1.本技术涉及放射设备技术领域，具体涉及一种逆变系统以及供电装置。
背景技术：
2.在放射领域中，放射设备需要采用高压高频的电源进行工作，频率越高，x射线越稳定。
3.目前放射领域中高压发生器所使用的大功率逆变技术均是使用硅mos和硅igbt，硅mos开关频率高但是导通电流过小，不利于做大功率，硅igbt导通电流大，但是开关频率低，不利于做高频逆变。
技术实现要素：
4.本实用新型主要解决的技术问题是现有的逆变系统无法满足放射设备的高频要求的技术问题。
5.根据本技术的第一方面，一种实施例中提供一种逆变系统，包括：
6.全桥llc逆变模块，包括全桥电路以及llc电路，全桥电路的四个桥臂上的可控开关管为碳化硅igbt或碳化硅mosfet；
7.整流滤波模块，用于将外部输入的第一交流电逆变为第一直流电，并将第一直流电输入至全桥llc逆变模块；
8.驱动控制模块，用于产生第一驱动信号；
9.驱动电源模块，用于接收第一驱动信号，将第一驱动信号进行放大，得到第二驱动信号；并将第二驱动信号输出至全桥llc逆变模块；
10.全桥电路在第二驱动信号的驱动下，将第一直流电逆变为第二交流电，并将第二交流电输出至llc电路中，llc电路的励磁电感的两端输出第三交流电。
11.一种实施例中，驱动电源模块包括驱动输出子模块、放大电源子模块以及稳压子模块；
12.稳压子模块用于向驱动输出子模块提供恒压的工作电源；
13.放大电源子模块用于向驱动输出子模块提供直流的驱动电源；
14.驱动输出子模块用于接收第一驱动信号，在驱动电源的作用，将第一驱动信号进行电压放大，得到第二驱动信号；并将第二驱动信号输出至全桥llc逆变模块。
15.一种实施例中，驱动电源模块还包括隔离子模块，隔离子模块用于将驱动控制模块与全桥llc逆变模块隔离。
16.一种实施例中，隔离子模块包括光电耦合器，光电耦合器将驱动控制模块与全桥llc逆变模块隔离进行光耦隔离。
17.一种实施例中，放大电源子模块包括dc/dc隔离电源，dc/dc隔离电源用于向驱动输出子模块提供稳压的直流驱动电源。
18.一种实施例中，稳压子模块包括三端稳压器，三端稳压器用于向驱动输出子模块
提供恒压的工作电源。
19.一种实施例中，第一交流电为单相交流电或三相交流电。
20.一种实施例中，整流滤波模块包括整流管以及滤波电容，整流器用于对第一交流电进行全波整流，得到第一直流电，滤波电容用于对第一直流电进行滤波，得到稳压的第一直流电。
21.一种实施例中，第一驱动信号包括两组互补的pwm信号，驱动控制模块还用于改变第一驱动信号的频率与占空比。
22.根据本技术的第二方面，一种实施例中提供一种供电装置，包括：变压器以及第一方面所描述的逆变系统；
23.变压器的初级线圈与llc电路的励磁电感并联，输入第三交流电。
24.依据上述实施例的逆变系统以及供电装置，可控开关采用碳化硅igbt，其不仅导通电流大，而且开关频率也可以很高，这有利于实现大功率超高频的逆变系统，为放射设备提供高频工作电压，可以减小系统中电容以及电感或变压器的体积，降低成本。其次，通过采用llc电路可以使碳化硅igbt的电流在导通时保持在零，在关断前使电流降到零，从而实现零电流开关，降低碳化硅igbt开关损耗，提高逆变效率。
附图说明
25.图1为一种实施例提供的逆变系统的结构示意图(一)；
26.图2为一种实施例提供的逆变系统的结构示意图(二)；
27.图3为一种实施例提供的逆变系统的结构示意图(三)；
28.图4为一种实施例的全桥llc逆变模块的结构示意图；
29.图5为一种实施例的驱动控制模块与隔离子模块的结构示意图；
30.图6为一种实施例的驱动输出子模块的结构示意图；
31.图7为一种实施例的稳压子模块的结构示意图；
32.图8为一种实施例的放大电源子模块的结构示意图；
