自制西门子MEVATRON直线加速器INJECTOR 中电源模块
作者：秦国娟
单位：江西省肿瘤医院 (330029)
关键词：
中国医疗器械杂志990617 进口加速器上所用的元件，国内往往买不到现成的产品。向外国公 司购买，价格十分昂贵，周期又长。这样既降低了机器的利用率，又影响了病人的治疗。
本文介绍自制西门子MEVATRON直线加速器中INJECTOR中的±15VDC，100mA的电源模块的 实例。
1 要求
1.1 INJECTOR有两个功能，一是控制注入到加速波导管的电子总数，二是控制注 入到加速波导管的电子速度。电子总数的多少通过控制到达电子枪栅极的正的脉冲信号频率 来实现，栅极脉冲频率越高，发射的电子越多。这些电子再由电子枪的高压控制段加速后以 1/4的光速注入到加速波导管，然后在加速波导管中由RF功率进一步加速。为了使电子枪注 入到加速波导管中的电子速度能达到1/4的光速，电子枪的阴极需要加上-5kV到-15kV的高压 ，这个高压是由INJECTOR提供的，加速器上损坏的直流电源正是在高压区内，见图1中的黑 粗框PS1，因此有必要对自制电源采取高压隔离措施。
, 百拇医药
图1
1.2 需要自行绕制一个输入电压为120V交流的小型变压器
2 元件的选择及技术参数
2.1 变压器
由于当时购置到能满足输出电压±15V条件的隔离电源转换器(SM940)的输入 电压是± 5V，所以设计变压器时，按输入电压Ui=120VAC，输出空载电压Uo=6.5VAC的参数设计， 选用了较小型的12×(10-30)mm规格的矽钢片，初级线圈Ni=2400匝，用Φ=0.15mm的漆包 线绕制。次级线圈Ni=130匝，用Φ=0.34mm的漆包线绕制。绕制后的变压器电压完全附合 技术要求。
2.2 整流器
, 百拇医药
因为PS1电源的输出电压为±15V，输出电流为100mA，功率较小，所以采用50 V，2A的桥式整流块就可以满足它的要求。
2.3 滤波器
只选用了一只2000μf，耐压16V的电解电容器作滤波器。
2.4 隔离电源转换器
考虑到高压隔离的因素，用SM940(隔离的直流DC-DC转换器)，它的输入端地 线与输出端地线互相独立，从而使所带负载的地线与大地分开，起到隔离作用。SM940能够 把低的直流输入电压±5V转换成较高的直流输出电压±15V，满足了对输出电压的要求。SM9 40的输出电流额定值为150mA，而PS1电源输出电流只需100mA，所以完全能够满足加速器对 它的输出功率的要求。
2.4.1 SM940的原理方框图：见图2。
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图2
2.4.2 SM940的主要特点
(1) 大于20KHz的超声开关，振荡小。
(2) 外壳六个面全部屏蔽，防止外界电磁波及射频波的干挠。
(3) 输入与输出之间完全隔离。
(4) 正负双电源输出。
(5) 输出设有限流网络，限流点的设置在输出最大电流的150%左右。
3 自制隔离直流电源的原理图见图3。
图3
4 使用效果
自制电源由于采用的国产元件都较小，可将它们紧密地排列在一块印刷线路 板上，组装后的尺寸与原电源大小基本一样，而且也采用插拔式的结构，因此将来更换元件 与原电源的更换方式一样，维修十分方便。
自制电源的元件总费用仅300多元，如向西门子公司购买，则需20，000元，因此直接节 约20，000元；同时抢回了三个月的等货时间，创造间接经济效益二十万元。
该电源在直线加速器上已使用多年，效果很好，机器一直处于正常状态，实践证明它是 完全可行的。, 百拇医药
单位：江西省肿瘤医院 (330029)
关键词：
中国医疗器械杂志990617 进口加速器上所用的元件，国内往往买不到现成的产品。向外国公 司购买，价格十分昂贵，周期又长。这样既降低了机器的利用率，又影响了病人的治疗。
本文介绍自制西门子MEVATRON直线加速器中INJECTOR中的±15VDC，100mA的电源模块的 实例。
1 要求
1.1 INJECTOR有两个功能，一是控制注入到加速波导管的电子总数，二是控制注 入到加速波导管的电子速度。电子总数的多少通过控制到达电子枪栅极的正的脉冲信号频率 来实现，栅极脉冲频率越高，发射的电子越多。这些电子再由电子枪的高压控制段加速后以 1/4的光速注入到加速波导管，然后在加速波导管中由RF功率进一步加速。为了使电子枪注 入到加速波导管中的电子速度能达到1/4的光速，电子枪的阴极需要加上-5kV到-15kV的高压 ，这个高压是由INJECTOR提供的，加速器上损坏的直流电源正是在高压区内，见图1中的黑 粗框PS1，因此有必要对自制电源采取高压隔离措施。
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图1
1.2 需要自行绕制一个输入电压为120V交流的小型变压器
2 元件的选择及技术参数
2.1 变压器
由于当时购置到能满足输出电压±15V条件的隔离电源转换器(SM940)的输入 电压是± 5V，所以设计变压器时，按输入电压Ui=120VAC，输出空载电压Uo=6.5VAC的参数设计， 选用了较小型的12×(10-30)mm规格的矽钢片，初级线圈Ni=2400匝，用Φ=0.15mm的漆包 线绕制。次级线圈Ni=130匝，用Φ=0.34mm的漆包线绕制。绕制后的变压器电压完全附合 技术要求。
2.2 整流器
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因为PS1电源的输出电压为±15V，输出电流为100mA，功率较小，所以采用50 V，2A的桥式整流块就可以满足它的要求。
2.3 滤波器
只选用了一只2000μf，耐压16V的电解电容器作滤波器。
2.4 隔离电源转换器
考虑到高压隔离的因素，用SM940(隔离的直流DC-DC转换器)，它的输入端地 线与输出端地线互相独立，从而使所带负载的地线与大地分开，起到隔离作用。SM940能够 把低的直流输入电压±5V转换成较高的直流输出电压±15V，满足了对输出电压的要求。SM9 40的输出电流额定值为150mA，而PS1电源输出电流只需100mA，所以完全能够满足加速器对 它的输出功率的要求。
2.4.1 SM940的原理方框图：见图2。
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图2
2.4.2 SM940的主要特点
(1) 大于20KHz的超声开关，振荡小。
(2) 外壳六个面全部屏蔽，防止外界电磁波及射频波的干挠。
(3) 输入与输出之间完全隔离。
(4) 正负双电源输出。
(5) 输出设有限流网络，限流点的设置在输出最大电流的150%左右。
3 自制隔离直流电源的原理图见图3。
图3
4 使用效果
自制电源由于采用的国产元件都较小，可将它们紧密地排列在一块印刷线路 板上，组装后的尺寸与原电源大小基本一样，而且也采用插拔式的结构，因此将来更换元件 与原电源的更换方式一样，维修十分方便。
自制电源的元件总费用仅300多元，如向西门子公司购买，则需20，000元，因此直接节 约20，000元；同时抢回了三个月的等货时间，创造间接经济效益二十万元。
该电源在直线加速器上已使用多年，效果很好，机器一直处于正常状态，实践证明它是 完全可行的。, 百拇医药