CN105723810A - 高电压发生装置及具备高电压发生装置的x射线拍摄装置 - Google Patents
高电压发生装置及具备高电压发生装置的x射线拍摄装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105723810A CN105723810A CN201480062683.1A CN201480062683A CN105723810A CN 105723810 A CN105723810 A CN 105723810A CN 201480062683 A CN201480062683 A CN 201480062683A CN 105723810 A CN105723810 A CN 105723810A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- iron core
- secondary winding
- segmentation
- ray
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05G—X-RAY TECHNIQUE
- H05G1/00—X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
- H05G1/08—Electrical details
- H05G1/26—Measuring, controlling or protecting
- H05G1/30—Controlling
- H05G1/32—Supply voltage of the X-ray apparatus or tube
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/40—Structural association with built-in electric component, e.g. fuse
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/40—Structural association with built-in electric component, e.g. fuse
- H01F2027/408—Association with diode or rectifier
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- X-Ray Techniques (AREA)
Abstract
为了提供具有在维持二次绕组与铁芯之间的绝缘的同时小型化的高电压变压器的高电压发生装置,高电压发生装置具有:高电压变压器,其具有一次绕组、二次绕组和铁芯;高电压整流器,其将从所述高电压变压器输出的交流电压整流为直流电压,所述二次绕组和所述铁芯在通过所述一次绕组中流过交流电流而产生的磁通的方向上进行分割,分割后的各二次绕组各自对应地缠绕在分割后的各铁芯上,在分割后的各铁芯之间配置了电介质。
Description
技术领域
本发明涉及一种进行X射线拍摄的X射线拍摄装置,特别是涉及一种将用于X射线拍摄装置的X射线高电压装置内的高电压变压器小型化的技术。
背景技术
X射线拍摄装置是根据通过向被检测体照射X射线而取得的透射X射线量来生成/显示被检测体的X射线图像的装置。特别是将根据从被检测体的周围照射X射线而取得的来自各种角度的透射X射线量来再构成/显示被检测体的截面图像的装置称为X射线CT(ComputedTomography计算机断层扫描)装置。
在这些X射线拍摄装置中,对于缩减设置面积、小型轻量化的要求不断提高。作为X射线拍摄装置的一构成要素的X射线高电压装置中的高电压变压器在装置容积中占据的比例大,将高电压变压器小型化可有效地使整个装置小型化。高电压变压器是利用电磁感应来对交流电压的高低进行变换的电力设备,当用于X射线高电压装置时将输入电压变换为更高的电压,例如变换为100kV~140kV程度的高电压。即在高电压变压器的二次绕组中需要确保绝缘距离并且需要为了小型化而采取措施。特别是在X射线CT装置中,还希望将被检测体进入的开口部变得更大,所以高电压变压器的小型化是重要的。
在专利文献1中公开了主变压器具有多个二次绕组,并分别与倍压整流电路相连接,通过将这些输出串联连接来生成更高电压。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2003-244957号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而,即使是专利文献1那样具有多个二次绕组的结构,一般也会在成为接地电压的铁芯与二次绕组之间产生高电压,当考虑铁芯与二次绕组之间的绝缘距离时,难以使高电压变压器小型化。
因此本发明的目的在于提供一种高电压发生装置和具备该高电压发生装置的X射线拍摄装置,所述高电压发生装置具有在维持二次绕组与铁芯之间的绝缘的同时小型化的高电压变压器。
解决课题的手段
为了达成上述目的,本发明具备:高电压变压器,其具有一次绕组、二次绕组和铁芯;高电压整流器,其将从所述高电压变压器输出的交流电压整流为直流电压,将所述二次绕组和所述铁芯在通过所述一次绕组中流过交流电流而产生的磁通的方向上进行分割,在分割后的各铁芯上以分别对应的方式缠绕分割后的各二次绕组,并在分割后的各铁芯之间配置电介质。
另外,本发明是一种X射线拍摄装置,其具备向被检测体照射X射线的X射线源和向所述X射线源提供电力的X射线高电压装置,所述X射线高电压装置具备:高电压变压器,其具有一次绕组、二次绕组和铁芯;高电压整流器,其将从所述高电压变压器输出的交流电压整流为直流电压,将所述二次绕组和所述铁芯在通过所述一次绕组中流过交流电流所产生的磁通的方向上进行分割,在分割后的各铁芯上以分别对应的方式缠绕分割后的各二次绕组,并在分割后的各铁芯之间配置电介质。