33.图9为一种实施例的供电装置的结构示意图。
34.附图标记：10-全桥llc逆变模块；11-全桥电路；12-llc电路；20-整流滤波模块；30-驱动控制模块；40-驱动电源模块；41-稳压子模块；42-放大电源子模块；43-驱动输出子模块；44-隔离子模块；200-变压器；210-初级线圈；220-次级线圈。
具体实施方式
35.下面通过具体实施方式结合附图对本技术作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本技术能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本技术相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本技术的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
36.另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各
种实施方式，各实施例所涉及的操作步骤也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的组成和/或顺序。
37.本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本技术所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。
38.在放射设备中，一般需要电源的功率大，还需要频率高，这是由于而且频率越高产生的x射线越稳定，图像分辨率越好。目前，放射领域中高压发生器所使用的大功率逆变技术均是使用硅mos和硅igbt，这两种可控开关，硅mos存在不适合高功率，硅igbt存在不适合高频逆变的问题。同时，这两种可控开关管的开关损耗也不小，逆变效率相对还有提高空间。
39.在本技术中，通过采用碳化硅igbt或碳化硅mosfet的全桥电路11以及llc电路12的逆变形式，以碳化硅igbt为例说明，可以实现大功率、高频的逆变，且llc电路12还可以实现全桥电路11的零电流开关，降低igbt器件的开关损耗，提高逆变效率。
40.如图1至图3所示，本技术实施例提供一种实施例中提供一种逆变系统，可以包括：全桥llc逆变模块10、整流滤波模块20、驱动控制模块30以及驱动电源模块40。
41.如图4所示，全桥llc逆变模块10可以包括全桥电路11以及llc电路12，全桥电路11的四个桥臂上的可控开关管为碳化硅igbt或碳化硅mosfet。本实施例以可控开关管为碳化硅igbt为例说明。
42.如图1所示，整流滤波模块20用于将外部输入的第一交流电逆变为第一直流电，并将第一直流电输入至全桥llc逆变模块10。例如，第一交流电可以是常规的市电220v交流电，或者是三相380v交流电。
43.一种实施例中，整流滤波模块20可以包括整流管以及滤波电容，整流器用于对第一交流电进行全波整流，得到第一直流电，滤波电容用于对第一直流电进行滤波，得到稳压的第一直流电。通过整流滤波模块20可以提供稳定的第一直流电，用于为全桥llc逆变模块10提供用于逆变的直流电。
44.一种实施例中，第一交流电可以为单相交流电或三相交流电。当采用三相交流电时，可以三相整流，得到电压更高的直流电。例如是，将三相380v的第一交流电，通过整流滤波，可以得到540v的第一直流电。
45.如图1至图3所示，驱动控制模块30用于产生第一驱动信号；一种实施例中，第一驱动信号可以包括两组互补的pwm信号，控制四个碳化硅igbt的开关。驱动控制模块30还用于改变第一驱动信号的频率与占空比。第一驱动信号的频率决定了碳化硅igbt的开关频率，最终决定了输出的第三交流电的频率。
