Принцип работы устройства основан на ограничении синусоидального напряжения питающей сети, подаваемого на первичную обмотку высоковольтного трансформатора. Уровень ограничения выбирается таким образом, чтобы после повышения и выпрямления напряжения трансформаторно-выпрямительным блоком (далее ТВБ) к анодной трубке прикладывалась необходимая разность потенциалов в соответствии с установленными параметрами снимка.

Т. е. по своей сути УПФ является низкочастотным однофазным двухполупериодным питающим устройством, что дает возможность применять его для модернизации флюорографов типа 12Ф7 и ему подобных с использованием имеющихся ТВБ и высоковольтных цепей.

Ограничения синусоидального напряжения осуществляется с помощью широтно-импульсного транзисторного регулятора, включенного последовательно с первичной обмоткой высоковольтного трансформатора (рис. 1). Управление регулятором производится с помощью следящей обратной связи. Сигнал рассогласования формируется путем сравнения напряжения на контрольном отводе ТВБ с уровнем опорного напряжения. Таким образом транзисторы широтно-импульсного регулятора полностью открыты в те моменты времени, когда мгновенное напряжение питающей сети меньше уровня опорного, и призакрываются, переходя в режим активного регулирования мощности тогда, когда напряжение в сети превышает уровень опорного.

Рис. 1.  Упрощенная электрическая схема главной цепи

ШИР — широтно-импульсный регулятор;
S — включатель высокого напряжения;
Т — высоковольтный трансформатор;
VD1...VD4 — выпрямительные диоды;
XR — рентгеновская трубка.

При работе системы регулирования на первичной обмотке высоковольтного трансформатора формируется напряжение, форма которого показана на рис. 2.

Рис. 2.  Форма напряжения на первичной обмотке высоковольтного трансформатора

Более подробно принцип построения системы регулирования напряжения и ее работа описаны в статье «Широтно-импульсный регулятор анодного напряжения рентгеновской трубки».

Требуемые параметры снимка устанавливаются оператором на пульте управления и по линии последовательной связи передаются на центральный процессор системы управления. Получив необходимую информацию о параметрах предстоящего снимка, микропроцессор устанавливает требуемый уровень опорного напряжения для работы широтно-импульсного регулятора и начинает процесс подготовки снимка.

В режиме подготовки снимка активизируются и контролируются процессы раскручивания анода рентгеновской трубки, разогрева катода, закрытия дверей флюорографической кабины и т. п. После завершения подготовительных процессов выполняется сам снимок, во время которого сформированное напряжение прикладывается к первичной обмотке высоковольтного трансформатора. Коммутация напряжения осуществляется оптотиристорами.

Регулировка анодного тока производится путем изменения электронной эмиссии катода рентгеновской трубки, которая в свою очередь зависит от температуры катода. Перед началом экспозиции микропроцессор системы управления выполняет предварительный расчет необходимого тока накала на основе калибровочных характеристик, хранящихся в памяти устройства. При расчете тока накала учитывается амплитуда анодного напряжения и величина анодного тока, которые должны быть достигнуты при выполнении снимка.

Во время выполнения снимка микропроцессор контролирует напряжение и ток рентгеновской трубки, а также отслеживает возникновение аварийных ситуаций.