发明效果
通过本发明,能够提供一种高电压发生装置和具备该高电压发生装置的X射线拍摄装置,所述高电压发生装置具有在维持二次绕组与铁芯之间的绝缘的同时小型化的高电压变压器。
附图说明
图1是表示本发明的X射线CT装置的全体结构的框图。
图2是表示本发明的X射线控制装置的结构的框图。
图3是第一实施方式的高电压发生装置的配线图。
图4是第一实施方式的高电压变压器的结构图。
图5是第二实施方式的高电压变压器的结构图。
图6是第三实施方式的高电压发生器的结构图。
图7是第四实施方式的高电压变压装置的配线图。
图8是第四实施方式的高电压变压器的结构图。
图9是第五实施方式的高电压变压器的结构图。
图10是第六实施方式的高电压变压器的结构图。
图11是第七实施方式的高电压变压器的结构图。
图12是第八实施方式的高电压变压器的结构图。
图13是第九实施方式的高电压变压器的结构图。
图14是第十实施方式的高电压变压器的重要部位的立体图。
图15是图14的截面图。
图16是第11实施方式的高电压变压器的结构图。
具体实施方式
以下按照附图对本发明的优选实施方式进行说明。另外,在以下的说明以及附图中,对具有同一功能结构的构成要素赋予相同的符号由此来省略重复说明。
图1是表示本发明的X射线拍摄装置的一个例子即X射线CT装置的全体结构的框图。如图1所示,X射线CT装置1具备扫描机架部100和操作单元120。
扫描机架部100具备X射线管装置101、旋转圆盘102、准直仪103、X射线检测器106、数据收集装置107、寝台装置105、机架控制装置108、寝台控制装置109、X射线控制装置110。X射线管装置101是向放置在寝台装置105上的被检测体照射X射线的装置,成为X射线源。准直仪103是限制从X射线管装置101照射的X射线的放射范围的装置。
旋转圆盘102具备寝台装置105上放置的被检测体进入的开口部104,并且搭载X射线管装置101和X射线检测器106,并在被检测体的周围进行旋转。X射线检测器106是对透射了与X射线管装置101相对配置的被检测体的X射线进行检测,由此测量透射X射线的空间分布的装置,在旋转圆盘102的旋转方向上一维地排列了多个检测元件,或者在旋转圆盘102的旋转方向和旋转轴方向上二维地排列了多个检测元件。
数据收集装置107是将X射线检测器106检测到的X射线量作为数字数据进行收集的装置。机架控制装置108是控制旋转圆盘102的旋转以及倾斜的装置。寝台控制装置109是控制寝台装置105的上下前后左右移动的装置。X射线控制装置110是控制向X射线管装置101输入的电力的装置。关于X射线控制装置110,在后面进行详细说明。
操作单元120具备输入装置121、图像处理装置122、显示装置125、存储装置123、***控制装置124。输入装置121是用于输入被检测体姓名、检查日期时间、拍摄条件等的装置,具体为键盘和指点设备、触摸板等。图像处理装置122是运算处理从数据收集装置107送出的测量数据来进行CT图像的再构成的装置。显示装置125是显示通过图像处理装置122生成的CT图像等的装置,具体为CRT(Cathode-RayTube阴极射线管)或液晶显示器等。存储装置123是存储通过数据收集装置107收集的数据以及通过图像处理装置122生成的CT图像的图像数据等的装置,具体为HDD(HardDiskDrive硬盘驱动器)等。***控制装置124是控制这些装置以及机架控制装置108、寝台控制装置109、X射线控制装置110的装置。
X射线控制装置110根据从输入装置121输入的拍摄条件,特别是根据X射线管电压、X射线管电流等控制向X射线管装置101输入的电力,由此X射线管装置101向被检测体照射与拍摄条件对应的X射线。X射线检测器106通过多个X射线检测元件检测从X射线管装置101照射并透射了被检测体的X射线,测量透射X射线的分布。旋转圆盘102通过机架控制装置108进行控制,基于从输入装置121输入的拍摄条件,特别是基于旋转速度等进行旋转。寝台装置105通过寝台控制装置109进行控制,基于从输入装置121输入的拍摄条件,特别是基于螺距等进行动作。
与旋转圆盘102的旋转一起反复进行来自X射线管装置101的X射线照射和通过X射线检测器106的透射X射线分布的检测,由此取得来自各个角度的投影数据。投影数据将表示各个角度的视图(View)与作为X射线检测器106的检测元件编号的通道编号以及列编号对应起来。将取得的来自各个角度的投影数据发送给图像处理装置122。图像处理装置122通过对发送来的来自各个角度的投影数据进行逆投影处理来再构成CT图像。将通过再构成得到的CT图像在显示装置125中进行显示。
此外,X射线CT装置1也可以经由未图示的网络与院内的服务器或院外的服务器相连接,还可以从各服务器适时读取需要的数据。
使用图2对X射线控制装置110进行说明。X射线控制装置110具备变换器202、逆变器203、高电压变压器41、高电压整流器42。变换器202是与交流电源201相连接,将交流电源201的交流电压变换为直流电压的装置。逆变器203是与变换器202相连接,将从变换器202输出的直流电压变换为交流电压的装置。
从逆变器203输出的交流电压具有比从交流电源201输出的交流电压高的频率。高电压变压器41是与逆变器203相连接,将从逆变器203输出的交流电压进行升压的装置。高电压整流器42与高电压变压器41相连接,并将通过高电压变压器41升压后的交流电压整流为直流电压。高电压整流器42的输出端子与X射线管装置101相连接,向X射线管装置101施加从高电压整流器42输出的直流电压,由此从X射线管装置101照射X射线。
此外,将高电压变压器41和高电压整流器42一起统称为高电压发生装置204。可以将X射线控制装置110中的至少高电压发生装置204搭载到旋转圆盘102上,逆变器203和变换器202可以搭载在旋转圆盘102上,也可以不搭载在旋转圆盘102上。
(第一实施方式)
下面对作为本发明的重要部位的高电压变压器41及其周边的详细结构进行说明。
