【正文】 感謝張健、王娟、黨瓊和丁棟等同學對我的幫助。在此期間，我學到了許多的專業(yè)知識、處事的方法和做人的道理，它將使我一生都受益無窮。結 論本設計的成果可用于造船、石油、化工、機械、航天、交通等部門檢查管道、容器等加工焊接質量，以及各種金屬、橡膠、陶瓷等加工質量的無損檢測。它為驅動IGBT提供5V反偏壓，使IGBT更加可靠關斷。在本設計中，IGBT工作時的最大電流在10A以下，工作頻率在500Hz以下，屬于低頻小功率驅動。整流功能模塊是把220V交流電整流，再進行LC濾波，輸出一個較平滑的直流電作為逆變電路的輸入電壓。RC吸收電路接法是吸收電容Cs于電阻RS串聯(lián)后跨接在IGBT的C、E兩端就構成了RC吸收電路。IGBT的保護電路主要是針對結構性故障而言。 IGBT驅動電路的形式和特點IGBT是電壓驅動型器件，根據(jù)電路隔離方式，IGBT驅動器可分為兩大類，一類用光電耦合器，另一類用脈沖變壓器，兩者均可實現(xiàn)信號傳輸及電路隔離。功率MOSFET是單機型電壓驅動器件，它具有工作速度低、輸入阻抗高、熱穩(wěn)定性好以及驅動電路簡單等特點，但它的導通電阻較大，電流容量也較低；而GTO是雙極性電流驅動器件，其阻斷電壓高，載流能力強，但工作速度較慢，驅動電流大，控制電路較復雜。另外，控制電路采用模擬電路，可靠性不高，主回路與逆變電路僅采用電感起扼流作用，因而對元器件質量要求相當高，一旦負載發(fā)生短路，受反饋影響，往往使控制部分又產生新的故障點。最后要焊接元件到PCB板。元器件布局必須考慮元件的可安裝性和可焊接性，不要因為一個小小的元件封裝問題給后來的工作帶來麻煩。所以合理的PCB布局是一個關鍵的環(huán)節(jié)，應當從機械結構、散熱、電磁干擾、將來布線的方便性、美觀性等方面綜合考慮。Prote199SE的印制電路板編輯器為用戶提供了一條快捷的設計印刷電路板的途徑，PCB編輯器通過它的交互性編輯環(huán)境達到了手動設計和自動化設計的完美結合。本系統(tǒng)主電路及驅動電路原理圖和PCB的設計均使用工具軟件Protel99SE來完成。表32 電壓等級選擇開關的含義開關1狀態(tài)開關2狀態(tài)輸出電壓范圍（KV）上撥下?lián)?00~200下?lián)芟聯(lián)?50~250上撥上撥170~300圖313 電壓等級選擇功能模塊原理圖揚聲器驅動功能模塊的功能是在系統(tǒng)發(fā)生異常情況時（如過壓、過流、欠壓、欠流等）驅動揚聲器發(fā)出報警聲。防止X射線管因過熱而損壞。并通過反饋電壓的數(shù)值判斷輸出是否過壓和欠壓。根據(jù)不同的曝光要求選擇其輸出電壓。航空頭是操作臺與X射線管的連接口，航空頭的質量和連接的可靠性直接影響到X射線機工作的穩(wěn)定性和X射線管的壽命。L2，迅速向C3C3C3C34充電，當充電流小于SCR4的維持電流時，SCR4自行關斷。整流功能模塊如圖34所示：圖34 整流功能模塊原理圖在電路中，兩個橋臂上的晶閘管VTVT2的陰極通常式連接在一起（共陰極），此時他們的門極電位接近，故采用脈沖變壓器隔離時，二次繞組間絕緣要求較低，不會因絕緣損壞造成短路。當輸出電壓高于最高點壓5%時，控制電路中的過電壓保護動作，使逆變器停止工作，即切斷高壓。操作臺內部有整流電路、電源變壓器、濾波電感、濾波電容及逆變器等組成。人機界面常使用鍵盤、旋鈕、LED顯示和LCD顯示，X射線探傷機一般通過控制臺上的開關、按鈕或它們的組合進行操作，操作實現(xiàn)的功能由控制臺上的文字和操作手冊給出。控制線路板通過扁平電纜插頭座與顯示電路板及主回路連接，整個儀器的模塊化結構設計便于檢查、維修和更換部件。它也能用于鑄造、焊接工藝連續(xù)觀察。熒光屏成像法是利用射線與熒光物質相互作用產生熒光的現(xiàn)象呈現(xiàn)圖像的。