具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

当前，高压发生器的电源分配单元(PowerDistributionUnit，PDU)的供电方法通常有以下两种方式，一种是网电经CT扫描间的电源系统控制输出，经过滑环直接供给高压发生器，高压发生器内部控制电路所需的直流电源由网电转换得到；另一种是网电和控制电分开，控制电由布置在旋转部分的开关电源直接供给。但是，上述第一种供电方式存在若高压发生器内部控制电供电异常，则整个高压发生器将处于宕机状态，与CT旋转部分主控单元失联，会上报多种错误，不能定位故障原因的问题；第二种供电方式存在高压发生器内部各部件之间因状态不同步而导致上报错误的问题，存在一定的安全风险。本申请实施例提供一种上电控制系统，可以解决上述技术问题。

本申请实施例提供的上电控制系统，可以应用于计算机断层成像(ComputedTomography,CT)设备中，该CT设备的高压发生器中可以包括上述上电控制系统。下面对本申请实施例提供的上电控制系统的包括的器件和工作原理进行详细说明。

在一个实施例中，提供了一种上电控制系统，如图1所示，该上电控制系统包括：电源10、上电时序控制单元20和高压电源分配单元30；上述上电时序控制单元20分别与上述电源10和上述高压电源分配单元30连接；上述上电时序控制单元20，用于将上述电源10输出的直流控制电传输给上述高压电源分配单元30；高压电源分配单元30根据直流控制电进行初始化；上电时序控制单元20，还用于在确定高压电源分配单元30完成初始化的情况下，将电源10输出的网电传输给高压电源分配单元30。

其中，高压电源分配单元30根据上电时序控制单元20传输的直流控制电进行初始化是指通过给高压电源分配单元30供给直流控制电使高压电源分配单元30正常工作起来。

本公开实施例中，上电控制系统包括：电源10、上电时序控制单元20和高压电源分配单元30，其中，上电时序单元20分别与电源10和高压电源分配单元30连接。上电时序控制单元20，首先用于将电源10输出的直流控制电传输给高压电源分配单元30，高压电源分配单元30根据上电时序控制单元20传输的直流控制电进行初始化，使高压电源分配单元30正常工作起来，上电时序控制单元20，还用于在确定高压电源分配单元30完成初始化即正常工作起来的情况下，将电源10输出的网电传输给高压电源分配单元。

本实施例中，由于在电源与高压电源分配单元之间接入了上电时序控制单元，从而实现了先给高压电源分配单元供给直流控制电，让高压电源分配单元内部控制电路正常工作起来，在确定高压电源分配单元内部各部件完成状态初始化并处于一种可控状态的情况下，上电时序控制单元再将电源输出的网电传输给高压电源分配单元，避免了因各部件状态不同步之间造成的报错，并且更加安全可靠。

在一个实施例中，如图2所示，上述上电时序控制单元20包括：功率管驱动电路201、网电功率管202和直流电功率管203；功率管驱动电路201，用于向直流电功率管203输入第一控制信号；直流电功率管，用于根据该第一控制信号在预设时长到达时开启后，将直流控制电传输给高压电源分配单元30；功率管驱动电路201，还用于在确定高压电源分配单元30完成初始化的情况下，向网电功率管202输入第二控制信号；网电功率管202，用于根据该第二控制信号将网电送入高压电源分配单元30。

本公开实施例中，上述上电时序控制单元20包括：功率管驱动电路201、网电功率管202和直流电功率管203，功率管驱动电路201，用于向直流电功率管203输入第一控制信号。直流电功率管203，用于根据该第一控制信号在预设时长到达时开启后，将上述电源10输出的直流控制电传输给高压电源分配单元30，以使高压电源分配单元30进行初始化，使高压电源分配单元30内部控制电路正常工作起来；功率管驱动电路201，还用于在确定高压电源分配单元30完成初始化的情况下，向网电功率管202输入第二控制信号，以使网电功率管202根据该第二控制信号将电源10输出的网电送入高压分配单元30。可选的，本公开实施例中，预设时长可以为60s，也可以为30s，或者根据高压电源分配单元的实际工作情况进行实时地确定，本实施例在此不对预设时长进行限制。可选的，上述第一控制信号可以为电信号，第二控制信号也可以为电信号。