使用图3对高电压发生装置204的内部的配线结构进行说明。高电压变压器41具有一次绕组411、多个二次绕组412a1~412d1、铁芯413。多个二次绕组412a1~412d1均为相同的匝数,并分别与高电压整流器42的倍压整流电路421a~421d相连接。从各个倍压整流电路421a~421d输出的电压是与从各二次绕组412a1~412d1输出的交流电压的2倍相对应的直流电压。将多个倍压整流电路421a~421d的输出串联连接,使高电压整流器42的输出端子的一方为接地电位。
在高电压整流器42的两端子的电位差为2V时,使一方的电位为V,使另一方的电位为-V,可以作为在所谓的中性点接地型的X射线管装置中使用的高电压发生装置。另外,高电压整流器42的配线结构不限于图3的例子。
图4是表示本实施方式的高电压变压器41的结构的截面概要图。在铁芯413上缠绕了一次绕组411和多个二次绕组412a1~412d1。通过在一次绕组411中流过交流电流,在铁芯213内产生箭头400方向的变动磁通。产生的变动磁通引起电磁感应,在各个二次绕组412a1~412d1中产生将一次绕组和各二次绕组之间的匝数比乘以向一次绕组的施加电压而得到的电压。
本实施方式的特征在于,铁芯413的形状大致为将U型朝向相吻合地组合起来的形状,是在磁通方向上对铁芯413的单侧的脚部进行了分割的结构。在没有被分割的一侧的铁芯413的脚部413-1上缠绕一次绕组411,在分割后的一侧的脚部413a1~413d1上缠绕二次绕组412a1~412d1。在很多情况下,铁芯413-1为接地电位,在本实施方式中也同样如此。在分割后的铁芯413a1~413d1上缠绕二次绕组412a1~412d1使其分别对应。二次绕组412a1~412d1不是直接缠绕在分割后的铁芯413a1~413d1上,而是经由后述的骨架分别缠绕在铁芯413a1~413d1上。本实施方式的骨架是绝缘体,具有图10所示的形状。
接着,对分割后的各铁芯的电位进行说明。首先对倍压整流电路的电位进行说明。例如为了使图3所示的高电压发生装置204的输出电压为-140kV,将本实施方式的高电压变压器41的二次绕组以及倍压整流电路分割为4个,因此倍压整流电路421a~421d分别生成35kV即可。另外,由于将倍压整流电路421a~421d的输出端子串联连接,因此与倍压整流电路421a~421d的接地电位相对的基准电位每次相差35kV。具体来说,点A的电位为-35kV,点B的电位为-70kV,点C的电位为-105kV,点D的电位为-140kV。
图4的分割后的铁芯413a1~413d1由于没有与任何地方电气连接因此电位浮动,成为与最近的二次绕组412a1~412d1大体相等的电位。
即,分割后的铁芯413a1~413d1与分别在铁芯413a1~413d1上缠绕的二次绕组412a1~412d1之间的电位差比铁芯没有分割时小,因此能够将铁芯413和二次绕组412接近。
分割后的铁芯413a1~413d1根据相对应的二次绕组412a1~412d1具有不同的电位,另外铁芯413-1为接地电位,因此在分割后的铁芯间产生电位差。在本实施方式中,铁芯413-1与铁芯413a1之间、以及铁芯413a1与铁芯413b1之间、铁芯413b1与铁芯413c1之间、铁芯413c1与铁芯413d1之间的电位差相等,铁芯413-1与铁芯413d1之间的电位差为其他铁芯间的电位差的四倍。为了使这些电位差在电气上绝缘,在各铁芯间配置了电介质414、414a1~414d1。电介质414、414a1~414d1的大小以及材质可以根据铁芯间的电位差来适当选择。例如,作为电介质可以使用绝缘油或聚酯薄膜、PTFE(PolyTetraFluoroEthlene:聚四氟乙烯)等。在电介质414、414a1~414d1的材质相同时,电介质414的大小为其他电介质414a1~414d1的四倍。
另外,如果使用PTFE这样的高电阻体作为电介质则能够使各铁芯的电位稳定,由于在高电压变压器41内电场同样地变化,因此能够缓和由于电场集中导致的绝缘破坏的危险性。
如上所述,根据本实施方式的结构,与没有分割铁芯413时相比,使铁芯413和二次绕组412靠近,因此能够提供一种高电压发生装置和具备该高电压发生装置的X射线拍摄装置,所述高电压发生装置具有在维持铁芯与二次绕组之间的绝缘的同时小型化的高电压变压器。
(第二实施方式)
使用图5对第二实施方式进行说明。第二实施方式与第一实施方式的不同点在于,分割后的各二次绕组的一方的端子与分割后的各铁芯为相同电位。以下,将与第一实施方式不同的地方作为中心进行说明。
在与分割后的铁芯413a1~413d1的磁通方向正交的截面中具备电极415a1~415d1,该电极415a1~415d1与二次绕组412a1~412d1的一方端子A2~D2电气连接。因此,电极415a1~415d1以及分割后的铁芯413a1~413d1分别为与二次绕组412a1~412d1的一方端子A2~D2相同的电位,因此使分割后的铁芯413a1~413d1的电位不浮动。结果,即使在X射线控制装置111启动时等过渡的状态下,在高电压变压器41内电场同样地变化,因此能够缓和由于电场集中导致的绝缘破坏的危险性。
(第三实施方式)
使用图6对第三实施方式进行说明。第三实施方式与第一或第二实施方式的不同点在于,二次绕组412a1~412d1以及分割后的铁芯413a1~413d1的配置。即,配置各铁芯以使电位差大的铁芯不邻接,并减低铁芯间的最大电位差。
以下,将与第二实施方式不同的部位作为中心进行说明。
在本实施方式中,在与缠绕一次绕组411的为接地电位的铁芯413-1邻接的位置,配置接近接地电位的二次绕组412a1、412b1以及铁芯413a1、413b1。另外,在离开接地电位的铁芯413-1的位置,配置高电位的二次绕组412c1、412d1以及铁芯413c1、413d1。具体地说为图6所示的配置,铁芯413沿着磁通方向的排列为413-1、413a1、413c1、413d1、413b1。即,按照电位由低到高的顺序从外侧开始交替配置具有不同电位的各铁芯。
