PESAWAT CONDENSATOR DISCHARGE

1. FILOSOFI PESAWAT CONDENSATOR DISCHARGE TEGANGAN TINGGI

Pesawat kondensator discharge adalah suatu pesawat roentgen yang diciptakan menggunakansistem discharge, dengan memanfaatkan muatan condensator sebagai sumber teganagan sehingga dapat menghasilkan teganagan untuk membangkitkan frekuensi tinggi.

Rangkaian pembangkit sinar roentgen pada condensator discharge bekerja berdasarkan system rangkaian pengganda tegangan serta rangkaian pengisian dan pengosongan muatan condensator.
Rangakaian pengganda tegangan ini digunakan untuk melipatgandakan tegangan, tegangan inilahyangakan ditampung muatannya poada rangkaian condensator, dan muatan akan dibuang apabila terjadi expose sehingga akan mengaktifkan X-ray tube dan akan menghasilkan sinar- X.

Pesawat roentgen kondensator discharge lebih efisien penggunaanya dibandingkan dengan pesawat roentgen stationary, hal ini dikarenakan selai bentuk fisiknya yang mobile, pesawat inipun memiliki beberapa keuntungan yaitu, dengan pesawat condensator discharge trafo tegangan tinggi ( HTT ), trafo filament, rangkaian rectifier, X-ray tube , rangkaian osilasi tegangan tinggi bentuknya lebih kecil sehingga dapat dikemas menjadi satu tempat ( Single Tank ), sehingga dapat mengefisienkan tempat.

Secara garis besar pesawat codensator discharge terdiri dari beberapa blok rangkaian yang tidak jauh berbeda dengan pesawat roentgen convensional tetapi pada pesawat dengan system kondensator discharge memiliki blok rangkaian pengisi kondensator. Dengan menggunakan elemen kering, tegangan baterai yang searah dirubah menjadi tegangan bolak-balik oleh rangkaian inverter dan diperkuat dengan rangkaian pengganda tegangan.

Salah satu contoh dari pesawat dengan menggunakan system condensator discharge adalah pesawat Cordless Mobile X-ray System MC125L-50. pesawat ini mengggunakan tabung triode sebagai penghasil sinar X. tabung ini dilengkapi oleh Grid, grid ini digunakan untuk mengendalikan terjadinya expose.

Symbol tabung triode
Pada pesawat ini menggunakan system pengaturan oleh mikrokomputer sehingga pengaturan sangat efisien.
Pesawat ini memiliki 3 pemilihan KV yaitu :
• 90 KV – 125 KV
• 55 KV – 100 KV
• 0 KV – 60 KV
pengontrolan KV dapat dilakukan dengan memutar selector KV sehinggapengguna dapat memilih sesui dengan objek yang akan dipotret.

2. PERANAN RANGKAIAN TERHADAP PESAWAT

Sebagaimana telah diuraikan prinsip kerja pesawat kondensator discharge, maka dengan adanya pengisian tegangan ( muatan ) pada condensator maka akan terjadi batas maksimal sesuai tegangan yang telah diatur oleh user. Misalnya pengguna akan memotret tulang belakang pasien dewasa ( 85-95Kg ) sebesar 75 KV, 50 mAs dengan jarak expose 100 m, maka user akan menekan tombol charge untuk mengisi condensator sesuai tegangan yang dikehendaki yaitu sebesar 75 KV.

Tetapi user tidak akan mengetahui apakah condensator sudah terisi sesuai tegangan yang dikehendaki atau tidak. Untuk mengetahui hal tersebut maka rangkaian pengisian tegangan tinggi dilengkapi dengan rangkaian pendeteksi tegangan pengisian condensator. Dengan adanya rangkaian ini dapat digunakan sebagai pendeteksi apabila pengisian muatan pada condensator discharge telah sesuai dengan KV yang diset oleh user, sehingga pada pesawat akan menandakan bahwa charge telah sesuai dan pesawat siap untuk digunakan.


3. CARA KERJA RANGKAIAN PENDETEKSI TAGANGAN PENGISIAN

Pada pengoprasian pesawat roentgen, mempunyai tiga tahapan utama yaitu:
• Preparation
• Ready
• Expose

Ketiga tahapan ini harus dilakukan secara seksama agar pelaksanaan pemotretan dapat sesuai prosedur.
Preparation, dilakukan dengan pengaturan LVR ( Line Voltage Regulator ), mengatur timer, pemilihan KV, pemilihan mA, dan mengaktifkan tombol charge.

Tahap pertama sebelum melakukan expose adalah dengan mengatur LVR, dengan mengatur LVR maka user akan mendapatkan tegangan yang sesuai dengan kebutuhan pesawat sehingga lampu indicator akan menyala dan penunjuk meter akan menunjuk ketengah. Lalu lakukan pemilihan lamanya penyinaran dengan memutar timer selector sehingga user dapat menentukan lamanya penyinaran sesuai objek yang akan dipotret.
Tindakan selanjutnya adalah dengan mengatur KV regulator, misal user akan memotret tulang belakang pasien dengan tegangan sebesar 75 KV maka putar selector maka dapat dipilih nilai KV yang dibutuhkan sesuai objek yang akan di potret.