46.驱动电源模块40用于接收第一驱动信号，将第一驱动信号进行放大，得到第二驱动信号；并将第二驱动信号输出至全桥llc逆变模块10；全桥电路11在第二驱动信号的驱动下，将第一直流电逆变为第二交流电，并将第二交流电输出至llc电路12中，llc电路12的励磁电感的两端输出第三交流电。
47.驱动控制模块30输出的第一驱动信号的电压值一般较低，为芯片工作的高电平，例如是3.3v或者是5v。为了驱动碳化硅igbt器件的开关，其需要进行信号放大(电压升压)
的处理，因此，通过驱动电源模块40进行放大处理，得到频率不变、电压更高的第二驱动信号。第二驱动信号输入至各个桥臂的可控开关管的控制端(栅极)，使得各个可控开关管按照第一驱动信号的频率进行开关，在全桥电路11的作用下，第一直流电被逆变为第二交流电。
48.本技术的可控开关采用碳化硅igbt，其不仅导通电流大，而且开关频率也可以很高，这有利于实现大功率超高频的逆变系统，为放射设备提供高频工作电压，可以减小系统中电容以及电感或变压器的体积，降低成本。其次，通过采用llc电路12可以使碳化硅igbt的电流在导通时保持在零，在关断前使电流降到零，从而实现零电流开关(软开关)，降低碳化硅igbt开关损耗，提高逆变效率。
49.一种实施例中，如图2所示，驱动电源模块40可以包括驱动输出子模块43、放大电源子模块42以及稳压子模块41。
50.稳压子模块41用于向驱动输出子模块43提供恒压的工作电源。一种实施例中，稳压子模块41可以包括三端稳压器，三端稳压器用于向驱动输出子模块43提供恒压的工作电源。
51.放大电源子模块42用于向驱动输出子模块43提供直流的驱动电源。例如，放大电源子模块42可以包括dc/dc隔离电源，dc/dc隔离电源用于向驱动输出子模块43提供稳压的直流驱动电源。
52.驱动输出子模块43用于接收第一驱动信号，在驱动电源的作用，将第一驱动信号进行电压放大，得到第二驱动信号；并将第二驱动信号输出至全桥llc逆变模块10。通过采用稳压子模块41，可以使得驱动输出子模块43更加稳定工作，避免供电波动影响第二驱动信号的输出。放大电源子模块42提供放大电源，其提供的电压大小决定了第二驱动信号放大后的电压大小。
53.一种实施例中，如图3所示，驱动电源模块40还可以包括隔离子模块44，隔离子模块44用于将驱动控制模块30与全桥llc逆变模块10隔离，也就是说隔离强电与弱电。可以是采用光耦隔离或者是采用电磁隔离。
54.一种实施例中，隔离子模块44可以包括光电耦合器，光电耦合器将驱动控制模块30与全桥llc逆变模块10隔离进行光耦隔离。此模块采用光电隔离技术，使得第一驱动信号不失真，同时高压电可以防止对驱动控制模块30的损坏和干扰。
55.下面针对逆变系统的各个模块的具体实施例方式进行说明。
56.如图4所示，全桥电路11用于将直流电逆变为交流电，通过改变控制可控开关管的通断频率，可以得到不同频率的交流电。全桥电路11可以包括两组，一共四个碳化硅igbt。
57.llc电路12为谐振电路，可以包括谐振电感l1、谐振电容c7和励磁电感l2。对应llc电路12工作在谐振电感、谐振电容和励磁电感谐振状态，此时称为llc谐振，一次侧二次侧的igbt均能实现软开，也就是零电流工作，此时可以降低开关损耗至最低。且在igbt的开关频率在lc谐振频率与llc谐振频率直接调节的时候，还能调节励磁电感两端的电压值，最终实现逆变输出电压的可调。
58.如图5所示，驱动控制模块30可以采用sg3525系列的控制芯片，其可以输出两组互补的pwm信号。其还与隔离子模块44连接，实现光耦隔离，隔离子模块44可以采用tlp291等可用的光电耦合器。
59.如图6所示，以一组互补的pwm信号为了说明，一组pwm信号控制两个可控开关管，每个驱动输出子模块43控制一个可控开关管，其中驱动输出子模块43可以采用acpl331系列芯片。