通过如图6所示的截面图那样配置铁芯413,铁芯413-1与铁芯413a1之间、以及铁芯413c1与铁芯413d1之间的电位差相等,铁芯413a1与铁芯413c1之间、以及铁芯413d1与铁芯413b1之间、铁芯413b1与铁芯413-1之间的电位差相等。并且,铁芯413a1与铁芯413c1之间的电位差收敛于铁芯413-1与铁芯413a1之间的电位差的两倍,因此能够抑制电场集中。另外,二次绕组周边的等电位线在磁通方向上大体对称。
根据本实施方式,与第二实施方式相比,能够减低铁芯间的最大电位差,并且二次绕组周边的等电位线在磁通方向上大体对称,能够缓和由于电场集中导致的绝缘破坏的危险性。
(第四实施方式)
使用图7以及图8对第四实施方式进行说明。第四实施方式与第二实施方式的不同点在于,分割一次绕组411,并且将分割后的各个二次绕组412a1~412d1进一步分割。以下,将与第二实施方式不同的部位作为中心进行说明。
图7表示本实施方式的高电压发生装置204内部的配线结构。与表示第二实施方式的配线结构的图3的不同在于,将高电压变压器41的一次绕组分割为并联的两个,向各个一次绕组411、4112供给逆变器203的输出。另外,将分割后的二次绕组412a1~412d1分别在串联方向进一步分割,将412a1和412a2、412b1和412b2、412c1和412c2、412d1和412d2分别串联连接。
图8是表示本实施方式的高电压变压器41的结构的截面概要图。与表示第二实施方式的结构的图5的不同在于,将铁芯413的两个脚部在磁通方向上进行分割,在两个脚部上分别缠绕一次绕组411和二次绕组412a1~412d1、一次绕组4112和二次绕组412a2~412d2。为了说明本实施方式的绕组结构,例如当着眼于二次绕组412a1、412a2以及倍压整流电路421a的一个电路时,把在铁芯413的两个脚部上缠绕的二次绕组412a1、412a2串联连接,它们的串联连接的两个端子与倍压整流电路421a相连接。缠绕二次绕组412a1、412a2的铁芯413a1、413a2被固定为直流电位即与二次绕组412a2的一方端子相连接的电位A2。具有最高电位的缠绕二次绕组412d1、412d2的铁芯413d1不进行分割,将两个二次绕组412d1、412d2缠绕在相同的铁芯413d1上。
根据本实施方式,在铁芯413的两个脚部上以同样的形状缠绕绕组,因此能够构成左右对称的高电压变压器。另外,其左右的绕组的电位基本相等,因此与第一至第三实施方式相比能够缩短左右间的绝缘距离。
即,根据本实施方式能够构成关于左右方向更小的高电压变压器,能够提供占据容积更小的高电压变压器。
(第五实施方式)
使用图9对第四实施方式进行说明。本实施方式与第三实施方式同样地配置了第四实施方式中的二次绕组412a1~412d1、412a2~412d2以及分割后的铁芯413a1~413d1、413a2~413d2。以下,将与第四实施方式不同的位置作为中心进行说明。
在本实施方式中,在与缠绕一次绕组411、4112且为接地电位的铁芯413-1邻接的位置,配置接近接地电位的二次绕组412a1、412b1、412a2、412b2以及铁芯413a1、413b1、413a2、413b2。另外,在离开接地电位的铁芯413-1的位置,配置高电位的二次绕组412c1、412d1、412c2、412d2以及铁芯413c1、413d1、413c2、413d2。
可以使不缠绕绕组的铁芯413-2为接地电位,也可以使其为与分割后的其他铁芯413b1、413b2相同的电位。并且,可以不分割铁芯413-2。
具体地说,铁芯413为图9所示的结构,铁芯413沿着磁通方向的排列成为铁芯413-1、413a1、413c1、413d1、413b1、413-2、413b2、413d2、413c2、413a2。通过如图9所示的截面图那样配置铁芯413,等电位线成为左右对称,其左右绕组的电位大体相等,因此与第四实施方式一样,能够缩短左右间的绝缘距离。另外,能够使不缠绕绕组而裸露出的铁芯413-2为低电位。并且,与第三实施方式一样,能够抑制电场集中。
根据本实施方式,与第四实施方式一样,关于左右方向能够进一步缩小占据容积,并且与第四实施方式相比,能够降低铁芯间的最大电位差,二次绕组周围的等电位线在磁通方向上大体对称,能够缓和由于电场集中导致的绝缘破坏的危险性。结果,能够提供占据容积更小的高电压变压器。
另外,铁芯413-1为接地电位,铁芯413-2为接地电位或比较低的电位,因此容易在为接地电位的高电压发生装置204的箱体上固定高电压变压器。
(第六实施方式)
使用图10对第六实施方式进行说明。第六实施方式与第一至第五实施方式的不同点在于,二次绕组的一方的端子不与分割后的铁芯连接;缠绕二次绕组的骨架不是绝缘体而是导电性物质。
图10是将分割后的铁芯的一部分放大的截面图。分割后的铁芯413b1经由电介质414a1以及414b1与其他的铁芯电气绝缘。将二次绕组412b1缠绕在导电性材料的骨架417b上,在匝数形成多层时,层与层之间经由绝缘材料418b而构成。导电性材料的骨架417b与二次绕组412b1的直流电位的一方端子相连接,因此其电位成为与二次绕组412b1的一方端子B2相同的电位。通过这样构成,分割后的铁芯413b1的电位与骨架417b的电位相等,因此能够避免由于铁芯413b1的电位浮动而导致的过度的电场集中。
根据本实施方式,分割后的铁芯不具备电极,仅使骨架的材料具有导电性,因此能够形成简单的结构。
(第七实施方式)
使用图11对第七实施方式进行说明。第七实施方式与第一至第五实施方式的不同点在于,不是只在分割后的铁芯413a1~413d1、413a2~413d2的与磁通方向正交的一方的截面上,而是在两个截面上具备电极415a1。