本实施例中，由于上电时序控制单元包括功率管驱动电路、网电功率管和直流电功率管，功率管驱动电路能够向直流电功率管输入第一控制信号，使直流电功率根据第一控制信号在预设时长到达时开启后，将电源输出的直流控制电传输给高压电源分配单元，进而可以使功率管驱动电路在确定高压电源分配单元完成初始化的情况下，向网电功率管输入第二控制信号，使网电功率管根据第二控制信号将网电送入高压电源分配单元，这样能够先向高压电源分配单元传输直流控制电，使高压电源分配单元根据直流控制电进行初始化，进而在高压电源分配单元完成初始化的情况下，再向网电功率管输入第二控制信号，以使网电功率管根据第二控制信号将电源输出的网电输入高压电源分配单元，这样是在确定高压电源分配单元内部各部件完成状态初始化并处于一种可控状态的情况下，将电源输出的网电传输给高压电源分配单元的，避免了因各部件状态不同步之间造成的报错，并且更加安全可靠。

在一个实施例中，请继续参见图2，上述功率管驱动电路201包括：直流控制电驱动电路和网电驱动电路；直流控制电驱动电路的控制端与所述直流电功率管203连接，所述直流控制电驱动电路的输入端与所述电源10的直流控制电连接，所述直流控制电驱动电路的输出端与所述高压电源分配单元30连接；所述网电驱动电路的控制端与所述网电功率管202连接，所述网电驱动电路的输入端与所述电源10的网电连接，所述网电驱动电路的输出端与所述高压电源分配单元30连接。

本公开实施例中，上述功率管驱动电路201包括：直流控制电驱动电路和网电驱动电路。

上述直流控制电驱动电路的控制端与直流电功率管203连接，直流控制电驱动电路的输入端与电源10的直流控制电连接，直流控制电驱动电路的输出端与高压电源分配单元30连接。可选的，如图3所示，该直流控制电驱动电路包括充电通路，该充电通路的输入端与电源10的直流控制电连接，该充电通路的输出端与高压电源分配单元30连接；该充电通路以预设的充电速率为与上述直流电功率管203连接的电容充电，以使直流电功率管203在上述预设时长到达时开启。这里需要说明的是，如图3所示，直流控制电驱动电路使用的是MOSFET管，一方面，使用双MOSFET管并联的方式增加了电流的通流能力，实现散热均衡，另一方面，对MOSFET管的开通使用缓启动方式，通过在MOSFET管栅源之间增加电容，延缓MOSFET管的开启时间，使负载电流逐渐增加，而减小大的启动电流对开关电源的冲击。可选的，请继续参见图3，上述直流控制电驱动电路还包括放电通路，该放电通路的输入端与控制器连接，该放电通路的输出端与上述电容连接，该放电通路用于根据控制器输出的控制信号控制上述电容两端电压进行放电，以使直流电功率管203关闭，即如图3所示，当控制IO发送使能信号后，Q2导通，Q3不导通，S1开关断开，AC-DC输入电压通过C1、R1、R3、Q2回路对C1进行充电，C1两端电压缓慢上升，进而控制Q1缓慢开启，当控制IO禁能后，Q2断开，Q3导通，使S1开关闭合，C1两端电压通过R2、S1进行快速放电，使得Q1迅速关闭。需要说明的是，上述缓启动电路也会造成MOSFET管在需要关断时，关断缓慢的问题，如果在MOSFET管前端正常供电时切断MOSFET管，会由于关断缓慢，造成MOSFET管漏源之间电阻增加，大电流通过时功耗急剧增加，超过其热承受能力导致烧毁，通过上述放电通路能够实现MOSFET管的快速关断，避免了MOSFET管因缓慢关断而造成的烧毁问题。

上述网电驱动电路的控制端与上述网电功率管202连接，该网电驱动电路的输入端与上述电源10连接，该网电驱动电路的输出端与上述高压电源分配单元30连接。可选的，如图4所示，该网电驱动电路包括网电开关和光耦晶闸管，上述网电开关和上述光耦晶闸管连接；该网电驱动电路用于控制网电开关开启，在上述光耦晶闸管过零触发时，导通网电功率管202，控制网电功率管202开启。

本实施例中，功率管驱动电路包括直流控制电驱动电路和网电驱动电路，直流控制电驱动电路的控制端与直流电功率管连接，直流控制电驱动电路的输入端与电源的直流控制电连接，直流控制电驱动电路的输出端与高压电源分配单元连接，直流控制电驱动电路包括的充电通路能够以预设的充电功率为直流电功率管连接的电容充电，以使直流电功率管在预设时长到达时开启，实现了直流电功率管的缓启动，直流控制电驱动电路的放电通路能够根据控制器输出的控制信号控制与直流电功率管连接的电容两端电压进行放电，以使直流电功率管能够快速关闭，解决了在负载电流较大时切断直流电功率管由直流控制电驱动电路造成的直流电功率管慢关断引发的功率管烧毁问题；网电驱动电路包括网电开关和光耦晶闸管，网电开关和光耦晶闸管连接，只有在网电过零时，才会触发功率管导通，从而减少了负载对网电的冲击。

