基于CZT的DEXA骨密度仪高压电源的研制

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目前，DEXA骨密度仪的研制在国内还处于初级阶段，其电源在设计方法、元器件的应用上比较落后。尤其是电源还存在体积大，需用液态油冷却，输出效率差，电路结构复杂和不易维护等缺陷。本文针对应用碲锌镉(CdZnTe或CZT)晶体探测器的双能X射线吸收(DEXA)骨密度仪的电源设计与实现进行研究，针对以上问题，并在现有的技术条件下，对所应用的主要半导体元件进行了研究，研制出主频约20Khz(主要元件的开关频率1MHZ以上)的大功率逆变电源。为提高电源系统的逆变频率，详细分析了HEXFET的高频特性，提出了高频损耗是影响逆变器工作频率的主要因素之一。针对上述情况，提出高速HEXFET驱动器应该具备的几点要求，以及降低HEXFET高频开关损耗的几项措施。由于传统PWM硬开关电路的局限性，本文采用最新研究出的一种双零谐振软开关技术来降低开关损耗以及在高频情况下提高整个电源系统的可靠性。在分析比较了ZVS、ZCS两种谐振软开关技术的基础上，选用了ZCS串联谐振逆变器。同时，从理论上对电源变压器的设计工艺和参数进行研究和设计，解决了电源变压器的绝缘问题，并选用倍压整流方案输出高压。最后对论述了本系统PCB电路板的设计要求，给出了系统的部分实验结果，并对结果进行了简要分析。本电源系统经应用检验，能够达到基于CZT探测器的DEXA骨密度仪电源的要求，具有一定的实用价值，适于推广应用。

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作者
陈新文;
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作者单位

华中科技大学;

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授予单位华中科技大学;
学科物理电子学
授予学位硕士
导师姓名杨坤涛;
年度 2006
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类逆变器;
关键词
骨密度仪; 逆变电源; 高频损耗; 输出高压; 碲锌镉晶体探测器; 半导体元件;

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