图11是将分割后的铁芯的一部分放大的截面图。在分割后的铁芯413b1的两个截面上具备电极415a1,将二次绕组412b1的一方端子连接在电极415a1上。通过这样的结构,分割后的铁芯413b1与端子B2为相同电位。另外,在分割后的铁芯413b1使用体积电阻率高的材料时,通过使分割后的铁芯的两截面的电位相等,能够使分割后的铁芯的电位更加稳定。
(第八实施方式)
使用图12对第八实施方式进行说明。第八实施方式与第六实施方式的不同点在于,骨架彼此连结。
图12是将铁芯、绕组、骨架的一部分放大的截面图。缠绕分割后的绕组412的骨架417经由绝缘体418连结。在绝缘体418中,优选例如PTFE具有与绝缘油相同物理属性值的材料。此外,可以在绝缘体418上设置孔,该孔用于确保在铁芯413的周围充满的绝缘油的流动性。
根据本实施方式,与第六实施方式相比,能够一起处理分割后的绕组,所以能够提高生产率。
此外,在图12中虽然仅表示了二次绕组的结构,但是如图8、图9那样在铁芯的相同脚部上缠绕一次绕组和二次绕组的情况下,也可以是进一步将一次绕组用骨架连结的结构。
(第九实施方式)
使用图13对第九实施方式进行说明。第九实施方式与第六实施方式的不同点在于,在各铁芯间配置的电介质414的大小在与磁通正交的方向上比铁芯413大。
图13是将铁芯、绕组、骨架的一部分放大的截面图。在铁芯413之间配置的电介质414在与磁通正交的方向上从铁芯413突出。作为导电性物质的骨架417通过从铁芯413突出的电介质414从磁通方向被包夹。通过这样的结构,在本实施方式中与第八实施方式相比能够简化支撑结构,并且部件数量也减少从而生产率提高。
此外,在图13中虽然仅表示了二次绕组的结构,但是如图8、图9那样在铁芯的相同脚部上缠绕一次绕组和二次绕组的情况下,也可以是进一步将一次绕组用骨架连结的结构。
(第十实施方式)
使用图14以及图15对第十实施方式进行说明。在本实施方式中,将二次绕组在磁通方向上进行分割,而铁芯不分割。另外,因为分割后的二次绕组相对于铁芯分别具有不同的电位差,所以根据该电位差来设定从铁芯到各二次绕组的距离。
图14是本实施方式的高电压变压器41的重要部分的立体图,图15是图14的截面图。与其他的实施方式一样,在铁芯413的两个脚部上缠绕一次绕组411和二次绕组412。将二次绕组412在磁通方向上分割为4个,在磁通方向上排列各二次绕组412a1~412d1。另外,各二次绕组412a1~412d1分别具有不同的电位。即,在高电压变压器41输出4V电压时,各二次绕组412a1~412d1分别相对于为接地电位的铁芯413具有V、2V、3V、4V的电位差。在本实施方式中,根据铁芯413与各二次绕组412a1~412d1之间的电位差来设定两者间的距离。例如,在铁芯413与二次绕组412a1之间的距离为d时,将铁芯413与其他的二次绕组412b1~412d1之间的距离分别设定为2d、3d、4d。
根据本实施方式,虽然具有高电位的二次绕组与铁芯之间的距离变长,但其他的二次绕组与铁芯之间的距离变短,因此能够提供一种具有高电压变压器的高电压发生装置,所述高电压变压器能够在维持二次绕组与铁芯之间的绝缘的同时小型化。
(第十一实施方式)
使用图16对第十一实施方式进行说明。在本实施方式中,将分割后的二次绕组配置为同心圆状。因为分割后的二次绕组相对于铁芯分别具有不同的电位差,所以根据该电位差来设定从铁芯到各二次绕组的距离。
图16是表示本实施方式的高电压变压器41的结构的截面概要图。在铁芯413的两个脚部上缠绕一次绕组411和二次绕组412。将二次绕组412分割为4个,在与磁通正交的方向上排列各二次绕组412a1~412d1。各二次绕组412a1~412d1分别具有不同的电位。即,在高电压变压器41输出4V电压时,各二次绕组412a1~412d1分别相对于为接地电位的铁芯413具有V、2V、3V、4V的电位差。在本实施方式中,根据铁芯413与各二次绕组412a1~412d1之间的电位差来配置各二次绕组412a1~412d1。例如,在铁芯413与二次绕组412a1之间的距离为d时,将各二次绕组配置为同心圆状,以使铁芯413与其他的二次绕组412b1~412d1之间的距离分别为2d、3d、4d。
根据本实施方式,与第十实施方式相比,能够提供一种具有高电压变压器的高电压发生装置,所述高电压变压器不会使二次绕组周围的等电位线变得复杂,并且能够在磁通方向上紧凑地配置各二次绕组,能够在维持二次绕组与铁芯之间的绝缘的同时小型化。
以上对各种实施方式进行了说明,但是本发明并不限定于此。例如,在高电压整流电路中虽然使用了倍压整流电路,但是在组合了四个二极管的桥型整流电路中构成了平滑电容器的整流电路或称为考克饶夫-沃尔顿电路等的升压整流电路来构成了多级串联的情况下显然也会得到同样的效果。
符号的说明
1:X射线CT装置
100:扫描机架部
101:X射线管装置
102:旋转圆盘
103:准直仪
104:开口部
105:寝台
106:X射线检测器
107:数据收集装置
108:机架控制装置
109:寝台控制装置
110:X射线控制装置
120:操作台
121:输入装置
122:图像运算装置
123:存储装置
124:***控制装置
125:显示装置
201:交流电源
202:变换器
203:逆变器
204:高电压发生装置
41:高电压变压器
42:高电压整流器
411、4112:一次绕组
412a1~412d1、412a2~412d2:二次绕组
413、413-1、413-2、413a1~413d1、413a2~413d2:铁芯
414、4142、414a1~414d1、414a2~414d2:电介质
415a1~415d1、415a2~415d2:电极
416、416a1~416d1、416a2~416d2电介质(高电阻体)
417b、417c:骨架
418:绝缘体
421a~421d倍压整流电路
Claims (8)
1.一种高电压发生装置,其特征在于,
具有:高电压变压器,其具有一次绕组、二次绕组和铁芯;以及高电压整流器,其将从所述高电压变压器输出的交流电压整流为直流电压,
所述二次绕组和所述铁芯在通过所述一次绕组中流过交流电流而产生的磁通的方向上被分割,