在一个实施例中，如图5所示，上述上电时序控制单元20还包括：网电电压检测电路204；所述网电电压检测电路204分别与所述网电功率管202的输入端和输出端连接；网电电压检测电路204，用于检测所述网电功率管202的输入电压值和输出电压值是否在第一预设范围内，若所述网电功率管202的输入电压值和输出电压值均在所述第一预设范围内，则向CT机架的主控电路输出第一状态反馈信号，若所述网电功率管202的输入电压值和输出电压值均不在所述第一预设范围内，则向所述CT机架的主控电路输出第二状态反馈信号；所述第一状态反馈信号用于表征所述网电功率管202工作正常，所述第二状态反馈信号用于表征所述网电功率管202工作异常。

本公开实施例中，上述上电时序控制单元20还包括：网电电压检测电路204，该网电电压检测电路204分别与上述网电功率管202的输入端和输出端连接；该网电电压检测电路204，用于检测上述网电功率管202的输入电压值和输出电压值是否在第一预设范围内，若网电功率管202的输入电压值和输出电压值均在该第一预设范围内，则向CT机架的主控电路输出用于表征网电功率管202工作正常第一状态反馈信号，若网电功率管202的输入电压值和输出电压值均不在上述第一预设范围内，则向CT机架的主控电路输出用于表征网电功率管202工作异常的第二状态反馈信号。可选的，网电电压检测电路204可以对网电功率管202前后的网电幅值进行检测，采用互感器将网电电流信号转变为电压信号，与比较器的阈值进行比较，实现网电功率管202的过压欠压检测，输出表征网电功率管工作状态的反馈信号。

本实施例中，上电时序控制单元还包括网电电压检测电路，该网电电压检测电路分别与网电功率管的输入端和输出端连接，网电电压检测电路能够检测网电功率管的输入电压值和输出电压值是否在第一预设范围内，若网电功率管的输入电压值和输出电压值均在第一预设范围内，则向CT机架的主控电路输出表征网电功率管工作正常的第一状态反馈信号，若网电功率管的输入电压值和输出电压值均不在第一预设范围内，则向CT机架的主控电路输出表征网电功率管工作异常的第二状态反馈信号，这样能够确保网电功率管的输入电压值和输出电压值均在预设范围内，使CT机架也能及时地获取到网电功率管的工作状态，保证了网电功率管的稳定工作。

在一个实施例中，请继续参见图5，上述上电时序控制单元20还包括：控制电电压检测电路205；控制电电压检测电路205分别与所述直流电功率管203的输入端和输出端连接；所述控制电电压检测电路205，用于检测所述直流电功率管203的输入电压值和输出电压值是否在第二预设范围内，若所述直流电功率管203的输入电压值和输出电压值均在上述第二预设范围内，则向CT机架的主控电路输出第三状态反馈信号，若所述直流电功率管203的输入电压值和输出电压值均不在上述第二预设范围内，则向所述CT机架的主控电路输出第四状态反馈信号；所述第三状态反馈信号用于表征所述直流电功率管工作正常，所述第四状态反馈信号用于表征所述直流电功率管工作异常。

本公开实施例中，上述上电时序控制单元20还包括：控制电电压检测电路205，该控制电电压检测电路205分别与上述直流电功率管203的输入端和输出端连接；该控制电电压检测电路205，用于检测上述直流电功率管203的输入电压值和输出电压值是否在第二预设范围内，若直流电功率管203的输入电压值和输出电压值均在该第二预设范围内，则向CT机架的主控电路输出用于表征直流电功率管203工作正常第三状态反馈信号，若直流电功率管203的输入电压值和输出电压值均不在上述第二预设范围内，则向CT机架的主控电路输出用于表征直流电功率管203工作异常的第四状态反馈信号。可选的，控制电电压检测电路205可以通过分压方式，采样控制电，将其转换为小幅值电压，与比较器的阈值进行比较，实现直流电功率管203的过压欠压检测，输出表征直流电功率管203工作状态的反馈信号。

