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磁控管灯丝电源工作原理及常见故障处理
王如芹 孙念章 郑洪元2
(1．山东省滨卅l市中心医院 山东省滨卅l市 251700；2．山东省广饶县人民医院 山东省东营市25~ 0) 作者简介：王如芹，主管技师，主要从事加速器维修方面的研究工作，Email：wangruqin12345@126．corn。
摘要介绍了加速器磁控管灯丝电源工作原理，分析了其中的三级跳电路、灯丝电流保护电路、预热延时电路以及电源电路工作状态．论述了该电路常见故障及处理方法
关键词 电源：继电器：保护电路
中图分类号：TH774；TM507 文献标志码：C 文章编号：1003—8868(2007 J09—0062—03
Operating principle and maintenance of magnetron lamp-—wire power
WANG Ru-qin’，SUN Nian-zhang’，ZHENG Hong—yuan。
(1．Central Hospital of Binzhou，Binzhou 251700，Shandong，China；2．People S Hospital of Guangrao，Dongying
251 700，Shandong，China)
Abstract rrhe operating principle of magnetron lamp-wire power of accelerator is introduced．and the operating states are analyzed including tripolar circuit，lamp-wire current protection circuit，preheating time delay circuit and power circuit．Common failures and corresponding disposals are also introduced．
Key words power；relay；protection circuit 磁控管是医用直线加速器中的重要部分．是微波功率系统的中心部件．也是机器比较贵重的一个大部件 所以．在使用中一定要使其工作在正常状态．保证磁控管灯丝预热正常．这就要对灯丝的电源有很高的要求
1 磁控管灯丝预热控制电路工作原理
磁控管灯丝电源为磁控管提供预热用的功率源．其主要任务就是对灯丝进行分级预热．一旦磁控管加高压有发射功率后．电源将负责控制灯丝电压分三级跳回到0．靠回轰保持灯丝的温度，以延长磁控管的寿命见图1。为磁控管灯丝电源工作原理框图。它包括管平均取样及放大、退灯丝电压控制电路、灯丝预热控制(即分三格：低、中、高对灯丝进行预热)、灯丝电流保护电路(包括欠流保护、过流保护)、供电电源电路等。 灯丝电流分三级跳满到9 A．由4 A到6 A再到9 A 三级跳是通过延时电路来控制继电器K1、K2的通断．使灯丝电流逐渐增大
1．1 低预热延时电路工作原理
开机后。交流220V供电．+24V正常输出。控制电路工作(见图2)，K1、K2、K3依次吸合(K1最先吸合，其次是K2，延时1s后K3动作)，开始低预热 此时。电流表指示为4，0A，电压表指示为6．3V。如图3所示．VCC通过R52向C4充电．当比较器U2C的8脚电位高于9脚时．U2C的输出由高电平变为低电平，该低电平通过V2送到三级跳电路的三极管O4基极，从而使O4截止，继电器K1释放，低预热完成。预热延时的时间由R10和C4的参数值决定．一般调整使时间为3～5min。K1断开后，其常闭触点与吸合(原来是常开触点、吸合)，变压器T2的输出因为变比的改变而变大．因而电流表指示变为6 A．电压表指示变为8 V．中预热开始
1-2 中预热延时
延时电路见图3 U2C的输出14脚变为低电平后．C6通过R14放电 当比较器U2D的ll脚电位低于10脚电位时．比较器翻转 U2D的输出由高电平变为低电平．然后通过V8送出一低电平到三级跳电路的O3的基极，使其截止，从而K2释放。K2的常闭触点9、1(原来是9、5常开点吸合)合上。中预热完成。其延时时间由R15决定。一般为3～5 min。对于主变压器T2。