分割后的各二次绕组各自对应地缠绕在分割后的各铁芯上,
在分割后的各铁芯之间配置了电介质。
2.根据权利要求1所述的高电压发生装置,其特征在于,
分割后的铁芯在与所述磁通正交的截面的至少一方具有电极,
将分割后的各二次绕组的一方的端子与所述电极电气连接。
3.根据权利要求1所述的高电压发生装置,其特征在于,
将分割后的各铁芯按照各铁芯所具有的电位由低到高的顺序从外侧开始交错地配置。
4.根据权利要求1所述的高电压发生装置,其特征在于,
所述铁芯具有两个脚部,两个脚部都在所述磁通的方向上被分割,
在各脚部上缠绕有所述一次绕组和分割后的各二次绕组。
5.根据权利要求1所述的高电压发生装置,其特征在于,
缠绕分割后的各二次绕组的各骨架为导电体,
分割后的各二次绕组的一方的端子与所述骨架电气连接。
6.根据权利要求5所述的高电压发生装置,其特征在于,
所述各骨架经由绝缘体在所述磁通的方向上连结。
7.根据权利要求5所述的高电压发生装置,其特征在于,
配置在分割后的各铁芯之间的电介质在与磁通正交的方向上比各铁芯大,
所述各骨架通过所述电介质从所述磁通的方向被夹持。
8.一种X射线拍摄装置,其具备向被检测体照射X射线的X射线源和向所述X射线源提供电力的X射线高电压装置,所述X射线拍摄装置的特征在于,
所述X射线高电压装置具备:高电压变压器,其具有一次绕组、二次绕组和铁芯;以及高电压整流器,其将从所述高电压变压器输出的交流电压整流为直流电压,
所述二次绕组和所述铁芯在通过所述一次绕组中流过交流电流所产生的磁通的方向上被分割,
分割后的各二次绕组各自对应地缠绕在分割后的各铁芯上,
在分割后的各铁芯之间配置了电介质。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013243662 | 2013-11-26 | ||
JP2013-243662 | 2013-11-26 | ||
PCT/JP2014/080022 WO2015079922A1 (ja) | 2013-11-26 | 2014-11-13 | 高電圧発生装置及びそれを備えたx線撮影装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105723810A true CN105723810A (zh) | 2016-06-29 |
Family
ID=53198869
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201480062683.1A Pending CN105723810A (zh) | 2013-11-26 | 2014-11-13 | 高电压发生装置及具备高电压发生装置的x射线拍摄装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20160286636A1 (zh) |
JP (1) | JPWO2015079922A1 (zh) |
CN (1) | CN105723810A (zh) |
WO (1) | WO2015079922A1 (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6906936B2 (ja) * | 2016-12-05 | 2021-07-21 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | X線高電圧装置及び医用画像診断装置 |
CN112421966B (zh) * | 2019-08-22 | 2022-03-29 | 南京南瑞继保电气有限公司 | 一种固态变压器 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05315085A (ja) * | 1992-04-30 | 1993-11-26 | Hitachi Medical Corp | インバータ式x線装置 |
WO2004072994A2 (en) * | 2003-02-05 | 2004-08-26 | Mcgraw-Edison Company | Polymer sheet core and coil insulation for transformer |
CN102460607A (zh) * | 2009-06-15 | 2012-05-16 | 西北大学 | 分段的磁芯变压器 |
CN102754326A (zh) * | 2010-02-09 | 2012-10-24 | 株式会社日立医疗器械 | 电力转换装置、x射线ct装置以及x射线拍摄装置 |
CN103202707A (zh) * | 2012-01-16 | 2013-07-17 | 株式会社东芝 | X射线ct装置 |
Family Cites Families (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3866086A (en) * | 1972-06-28 | 1975-02-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Flyback transformer apparatus |
NL8403704A (nl) * | 1984-12-06 | 1986-07-01 | Philips Nv | Generator voor het opwekken van een hoge gelijkspanning. |
US4777465A (en) * | 1986-04-28 | 1988-10-11 | Burr-Brown Corporation | Square toroid transformer for hybrid integrated circuit |