本实施例中，上电时序控制单元还包括控制电电压检测电路，该控制电电压检测电路分别与直流电功率管的输入端和输出端连接，控制电电压检测电路能够检测直流电功率管的输入电压值和输出电压值是否在第二预设范围内，若直流电功率管的输入电压值和输出电压值均在第二预设范围内，则向CT机架的主控电路输出表征直流电功率管工作正常的第三状态反馈信号，若直流电功率管的输入电压值和输出电压值均不在第二预设范围内，则向CT机架的主控电路输出表征直流电功率管工作异常的第四状态反馈信号，这样能够确保直流电功率管的输入电压值和输出电压值均在预设范围内，使CT机架也能及时地获取到直流电功率管的工作状态，保证了直流电功率管的稳定工作。

在一个实施例中，请继续参见图5，上述上电时序控制单元20还包括：功率管故障检测器206；所述网电功率管202包括散热器，所述直流电功率管203包括散热器，所述功率管故障检测器206分别与所述网电功率管202的散热器和所述直流电功率管203的散热器连接；所述功率管故障检测器206，用于获取所述网电功率管202的散热器的温度以及所述直流电功率管203的散热器的温度，根据所述网电功率管202的散热器的温度对所述网电功率管202进行故障检测，根据所述直流电功率管203的散热器的温度对所述直流电功率管203进行故障检测。

本实施例中，上述上电时序控制单元20还包括功率管故障检测器206，网电功率管202包括散热器，所述直流电功率管203包括散热器，需要说明的是，网电功率管202和直流电功率管203的失效模式通常均是短路失效，而短路失效的表现为功率管直通，即使发生失效也无法察觉，会造成安全隐患，但这种失效模式有明显的特征，即功率管发热非常严重，温度会急剧升高，因此，本实施例中功率管故障检测器206分别与网电功率管202的散热器和直流电功率管203的散热器连接，功率管故障检测器206用于获取上述网电功率管202的散热器的温度以及所述直流电功率管203的散热器的温度，根据所述网电功率管202的散热器的温度对所述网电功率管202进行故障检测，根据所述直流电功率管203的散热器的温度对所述直流电功率管203进行故障检测，其实现原理可参见图5a。可选的，图5a中的温度传感器可以选用中心开孔的温度传感器，该温度传感器感温端是金属材质，类似使用垫片的方式，螺钉先后穿过温度传感器中孔和网电功率管202或直流电功率管203的固定孔，将二者固定在网电功率管202的散热器上或者直流电功率管203的散热器上，在网电功率管202的散热器或直流电功率管203的散热器距离网电功率管202和直流电功率管203的等距位置出，也用螺钉固定一个温度传感器，将这三个温度传感器的引线通过接插件接入PCB的温度检测电路中，温度检测电路检测这三个传感器的温度值，并与超温阈值进行比较，当至少两个传感器温度超过阈值后，认为网电功率管202或直流电功率管203出现故障。

本实施例中，上电时序控制单元还包括功率管故障检测器，网电功率管包括散热器，直流电功率管包括散热器，该功率管故障检测器分别与网电功率管的散热器和直流电功率管的散热器连接，该功率管故障检测器能够获取网电功率管的散热器的温度以及直流电功率管的散热器的温度，能够根据网电功率管的散热器的温度对所述网电功率管进行故障检测，根据所述直流电功率管的散热器的温度对所述直流电功率管进行故障检测，能够对网电功率管和直流电功率管的工作状态进行监控，这样就可以及时的检测到网电功率管和直流电功率管的故障状态，实现了对网电功率管的工作状态和直流电功率管的工作状态的及时监控。

在一个实施例中，如图6所示，上述上电控制系统还包括CT机架40；上电时序控制单元20，还用于将所述网电功率管202的故障状态信号和所述直流电功率管203的故障状态信号上报给所述CT机架40的主控电路。

本实施例中，上述上电控制系统还包括与上电时序控制单元20连接的CT机架40，上述上电时序控制单元20还用于将网电功率管202的故障状态信号和直流电功率管203的故障状态信号上报给该CT机架的40的主控电路。可选的，上电时序控制单元20与CT机架40间可以无线连接，也可以有线连接。

本实施例中，上电控制系统还包括CT机架，这样上电时序控制单元能够将网电功率管的故障状态信号和直流电功率管的故障状态信号上报给CT机架的主控电路，使CT机架的主控电路能够及时地获取网电功率管的故障状态信号和直流电功率管的故障状态信号，从而可以使CT机架的主控电路能够对网电功率管的故障状态和直流电功率管的故障状态进行及时地监控，能够使CT机架及时地定位高压电源分配单元因电源的供电问题而导致的故障原因。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。