Setelah itu tekan tombol charge maka proses pengisian pun akan mulai berlangsung melalui rangkaian pengisian tegangan tinggi. Arus akan mengalir dan diinduksikan ke lilitan sekunder Auto transformer, Sehingga apabila user menekan tombol charge maka arus akan diteruskan ke rangkaian inverter. Rangkaian ini terdiri dari dari beberapa transistor ( TR1, TR2, TR3, TR4 ) yang bekerja dengan arah arus berlawanan, sehingga tegangan yang dihasilkan akan menjadi bolak-balik. Maka tegangan dari primer HTT akan diinduksikan ke sekunder HTT dan tegangan akan mulai mengisi kondensator sisi positif dan negative .
Bersamaan dengan pengisian condensator maka rangkaian pendeteksi pengisian pun akan mulai bekerja. Berikut akan dijelaskan lebih lanjut cara kerja rangkaian pendeteksi pengisian tegangan.
Apabila terjadi proses pengisian pada condensator, maka arus akan mengalir menuju rangkaian pendeteksi, tetapi sebelumnya arus akan dirubah menjadi sangat kecil seiring pengaturan tagangan, oleh resistor dengan nilai 400M.

Pada pin positif condensator arus akan menglir menuju rangkaian Op Amp sebagai comparator. Tetapi tegangan akan di drop oleh rangkaian voltage devider, yang terdiri dari resistor yang dirakit paralel dengan nilai R197 = 100K dan R198 = 10K, dengan adanya rangkaian ini tegangan akan dibagi dengan perbandingan 1 V sama dengan 10 KV. Rangkaian ini dirancang supaya tegangan yang masuk kerangkaian menjadi kecil, sebab pada rangkaian pendeteksi terdiri dari IC-IC yang bekerja pada tegangan yang sangat rendah yaitu antara 5V-15V.

Tegangan referensi pin negative A10 kita atur sesuai tegangan pengisian condensator yaitu sebesar 7,5 V ( dengan ketentuan 1V=10KV ). Ketika tegangan pada pin positif A10 menyamai atau melebihi dari Vreff, maka tegangan output dari comparator (A10) akan menjadi lebih negative sebesar nilai yang telah diatur sebelumnya, sehingga pada CKV akan terbaca nilai 7,5 V.

Tegangan akan diterusakan kerangkaian Op Amp sebagai Buffer. Rangkaian ini bekerja sebagai pengikut tegangan, sehingga output akan sama sebesar 7,5V. sinyal pengisian tegangan tinggi ( CCHA ) akan diterima oleh CPU board. CPU board akan memerintahkan sinyal pengisian tegangan tinggi untuk berhenti ketika harga dari tegangan pengisian sama dengan Vreff atau melebihi Vreff.

Pengisian tegangan pada pin negative capasitor discharge akan dideteksi oleh rangkaian comparator A13 dan A7.pada rangkaian ini sinyal akan diproses sehingga menyampaikan informasi pada display sesuai dengan waktu penghentian pengisian condensator.

Cara kerjanya sebagai berikut :

Tegangan pengisian pada pin negatifcondensator akan mengalirkan arus sebesar I = V/R sehingga arus akan dialirkan ke rangkaian pendeteksi, sebelumnya tegangan akan di drop oleh Resistor. Sehingga tegangan akan dibagi dan menjadi kecil.

Arus akan mengalir ke rangkaian comparator A13. tegangan pada pin 3 (+) dari condensator melebihi atau menyamai Vreff maka tegangan output akan menjadi lebih negative dari Vreff. Sehingga output dari A13 ini akan dimanfaatkan unutk merubah Vo A7, dengan keadaan sebelumnya -15V menjadi +15V. tegangan +15V merupakan batas tegangan yang dibutuhkan untuk mengaktifkan IC LM741 sebagai comparator, karena rangkaian comparator memiliki dua keadaan output yaitu +V saturasi dan –V saturasi maka Vo A7 akan berubah keadaan, tegangan berubah dari -15V menjadi +15V. keadaan +Vsat inilah yang dimanfaatkan untuk mengeset RS flip-flop. Sinyal positif akan mengeset pin S (8) dengan output dengan binary pulse pada Q akan High sedangkan pada Q akan menjadi low.

Keadaan ini akan disampaikan ke CPU board saehingga CPU akan mengirimkan informasi ke display, sehingga pada display akan tertulis CHARGE OVER. Maka user dapat mengetahui bahwa pengisian telah selesai sesuai dengan tegangan yang dikehendaki, dan alat siap untuk digunakan.
Saetelah itu pesawat siap untuk memotret pasien dan tahap selanjutnya dapat dilakukan yaitu dengan menekan tombol ready, sehingga anoda akan mulai berputar dari 0-3000 Rpm. Setelah itu dapat dilakukan expose.

4. FUNGSI KOMPONEN

Rangkaian Buffer
Rangkaian ini disebut sebagai rangkaian pengikut tegangan, tegangan masukannya diterapkan langsung ke pin positif. Karena tegangan antara pasak (+) dari Op Amp itu bisa dianggap nol. Tegangan keluaran menyamai tegangan masukan baik besarnya maupun tandanya, gain tegangannya adalah satu.

RangkaianComparator
Rangkaian ini adalah sebuah rangkaian yang bekerja membandingkan tegangan isyarat peda suatu masukan dengan suatu tegangan acuan ( Vreff ) pada masukan lainnya. Keluarannya berubah diantara batas-batas yang ditetapkan oleh tegangan –tegangan jenuh, +Vsat dan –Vsat yang biasanya kira-kira 13V.

RS Flip-Flop
Rangkaian RS flip-flop terdiri dari gerbang NAND, yang memiliki keluaranyang berdetak, hanya berubah pada satu pulsa detak. flip-flop ini bekerja secara sinkron, sekali diset atau direset akan tetap pada keadaan tersebut kecuali bila merubah beberapa masukan.