US5010314A (en) * | 1990-03-30 | 1991-04-23 | Multisource Technology Corp. | Low-profile planar transformer for use in off-line switching power supplies |
DE19538488C1 (de) * | 1995-10-16 | 1996-11-28 | Siemens Ag | Transformator für eine Gleichrichterschaltung |
JPH09266093A (ja) * | 1996-03-29 | 1997-10-07 | Shimadzu Corp | インバータ式x線高電圧装置 |
US6738275B1 (en) * | 1999-11-10 | 2004-05-18 | Electromed Internationale Ltee. | High-voltage x-ray generator |
US7026905B2 (en) * | 2000-05-24 | 2006-04-11 | Magtech As | Magnetically controlled inductive device |
JP4306209B2 (ja) * | 2002-09-09 | 2009-07-29 | 株式会社日立メディコ | 中性点接地方式のx線発生装置及びこれを用いたx線ct装置 |
US7005955B2 (en) * | 2003-04-23 | 2006-02-28 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Inductor or transformer having a ferromagnetic core that is formed on a printed circuit board |
US7353587B2 (en) * | 2004-11-01 | 2008-04-08 | Vlt, Inc. | Forming distributed gap magnetic cores |
JP4895171B2 (ja) * | 2006-04-06 | 2012-03-14 | 日立金属株式会社 | 複合磁心およびリアクトル |
CN101802941B (zh) * | 2007-09-19 | 2012-06-27 | 松下电器产业株式会社 | 变压器及使用该变压器的电源装置 |
JP4465635B2 (ja) * | 2008-03-17 | 2010-05-19 | トヨタ自動車株式会社 | リアクトル装置 |
US20090257560A1 (en) * | 2008-04-14 | 2009-10-15 | Infimed, Inc. | 3d poly-phase transformer |
US8014176B2 (en) * | 2008-07-25 | 2011-09-06 | Cirrus Logic, Inc. | Resonant switching power converter with burst mode transition shaping |
US20110187485A1 (en) * | 2010-02-04 | 2011-08-04 | Tdk Corporation | Transformer having sectioned bobbin |
KR101320164B1 (ko) * | 2010-12-21 | 2013-10-23 | 삼성전기주식회사 | 전원 공급 장치 및 이를 갖는 디스플레이 장치 |
US8570768B2 (en) * | 2011-04-15 | 2013-10-29 | Power Integrations, Inc. | Low-cost transformer assembly |
DE102011107252A1 (de) * | 2011-07-14 | 2013-01-17 | Schneider Electric Sachsenwerk Gmbh | Spule zur Strombegrenzung |
JP5874959B2 (ja) * | 2011-10-11 | 2016-03-02 | 住友電装株式会社 | リアクトルおよびその製造方法 |
JP5964619B2 (ja) * | 2012-03-15 | 2016-08-03 | 株式会社タムラ製作所 | リアクトル、及びリアクトルの製造方法 |
US9076581B2 (en) * | 2012-04-30 | 2015-07-07 | Honeywell International Inc. | Method for manufacturing high temperature electromagnetic coil assemblies including brazed braided lead wires |
JP6098870B2 (ja) * | 2012-12-27 | 2017-03-22 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | リアクトル、コンバータ、及び電力変換装置 |
CN104851563B (zh) * | 2014-02-14 | 2018-01-30 | 台达电子企业管理(上海)有限公司 | 应用于电抗器的磁芯以及电抗器 |
-
2014
- 2014-11-13 US US15/035,379 patent/US20160286636A1/en not_active Abandoned
- 2014-11-13 WO PCT/JP2014/080022 patent/WO2015079922A1/ja active Application Filing
- 2014-11-13 JP JP2015550641A patent/JPWO2015079922A1/ja active Pending