低预热时，其3、4脚为输入端，中预热时变为1、2脚输入。T9调压器的输入不变的情况下，切主机 主变压器T2的输入和输出变比改变．所以输⋯ 出电压改变．输出电压变大．此时电压跳为12V。电流跳到9A之后．高预热开始。
1．3 高预热延时电路工作原理
如图3所示 U2D的13脚变为低电平后．C5通过R16放电．直到U2A的4脚电位比5脚电位高．U2A的2脚输出一低电平，Q1截止，继电器K4释放，其常闭触点4、12吸合，送一预热好的信号给预热连锁控制链．高预热完成 延时时间由R19决定，一般取3～5 min 此时可以加高压．磁控管能正常工作。在此说明一点．K4送出预热好的信号用的是常闭触点。
1．4 保护电路工作原理
保护电路分过流保护和欠流保护．是由互感器H5取信号，经D2整流，由电位器R29取一信号，馈给欠流、过流比较器U3A、U2B输入端分别与R37、R58预置值比较．一旦数值超过另一脚，则比较器翻转，使相应的保护继电器动作．从而切断正常预热链．起到保护作用 在此需要说明的是．过流保护在整个预热过程中都起作用．而欠流保护只是在高预热时起作用(见图4)。继电器K2接在U3A的R37和VCC之间．在低预热和中预热其间，K2吸合．其常闭触点是断开的． 因此U3A不工作。中预热结束好预热开始后．K2释放．其常闭点闭合，U3A开始工作。高预热结束后．U3A 的输出端被预热电路的V3钳位在低电平，使K5失去作用．因此说．欠流保护只是在高预热时起作用。如图2所示．过流保护继电器K6一旦工作．K3将不能吸合．灯丝便无电压．从而起到保护作用
1．5 降灯丝电压控制电路工作原理
从磁控管灯丝电路取一发射电流信号．经处理后．由可变电阻R619 (见图集)取一信号．控制继电器K1、K2、K3的工作状态 随着磁控管功率的增加．分三档向回跳灯丝电压 预热完毕后．K1、K2都处于断开状态．加高压后．磁控管的功率加上．一开始使得U3B的7脚电压高于6脚．其输出1脚发生翻转．变为高电平，从而使得O3导通，K2吸合．电源电路的主变压器rr2的输入电压变大．从而使灯丝电压降低到8 V左右．正好和预热过程相逆随着功率的增加．U3C 的9脚电压高于8脚．其输出变为高电平，Q4导通，从而K1吸合。同理．灯丝电压降为4V左右 功率达到最大后．U3D 的1O脚电压高于l1脚．其输出端变为低电平．使得Q5截止，K3断开，主变压器器输人为O．从而灯丝电压降到“O”．完成退灯丝过程K1、K2、K3通断的先后是通过调整三级跳电路的可变电阻R40、R44、R48的阻值来控制的。
2 常见故障及处理[2-3]
灯丝电源常出现小毛病．使其不能正常预热。
(1)由于设计的不合理，因热量散不出去，硅桥常被烧坏，后来自己加装一轴流散热风扇．解决了散热问题．很少再出现该故障。
(2)没有三级跳，电压在一档处(6 V左右)．不再动 原因有：①延时电路的U2C坏．使K1没法断开．不能进行下一级预热，需更换新片；② 三级跳电路的开关管Q4坏(击穿)，使K1断不开，更换新管即可：③继电器K1因长期使用．触点老化，粘在一起．断不开．也不能正常预热．需要更换新的继电图4 灯丝电流保护电路器。
(3)报灯丝欠流．且预热只在一级状态．一般是U3C、U3D同时坏．需要更换
(4)预热时间很长．预热好了信号也送不出去． 电压电流显示正常 一般是K4接触不好．或者是触点老化．对症处理即可，再有Q1击穿、U2A坏也出现此现象．更换新件即可.
参考文献
[1]顾本广．医用加速器[M】．北京：科学出版社．2o03．
[2] 杨晓霞．MM50电子回旋加速器性能及I临床应用探讨fJ]．医疗卫生装备，2006，27(10)：73．
[3] 万久庆．医用直线加速器磁控管更换技术探讨fJ]．医疗卫生装备，2006，27(10)：46．
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