60.如图7所示，每一个驱动输出子模块43由对应的一个放大电源子模块42提供驱动电源，图7所示的放大电源子模块42对应图6中的(a)所述的驱动输出子模块43。例如可以采用开关电源方式，例如采用具有lt8032芯片的电源模块，可以实现dc/dc电压转换，输出驱动直流电源 18v/-5v。
61.如图8所示，稳压子模块41可以采用如78mxx系列的三端稳压器，可以向驱动输出子模块43提供恒压的工作电源。
62.上述各个可用的芯片或器件型号的实施例，仅为了说明本技术逆变系统的可实现性，并不是限制本技术的硬件规格或型号，其他能实现相同的功能的芯片或器件均可应用至本技术的逆变系统中。
63.如图9所示，本技术实施例还提供一种供电装置，可以包括：变压器200以及上述的逆变系统；变压器200的初级线圈210与llc电路12的励磁电感并联，输入第三交流电。变压器200的初级线圈210输入了高频的第三交流电，通过电磁感应，变压器200的次级线圈220向放射设备输出变压后的高频交流电，满足放射设备的高频需求。
64.综上所述，本技术提供的逆变系统以及供电装置，至少具有以下技术效果：
65.1、采用具有隔离子模块44的驱动电源模块40，使全桥llc逆变模块10与驱动控制模块30的供电电源分开，提供驱动信号的抗扰度。
66.2、采用光电隔离技术，驱动信号不失真同时可以防止对驱动发生和控制模块的损坏和干扰；
67.3、对比硅mos或者是硅igbt，这两个可控开关应用开关频率小于40khz，而碳化硅mos和碳化硅igbt推荐的应用开关频率大于100khz，而对于ct高压来说，ct高压的频率越高产生的剂量越稳定，图像分辨率越好。
68.4、采用四个碳化硅形成双全桥电路11，可以更大功率的要求。而且碳化硅mosfet单管最小内阻可以达到15毫欧，这对于硅mos和硅igbt看来是不可想象的。另外碳化硅igbt耐压高达3300v，一般硅mosfet耐压900v,硅igbt常见耐压1200v，可靠性更高。
69.本文参照了各种示范实施例进行说明。然而，本领域的技术人员将认识到，在不脱离本文范围的情况下，可以对示范性实施例做出改变和修正。例如，各种操作步骤以及用于执行操作步骤的组件，可以根据特定的应用或考虑与系统的操作相关联的任何数量的成本函数以不同的方式实现(例如一个或多个步骤可以被删除、修改或结合到其他步骤中)。
70.虽然在各种实施例中已经示出了本文的原理，但是许多特别适用于特定环境和操作要求的结构、布置、比例、元件、材料和部件的修改可以在不脱离本披露的原则和范围内使用。以上修改和其他改变或修正将被包含在本文的范围之内。
71.前述具体说明已参照各种实施例进行了描述。然而，本领域技术人员将认识到，可以在不脱离本披露的范围的情况下进行各种修正和改变。因此，对于本披露的考虑将是说明性的而非限制性的意义上的，并且所有这些修改都将被包含在其范围内。同样，有关于各种实施例的优点、其他优点和问题的j9九游会真人的解决方案已如上所述。然而，益处、优点、问题的j9九游会真人的解决方案以及任何能产生这些的要素，或使其变得更明确的j9九游会真人的解决方案都不应被解释为关键的、必
需的或必要的。本文中所用的术语“包括”和其任何其他变体，皆属于非排他性包含，这样包括要素列表的过程、方法、文章或设备不仅包括这些要素，还包括未明确列出的或不属于该过程、方法、系统、文章或设备的其他要素。此外，本文中所使用的术语“耦合”和其任何其他变体都是指物理连接、电连接、磁连接、光连接、通信连接、功能连接和/或任何其他连接。
72.具有本领域技术的人将认识到，在不脱离本实用新型的基本原理的情况下，可以对上述实施例的细节进行许多改变。因此，本实用新型的范围应仅由权利要求确定。