為了避免電子在渡越由陰極到陽極的空間時與空氣分子發(fā)生碰撞，管內被抽成很高的真空。2 X射線探傷機的基本原理及結構分析工業(yè)上廣泛應用射線照相來發(fā)現(xiàn)工件內部存在的缺陷，分析其形成的原因和規(guī)律，評價這些缺陷對工件使用性能的影響，以便改進設計或工藝，進一步提高產品質量，降低生產成本，避免惡性事故的發(fā)生。其中，應用逆變電源技術的工業(yè)X射線探傷機，早在1969年比利時波濤公司己經(jīng)研制成功。X射線探傷是最早應用的幾種探傷方法之一。射線探傷的結果己被列為許多重要產品和零部件的質量判斷依據(jù)，射線探傷已成為一種行之有效不可缺少的探傷方法，應用于幾乎所有的工業(yè)部門。進一步實驗，還發(fā)現(xiàn)它能穿透許多物質，諸如衣服、紙板，甚至頁數(shù)很多的書本，并能使膠片感光，X射線就這樣被發(fā)現(xiàn)了。射線在貫穿物體的過程中，由于與物質相互作用，強度逐漸減小。本設計主要運用晶閘管整流和逆變技術設計了X射線探傷機的主電路及其驅動電路。最后對本系統(tǒng)的設計過程做了總結。出于底片的黑度分布依賴于各部位接受的射線量，而透過射線的強度取決于工件的材料、厚度和缺陷狀況，通過對射線底片的觀察，便可以發(fā)現(xiàn)缺陷并判斷缺陷的大小、性質及分布情況，這就是常用的射線照相法探傷。X射線探傷是最早應用的幾種探傷方法之一。對射線性質的深入研究和工藝技術科學的飛躍發(fā)展，給射線探傷應用打下了基礎。有的已通過鑒定，有的己投入使用。第二章首先闡述了X射線的產生與探傷的成像方法，然后介紹了X射線探傷機的種類、特點和基本結構。X射線發(fā)生的示意圖如圖22所示：圖22 X射線發(fā)生示意圖； ； ；； ； X射線發(fā)生的原理是由變壓器等組成的高壓發(fā)生器產生高電位差，加到X射線的兩端，陽極的電位高于陰極的電位。在工件遠離射線源的一側,放置裝有X射線膠片的暗盒。工業(yè)X射線實時成像法是將貫穿工件后射線強度分布變?yōu)殡娨晥D像顯示缺陷。攜帶式X射線機是一種體積小、重量輕、便于攜帶、適用于高空和野外作業(yè)的X射線機。所以X射線管陽極在實際制造時，都采取各種措施保證冷卻效率。圖24 側面板圖 ； ； ； ； ； 3 X射線探傷機主電路及其驅動電路的設計與實現(xiàn)本系統(tǒng)由操縱臺、X射線發(fā)生器和低壓連接電纜三部分組成。另外，在管桶內鐵心和外部散熱器上各裝有一個溫度繼電器，用來防止溫度過高而損壞機器。下面分別對各功能模塊的功能及工作原理進行描述。逆變功能模塊原理圖如圖35所示:圖35 逆變功能模塊原理圖在電路圖中SCRSCR4分別為主、副晶閘管，L2為換向變壓器（電感），C3C3C3C34為換向電容，D4為反饋二極管（削尖峰），ARD5為逆峰吸收回路，CCR7和R8分別為主、副晶閘管過壓吸收保護元件，ARAR3為壓敏電阻。當下一次SCR4導通時，就把C3C3C3C34跨接在SCR3的兩端，使SCR3受反壓而迫使其關斷。零點檢測電路如圖37所示：圖37 零點檢測功能模塊原理圖電路工作原理是：220V交流電壓經(jīng)電源變壓器降壓后送到零點檢測電路的兩個輸入端，經(jīng)C1C14濾波和DD6限幅后送到電壓比較器的反相輸入端。W1可調節(jié)脈沖，脈沖決定主晶閘管的導通時間，進而可改變電流的大小。一旦X射線發(fā)生過流和欠流，控制電路將會發(fā)出控制信號切斷高壓，使脈沖變壓B3停止工作達到保護目的。數(shù)碼開關撥向的改變能代表四種狀態(tài)，其中的三種狀態(tài)分別代表三個輸出電壓的范圍：開關1向上撥、開關2向下?lián)艽磔敵?00伏，開關1和開關2同時向下?lián)転檩敵?50伏，開關1和開關2同時向上撥為輸出300伏。