- 2014-11-13 CN CN201480062683.1A patent/CN105723810A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05315085A (ja) * | 1992-04-30 | 1993-11-26 | Hitachi Medical Corp | インバータ式x線装置 |
WO2004072994A2 (en) * | 2003-02-05 | 2004-08-26 | Mcgraw-Edison Company | Polymer sheet core and coil insulation for transformer |
CN102460607A (zh) * | 2009-06-15 | 2012-05-16 | 西北大学 | 分段的磁芯变压器 |
CN102754326A (zh) * | 2010-02-09 | 2012-10-24 | 株式会社日立医疗器械 | 电力转换装置、x射线ct装置以及x射线拍摄装置 |
CN103202707A (zh) * | 2012-01-16 | 2013-07-17 | 株式会社东芝 | X射线ct装置 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
上海怡珠电气有限公司: "常用直流高压电源的实现方法", 《怡珠电气》 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20160286636A1 (en) | 2016-09-29 |
WO2015079922A1 (ja) | 2015-06-04 |
JPWO2015079922A1 (ja) | 2017-03-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102754326B (zh) | 电力转换装置、x射线ct装置以及x射线拍摄装置 | |
US7400708B2 (en) | X-ray generator and X-ray CT apparatus comprising same | |
CN101027734A (zh) | 变压器 | |
US20090041192A1 (en) | High voltage tank assembly for radiation generator | |
Jaritz et al. | Design procedure of a 14.4 kV, 100 kHz transformer with a high isolation voltage (115 kV) | |
CN105723810A (zh) | 高电压发生装置及具备高电压发生装置的x射线拍摄装置 | |
CN104185352A (zh) | 组合式高频高压x射线机头 | |
JP5490994B2 (ja) | X線発生装置 | |
US10729401B2 (en) | High-voltage device and medical-image diagnostic apparatus | |
CN107086117B (zh) | 用于计算机断层扫描台架的线频率旋转变压器 | |
DE102008042700A1 (de) | Induktiver Drehübertrager mit verlustarmer Zuleitung | |
US3465232A (en) | Power supply unit with shielded transformer | |
JP5979827B2 (ja) | インバータ式x線高電圧装置 | |
JPH10177053A (ja) | 回転電機の固定子コイルの劣化検知方法及び装置 | |
CN102740579B (zh) | 紧凑型辐射发生器 | |
CN204046909U (zh) | 组合式高频高压x射线机头 | |
Okabe et al. | Comprehensive evaluation of the K-factor values in the lightning impulse voltage test techniques for UHV-class electric power equipment | |
US20160217901A1 (en) | Transformer with highly resistive core | |
JP2018022550A (ja) | 高電圧発生装置、及びこれを用いたx線高電圧装置 | |
JP3021122B2 (ja) | 直流高電圧発生装置およびそれを用いたx線装置 | |
CN108375750A (zh) | 电磁式电压互感器感应耐压、局部放电试验装置及方法 | |
Pham et al. | Application of a new method in detecting a mechanical failure associated with series capacitance change in a power transformer winding | |
CN114051308B (zh) | 用于中子发生器的高压电源*** | |
Debnath et al. | Lumped parameter electromagnetic modelling approach for transient analysis in EHV transformers | |
JP2015198679A (ja) | 交流電位治療器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160629 |
|
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |