí nhằm chống phóng điện và toả nhiệt vì vậy chỉ có thểthay đổi điện áp sợi đốt bằng cách thay đổi điện áp sơ cấp của biến thế này Nếubóng X Quang thuộc loại hội tụ kép thì cần có hai biến thế sợi đốt riêng biệt.Mỗi cái cấp nguồn cho một sợi đốt.
Nguồn điện cung cấp nuôi sợi đốt phải đạt các chỉ tiêu cơ bản sau:
Thay đổi trị số điện áp cho phù hợp với các dòng cao thế (mA) khácnhau.
Giữ ổn định khi có sự thay đổi về trị số (biên độ) hoặc tần số nguồnđiện lới.
Loại trừ hiệu ứng điện tích không gian.
3.2 Mạch điều khiển mA trong máy X Quang truyền thống.
Sơ đồ khối của các thành phần trong mạch sợi đốt của bóng X Quangtruyền thống vẽ trên hình 1.6 Trong đó bao gồm các thành phần sau:
không gianChọn mA
Tới sơ cấp biến thế sợi đốt
Tới sơ cấp biến áp cao thếChọn kV
H1.6 : Sơ đồ khối các thành phần trong mạch điều khiển dòng bóng XQuang (mA).
Trang 73.2.1 Bộ ổn áp
Trị số điện áp nguồn cung cấp thờng không ổn định Trị số điện áp nguồn
tăng giảm do nhiều nguyên nhân: phụ tải thay đổi, chất lợng đờng dây, dao độngtần số lới điện ,trong khi đó dòng cao thế (mA) phụ thuộc rất nhiều vào dòngsợi đốt tức là phụ thuộc vào điện áp nguồn Trên hình 1.7 biểu thị mối quan hệgiữa dòng cao thế và dòng sơi đốt bóng X Quang Thông thờng dòng sợi đốtthay đổi khoảng 5 % thì mA thay đổi khoảng 30% Do đó cần thiết phải ổn địnhđiện áp sợi đốt bóng X Quang.
Điện áp nguồn cấp cho biến thế sợi đốt đợc ổn định nhờ một bộ nguồn ổnáp, lối vào của nó nối với lới điện, còn điện áp đã đợc ổn định ở lối ra sẽ cungcấp cho biến thế sợi đốt thông qua mạch điều khiển mA.
Hai loại nguồn ổn định đợc dùng phổ biến trong các thiết bị X Quang hiệnnay là ổn áp sắt từ và ổn áp điện tử Mỗi loại có những u và nhợc điểm riêng.
3.2.2 Mạch bù tần số.
Để hạn chế sự ảnh hởng của sự thay đổi tần số lới điện tới điện áp nguồnsợi đốt, một mạch bù tần số nh hình 1.8 đợc ứng dụng Trong đó LC đợc lựachọn sao cho nhạy cảm với tần số lới điện Trở kháng của các linh
kiện L và C biếnđổi theo tần số Giảsử khi tần số lớiđiện tăng cao hơn50Hz thì điện áp racủa bộ ổn áp tăng,
hình 1.7: Quan hệ giữa dòng anốt với dòng sợi đốt bóng X quang t ơng ứng với giá trị điện áp anốt
a)Với IH=4,25A và với
Bộ ổn áp
Chọn mA
Biến thế sợi đốtTới sợi đốt bóng XQuangL
H1.8: Sơ đồ mạch điện bù tần số và chọn mA
Trang 8khi đó trở kháng của mạch LC và sụt áp trên nó (VLC) cũng tăng, kết quả điệnáp ra cung cấp cho biến thế sợi đốt không đổi Khi tần số lới điện giảm dới 50Hz thì quá trình xảy ra theo chiều ngợc lại và điện áp ra cũng đợc duy trì ổnđịnh.
3.2.3 Mạch bù hiệu ứng điện tích không gian.
Trạng thái dới bão hoà và hiệu ứng điện tích không gian :
Khi ca-tốt bóng X Quang đợc nung nóng, tại bề mặt của nó sẽ bức xạra chùm điện tử Mật độ năng lợng bức xạ phụ thuộc vào nhiệt độ(dòng sợi đốt) và diện tích bề mặt phát xạ (cấu trúc của a-nốt) Đám
mây điện tích bao quanh ca-tốt do các điện tử tạo nên, gọi là điện tích
không gian.
Khi đặt một hiệu điện thế giữa a-nốt và ca-tốt, trong đó a-nốt có điệnthế dơng so với ca-tốt thì điện tử sẽ chuyển động về phía a-nốt và tạonên dòng điện chạy trong bóng X Quang (dòng a-nốt).
Nếu duy trì nhiệt độ ca-nốt ở một giá trị nào đó (do dòng sợi đốt quyếtđịnh) thì số lợng điện tử bức xạ ra sẽ không đổi Khi tăng điện thế a-nốt, số lợng điện tử dịch chuyển về phía a-nốt sẽ tăng khiến cho dòng
a-nốt tăng Đây là trạng thái làm việc đợc gọi là trạng thái dới mức bão
hoà, trong đó điện áp và dòng điện của bóng X Quang phụ thuộc lẫnnhau.
Khi điện áp a-nốt tăng tới một giá trị, tại đó toàn bộ số lợng điện tử bứcxạ đợc hút hết về phía a-nốt, lúc này bóng X Quang làm việc ở trạng
thái gọi là trạng thái bão hoà Kể từ mức đó trở lên, việc thay đổi điện
áp a-nốt không làm thay đổi dòng điện, nghĩa là điện áp và dòng điệnbiến đổi độc lập với nhau, bóng X Quang làm việc ở trạng thái trênmức bão hoà Đây là trạng thái cần thiết trong việc tạo ảnh X Quang. Trong thực tế không phải lúc nào cũng đạt đợc trạng thái này Thực tế
đã chứng tỏ rằng, chỉ ở phạm vi dòng a-nốt còn tơng đối thấp (dới100mA) thì dễ dàng đạt đợc trạng thái làm việc trên bão hoà ngay cảkhi điện áp a-nốt còn tơng đối thấp (khoảng 40 mA) Khi bóng hoạtđộng với dòng lớn hơn thì với điện áp a-nốt đã khá cao, một số lợngđiện tử bức xạ không đợc hút về a-nốt mà tạo thành đám mây điện tửbao quanh bề mặt ca-tốt Chúng làm cho dòng a-nốt thay đổi theo điện
áp a-nốt, tạo nên một hiệu ứng gọi là hiệu ứng điện tích không gian.
Từ hình 1.7 tơng ứng dòng điện sợi đốt IH=4,25A, mối quan hệ giữađiện áp a-nốt và dòng điện a-nốt của một bóng X Quang nh trong bảng1 dới đây:
Điện áp a-nốt UA (KVp) Dòng điện a-nốt IA(mA)
Trang 9 Chức năng của mạch: loại trừ ảnh hởng của điện tích không gian trongmáy X Quang để có thể điều chỉnh độc lập giữa dòng a-nốt và điện ápa-nốt trong toàn bộ phạm vi đặt của các giá trị KV và mA.
Nguyên lý hoạt động của mạch bù hiệu ứng điện tích không gian: Giảsử đặt giá trị dòng cao thế là 200 mA và thay đổi các giá trị KV (theobảng 1) Tai UA=70KV dòng cao thế sẽ là 200mA , nếu chuyển sang60KV hoặc
100KV thìdòng tơngứng sẽ là150mA và250mA mặcdù giá trị đặtdòng cao thế
200mA Từnhững sốliệu trên đâyta thấy đểduy trì trị số200mA vớiUA=60KV
thì phải tăng nhiệt độ ca-tốt nghĩa là phải tăng dòng sợi đốt, ngợc lại đểduy trì 200mA với UA=100KV thì phải giảm dòng sợi đốt Tóm lại cần
phải thay đổi điện áp sợi đốt thích ứng với sự thay đổi điện áp a-nốt
sao cho có thể duy trì dòng a-nốt khi thay đổi điện áp a-nốt trong phạmvi rộng Đây chính là nguyên lý hoạt động của mạch bù hiệu ứng điệntích không gian, đợc vẽ trên hình 1.9.
Trong mạch cấp nguồn sợi đốt bóng X Quang, có một biến thế gọi làbiến thế bù áp (ký hiệu chữ T), cuộn dây thứ cấp của nó đợc nối liêntiếp giữa biến thế sợi đốt (F) và mạch chọn mA, còn sơ cấp đợc cấpđiện từ biến thế nguồn cao thế, trị số điện áp này thay đổi tuỳ thuộc vàochuyển mạch điều khiển điện áp a-nốt Chiều cuốn và cách đấu cuộn
thứ cấp biến áp T sao cho điện áp cảm ứng của nó ngợc pha với điện áp
Khi chuyển mạch di chuyển về hớng B, KV tăng (ví dụ lên100KV) tại sơ cấp và thứ cấp biến áp bù xuất hiện điện áp tỷ lệ vớisự tăng trởng của KV, khi đó điện áp sợi đốt VF sẽ giảm khiến chodòng a-nốt đợc duy trì nh giá trị đặt tơng ứng với 70KV.
Nguồn điện
Đặt mA
Đặt kV
T
Sơ cấp
Thứ cấp
Tới sợi
đốt bóng XQuang B
R
A
F Bộ ổn áp
H1.9: Sơ đồ mạch điện bù hiệu ứng
điện tích không gian
Trang 10Khi chuyển mạch KV di chuyển về hớng A, điện áp a-nốtgiảm (ví dụ xuống 60KV) quá trình xảy ra theo hớng ngợc lại vàdòng a-nốt không thay đổi.
2.2.4 Mạch đặt dòng cao thế
Mạch này bao gồm một cái chuyển mạch nhiều nấc và một số điện trở(hình 1.8) Những điện trở này đợc mắc nối tiếp giữa nguồn ổn áp và các mạchbù (tần số, hiệu ứng điện tích không gian) với sơ cấp biến thế sợi đốt thông quatiếp điểm của chuyển mạch chọn mA.
Trị số của các điện trở đợc lựa chọn sao cho điện áp sợi đốt thích hợp vớicác giá trị mA đã xác định.
2.2.5 Chỉ thị dòng cao thế (mA)
Trong các máy X Quang truyền thống ,việc chỉ thị trị số dòng cao thế chỉthực hiện trong chế độ soi vì thời gian soi đủ dài Trong chế độ chụp vì thời gianphát tia quá ngắn không đủ thời gian hiển thị dòng cao thế.
Đồng hồ có thể là loại chỉ kim hoặc loại chỉ thị số Vị trí lắp đặt tại điểmnối tiếp giữa 2 nửa cuộn dây thứ cấp biến áp cao thế-điểm nối đất an toàn (hình1.1).
4 Mạch điều khiển thời gian (s)4.1 Đặc điểm và yêu cầu
Thời gian phát tia X là một trong những tham số quyết định mật độ tia X.
Chức năng này đợc thực hiện bởi mạch thời gian(timer) Nhiều loại mạch thời
gian đợc nghiên cứu và chế tạo trong quá trình phát triển công nghệ chế tạo máyX Quang.
Về phơng thức xác định thời khoảng phát tia X, có thể phân chia mạchthời gian ra làm 3 loại sau đây:
Mạch điều khiển phát tia X theo khoảng thời gian (s). Mạch điều khiển phát tia X theo mAs.
Mạch thời gian tự động.
4.2 Mạch điều khiển phát tia X theo khoảng thời gian.
Hầu hết các mạch loại này đều hoạt động dựa trên cơ sở là sự phóng, nạp
và thời gian nạp điện của tụ điện Khoảng thời gian phát tia đợc xác định giữa
hai thời điểm:
Thời điểm bắt đầu khi điện áp trên tụ bằng 0V, tụ bắt đầu đợc nạp điệnvà tia X bắt đầu đợc phát Mạch nạp tụ bao gồm một hoăc nhiều điệntrở R và tụ C có trị số khác nhau mắc nối tiếp tơng ứng với các khoảng
thời gian khác nhau Tụ nạp nhanh hay chậm phụ thuộc vào hằng số
thời gian RC của mạch.
Thời điểm kết thúc khi điện áp trên tụ đạt tới một giá trị đã chọn trớcthì nó sẽ phóng và sẽ kích hoạt một công tắc điện tử để ngắt mạch pháttia X.
Một số loại linh kiện điện tử thờng đợc dùng trong các mạch thời gianđiện tử nh: transistor một tiếp giáp (UJT-UniJunction Transistor) và thyristorhoặc mạch tích hợp (IC-Intergrated Circuit).
10
Trang 11 Trên đờng đặc tuyến V-A của UJT và thyristor đều có vùng trở khángâm nhờ vậy sự
chuyển trạng thái củachúng từ ngắt sangdẫn hoặc ngợc lạidiễn ra đột biến (thờigian quá độ rất ngắn)và chúng đợc dùnglàm công tắc điện tử. Mạch điện trên hình
1.12 ứng dụngtransistor một tiếpgiáp UJT cho haichức năng:
V+
S1 mởThời gian trễ T
Hình1.12: Mạch thời gian dùng transistor 1tiếp giáp (UJT)(c)
b) Mạch tạo xung đơnc) Mạch tạo chuỗi xung nhọn
a) Sơ đồ mạch điện
Trang 121.Mạch thời gian (hình 1.12 b): công tắc S1 chuyển từ trạng thái đóngsang hở mạch, tụ C đợc nạp với hằng số thời gian RC, Uc tăng đếnđiện áp kích hoạt Vp của UJT, UJT mở, tụ C phóng điện qua tiếp điểmEB1 của UJT tạo ra một xung nhọn tại R1, S1 đóng lại kết thúc quátrình tạo khoảng thời gian T.
2.Mạch tạo xung (hình 1.12 c) :nếu S1 tiếp tục mở, tụ C tiếp tục đợcnạp, quá trình tiếp diễn Kết quả tại B1 của UJT một chuỗi xung nhọnđợc tạo ra.
Loại mạch thời gian điều khiển phát tia X theo thời khoảng, hoạt động
theo nguyên lý đồng pha là loại mạch phổ biến, đợc vẽ trên hình 1.13.
Nguyên lý hoạt động của mạch nh sau:1.Nguồn cấp cho mạch gồm: Biến thế hạ áp T5
Mạch cấp nguồn DC : điện áp AC 24V, cầu chỉnh lu RE1 và các mắtlọc R49, R35, C7 &C8 tạo thành nguồn DC 28V
Mạch tạo xung có tần số 100Hz : điện áp AC 24V, điốt D6, D7, R46, vàđiốt Zener Z3, tạo ra một chuỗi xung gần vuông có biên độ bằng 5,6V. Mạch nguồn nuôi rơ-le phát tia S012: điện áp AC 2x85V
2.Thời điểm bấm công tắc chụp.
Rơ-le S9 tác động, S9a nối mạch nguồn DC 28V Điện áp phân áp chotransistor T7 bằng :
VBE(T7)=VR42-VR430VTrong đó:
VR42 là điện áp tạo ra từ nguồn 28V DC và mạch phân áp R33,R42 (28V x 3,3/(82+3,3))=1,08V
VR43 là điện áp tạo ra từ nguồn 5,6V DC và mạch phân áp R43,R44 (5,6V x 0,47/(0,47+1,8))=1,15V có chiều ngợc với VR42. Với phân áp VBE(T7) làm T7 ngắn mạch (off), VR32=0V nên T8 cũng
ngắn mạch và điện áp tại điểm TP2=0V
Transistor T3 thông nhờ mạch phân áp R36 và R37 ,điện áp tạiTP3=0V và T4 ngắn mạch.
Nh vậy, tại thời điểm bấm công tắc phát tia, rơ-le phát tia S012 cha tác
động và cha có tia X đợc phát ra.3.Thời điểm bắt đầu phát tia.
Khi điện áp AC về điểm 0V, điện áp tại điểm B cũng tụt xuống 0V,VR43=0V nên VBE(T7)1V T7 dẫn (on) kéo theo T8 dẫn và điện áp tạiTP228V Một mạch hồi tiếp dơng gồm R45, R42 tiếp tục duy trìtrạng thái dẫn của T7 và loại bỏ ảnh hởng của điện áp trên R43.
Tại thời điểm này:
Mạch tạo xung điều khiển bắt đầu hoạt động Đây là một mạch dao
động tự do gồm T5 (loại UJT) ,C3, R24, R25, R27, tạo ra một chuỗixung nhọn có chu kỳ lặp lại khoảng 1ms.
12