高質量的印制線路板能保證所設計的電路實現(xiàn)預先設定的各項指標是系統(tǒng)功能分析和調試設計結果的基礎，因此需要再設計印制線路板時精心安排，合理布局，使設計出來的線路板穩(wěn)定可靠運行，抗干擾能力強。這些技術把產品開發(fā)的三個方面有機的結合在一起，即設計人員、設計文件和建立文件的工具三者合為一體。在此環(huán)境下，可 以根據(jù)個人的環(huán)境和喜好設置電路板設計系統(tǒng)的環(huán)境參數(shù)和文檔參數(shù)；；，在電路板中會出現(xiàn)元件封裝連接關系組成的一些凌亂的圖案，需要人工或自動將元件放置到適當?shù)奈恢?；，包括設定導線間距、導線拐角、導線形式 、導線寬度等； Advance Rote 99Protel高級無網(wǎng)格布線器進行自動布線。同時在布線的工程中要不斷的修改元件的布局來保證布線的要求。對于支持PROTEL99格式的加工廠家，可將文件另存為PCB 格式的二進制文件，然后做一次DRC，通過后不存盤退出，*.PC B文件。3D仿真圖分別如圖31320所示。根據(jù)國際電工委員會IEC/TC（CO）1339文件建議，其各部分名稱基本上沿用場效應晶體管的相應命名方法。一般來講，IGBT的開關速度低于功率MOSFET，但是IR公司新系列IGBT的開關特性非常接近功率MOSFET，而且導通特性也不受工作電壓的影響。IGBT逆變電路的另外一個顯著特點是控制電路簡單、控制功能模塊集成化程度高、功能齊全，與晶閘管逆變電路相比，減少了電感和換向電容，因而整機重量大為減輕，并大大改善了X射線機整體性能、可靠性和智能性。2．由于負載短路引起流過IGBT集電極和發(fā)射極的電流異常增大，使柵極附近局部過熱而損壞。FGA25N120ANTD圖形符號如圖319所示：圖321 FGA25N120ANTD圖形符號FGA25N120ANTD的其他特性包括：低飽和電壓(VCE(sat),typ= IC = 25A和TC=25176。L1為高壓變壓器的初級繞組，由IGBT斬波后的脈動電壓送到高壓變壓器進行升壓，最后驅動X射線管進行探傷。（2）正常關斷過程當控制電路使TS01的1腳和2腳無電流流過時，光電耦合器TS01不通，A點電位上升，使VT1導通。（2）故障2：觸摸機器時觸電處理方法：接地不良或機器內部絕緣不好，應檢查接地是否良好。在現(xiàn)有的工作基礎上，可以進一步展開的工作主要包括：①在電路中采用光電隔離等措施進一步提高系統(tǒng)的抗干擾能力，使系統(tǒng)工作更可靠穩(wěn)定；②在系統(tǒng)中集成數(shù)據(jù)存儲功能模塊，增加總工作時間累計功能；③優(yōu)化電路硬件結構，降低系統(tǒng)的功耗，提高生存期；④改善電路工作方式，降低系統(tǒng)的工作噪聲。在學習和生活上您也給予了我無限的關懷愛護，使我克服各種困難，不斷前進。襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節(jié)衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節(jié)衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節(jié)衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節(jié)衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節(jié)衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