DE4220305A1 - HV unit for diagnostic X=ray appts. - has oil-filled housing with integral fixing points for current regulator - Google Patents

Abstract

The unit contains a HV generator supplied via a HF signal provided by a current regulator (7) accommodated within a closed housing (1, 2) comprising a vat (1) fitted with a cover (2). The vat is provided with internal fixing points (5) to which the current regulator is screwed. Pref., the fixing points are provided along the base (3) of the vat, the power modules (6) of the current regulator being screwed directly to the housing of the HV generator. ADVANTAGE - Compact device with effective cooling of power components.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochspannungseinheit für die Rönt­ gendiagnostik oder Hochspannungsnetzteile mit einem durch ei­ nen Wechselrichter hoher Frequenz betriebenen Hochspannungsge­ nerator mit einem geschlossenen, mit einem Isoliermedium ge­ fülltem Gehäuse, das aus einer Wanne und einem die Öffnung der Wanne verschließenden Deckel besteht. Derartige Hochspannungs­ einheiten dienen beispielsweise in der Röntgentechnik zur Spannungsversorgung für die Röntgenröhre.The invention relates to a high-voltage unit for X-ray genetic diagnostics or high-voltage power supplies with one by egg high-frequency high-voltage inverter nerator with a closed, with an insulating medium filled housing, which consists of a tub and a the opening of the Tub closing lid is there. Such high voltage units are used, for example, in X-ray technology Power supply for the X-ray tube.

Aus der DE-A-37 42 061 ist ein Hochspannungsgenerator bekannt, bei dem sämtliche Komponenten, wie beispielsweise ein Hochspan­ nungstransformator, eine Steuerplatine, ein Heizwandler, ein Meßsystem, ein Hochspannungsanschluß, Kondensatoren, Gleich­ richter und Widerstände, in einem Gehäuse bestehend aus Wanne und Deckel enthalten sind. Über einen Anschluß wird der Hoch­ spannungsgenerator mittels eines Kabels mit einem vom Hochspan­ nungsgenerator abgesetzten Wechselrichter verbunden. Dadurch, daß der Wechselrichter durch ein Kabel mit dem Hochspannungs­ generator verbunden ist, treten Leitungskapazitäten und -in­ duktivitäten auf, die bei der hochfrequenten Schaltung des Wechselrichters nachteilig sind. Außerdem können Störeinkopp­ lungen bzw. Störabstrahlung erfolgen.A high voltage generator is known from DE-A-37 42 061, in which all components, such as a high chip voltage transformer, a control board, a heating converter, a Measuring system, a high voltage connection, capacitors, DC judges and resistors, in a housing consisting of tub and lid are included. The high is via a connection voltage generator by means of a cable with one of the high voltage voltage generator connected to the inverter. Thereby, that the inverter through a cable with the high voltage generator is connected, line capacities occur ductivities on the high-frequency switching of the Are disadvantageous. In addition, interference can lungs or interference radiation.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Hochspannungsein­ heit der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine kompakte und wirtschaftliche Bauweise ermöglicht, eine gute Kühlung ge­ währleistet und nur eine geringe Störanfälligkeit aufweist.The invention is based on the task of a high voltage to create a compact and economical design allows good cooling ge guarantees and has only a low susceptibility to failure.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Ge­ häuse des Hochspannungsgenerators mit Befestigungspunkten ver­ sehen ist, an die der Wechselrichter geschraubt ist. Dadurch bilden Wechselrichter und Hochspannungsgenerator eine Einheit, so daß keine lange Leitungsverbindung nötig ist. Es können keine oder nur minimale Störungen auftreten.The object is achieved in that the Ge housing of the high voltage generator with fastening points ver  can be seen to which the inverter is screwed. Thereby the inverter and high-voltage generator form one unit, so that a long line connection is not necessary. It can no or minimal disturbances occur.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Befestigungs­ punkte an dem Boden der Wanne angebracht sind. Dadurch kann beispielsweise der Deckel als eine ebene Platte gemäß einer parallelen Patentanmeldung ausgeführt sein. Eine optimale Küh­ lung ohne zusätzliche Kühlkörper kann erreicht werden, wenn die Leistungsmodule des Wechselrichters direkt auf das Gehäuse des Hochspannungsgenerators aufgeschraubt sind. Dadurch erfolgt die Kühlung durch den beispielsweise ölgefüllten Hochspannungs­ generator.It has proven advantageous if the attachment points are attached to the bottom of the tub. This can for example the lid as a flat plate according to one parallel patent application. An optimal cooling can be achieved without additional heat sinks if the power modules of the inverter directly on the housing of the high voltage generator are screwed on. This is done cooling by the oil-filled high voltage, for example generator.

Die Leitungen können besonders kurz gehalten werden, wenn eine Steuerplatine des Wechselrichters an den Befestigungspunkten derart angebracht ist, daß sie in unmittelbarer Nähe der An­ schlüsse der Leistungsmodule des Wechselrichters gehalten wird. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn eine Schal­ tung zur Istwert-Erfassung an den Befestigungspunkten ange­ bracht ist. Dadurch wird der Aufbau der Hochspannungseinheit weiterhin kompakter. Die Verbindungswege zwischen den einzel­ nen Komponenten innerhalb und außerhalb des Gehäuses werden verringert, wenn das Gehäuse mit Spannungsdurchführungen ver­ sehen ist, die in der Nähe der Befestigungspunkte liegen. Ein besonders platzsparender Aufbau bei kurzen Leitungslängen er­ gibt sich, wenn eine Steuerplatine des Wechselrichters in di­ rekter Nähe der Leistungsmodule an Befestigungspunkten befe­ stigt ist und diese abdeckt. Eine gute Kühlung sämtlicher Kom­ ponenten wird erreicht, wenn die Hochspannungseinheit derart in aufrechter Lage eingebaut ist, daß der Boden der Wanne ver­ tikal ausgerichtet ist.The lines can be kept particularly short if one Control board of the inverter at the fastening points is so attached that it is in the immediate vicinity of the An the power modules of the inverter becomes. It has proven beneficial if a scarf device for actual value acquisition at the fastening points is brought. This will build the high voltage unit still more compact. The connection paths between the individual components inside and outside the housing reduced if the housing with voltage bushings ver can be seen that are near the attachment points. A particularly space-saving construction with short cable lengths occurs when a control board of the inverter in di befe close proximity of the power modules at attachment points is covered and covers it. Good cooling of all com components is achieved when the high voltage unit is such is installed in an upright position that the bottom of the tub ver tically oriented.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. The invention is based on one in the drawing illustrated embodiment explained in more detail.  

In der Figur ist die Hochspannungseinheit mit dem Hochspan­ nungsgenerator bestehend aus einer konisch ausgebildeten Wanne 1, deren Öffnung zur Abdichtung mit einem Deckel 2 bestehend aus einer ebenen Platte verschraubt ist, in Sicht auf den Boden 3 der Wanne 1 dargestellt. Die Wanne 1 und der Deckel 2 bilden das Gehäuse des Hochspannungsgenerators, in dem bei­ spielsweise ein Hochspannungstransformator, eine Gleichspan­ nungseinheit, ein Meßteiler und ein Hochspannungsanschluß 4 untergebracht sind. Der Hochspannungsanschluß 4 ist dabei durch eine Öffnung in einer konischen Vertiefung angebracht.In the figure, the high-voltage unit with the high-voltage generator consisting of a conical trough 1 , the opening for sealing is screwed to a cover 2 consisting of a flat plate, is shown in view of the bottom 3 of the trough 1 . The trough 1 and the cover 2 form the housing of the high-voltage generator, in which, for example, a high-voltage transformer, a direct voltage unit, a measuring divider and a high-voltage connection 4 are accommodated. The high-voltage connection 4 is attached through an opening in a conical recess.

Auf dem Boden 3 der Wanne 1 sind Befestigungspunkte 5 vorge­ sehen, die weitere Komponenten und Befestigungsteile tragen. An derartigen Befestigungspunkten sind unter anderem Leistungs­ module 6, beispielsweise Transistormodule, eines Wechselrich­ ters 7 in thermischem Kontakt mit der Wanne 1 verbunden. Da­ durch übernimmt das ölgefüllte Gehäuse 1, 2 des Hochspannungs­ generators die Kühlung dieser Leistungsmodule 6. Oberhalb die­ ser Leistungsmodule 6 ist eine Steuerplatine 8 für die Ansteu­ erung der Leistungsmodule 6 angeordnet, die durch die Befesti­ gungspunkte 5 gehalten wird (gestrichelte Darstellung). Da­ durch, daß die Steuerplatine 8 in Blickrichtung direkt über den Leistungmodulen 6 angeordnet ist, ergeben sich kurze Lei­ tungswege zwischen beiden Komponenten. In der Nähe des Wech­ selrichters 7, d. h. unterhalb der Steuerplatine 8, sind Span­ nungsdurchführungen 9 im Boden 3 der Wanne 1 angebracht, die mit dem Ausgang des Wechselrichters 7 verbunden sind.On the bottom 3 of the tub 1 , attachment points 5 are easily seen, which carry additional components and fasteners. At such attachment points, power modules 6 , for example transistor modules, of an inverter 7 are in thermal contact with the tub 1 , among other things. Since the oil-filled housing 1 , 2 of the high-voltage generator takes over the cooling of these power modules 6 . Above the water power modules 6 , a control board 8 for the control of the power modules 6 is arranged, which is held by the fastening points 5 (dashed line). Since by that the control board 8 is arranged in the direction of view directly above the power modules 6 , there are short Lei lines between the two components. In the vicinity of the inverter 7 , ie below the control board 8 , voltage bushings 9 are attached in the bottom 3 of the tub 1 , which are connected to the output of the inverter 7 .

In einer Öffnung im Boden 3 der Wanne 1 ist eine becherförmige Membran 10 eingeführt, die durch eine mit Öffnungen versehene Druckplatte 11 abgedeckt ist. Die Membran 10 bewirkt einen Druckausgleich bei Erwärmung des Hochspannungsgenerators.A cup-shaped membrane 10 is introduced into an opening in the bottom 3 of the tub 1 and is covered by a pressure plate 11 provided with openings. The membrane 10 causes a pressure equalization when the high voltage generator is heated.

Durch eine Gewindebohrung ist ein Druckschalter 12 mit dem mit Isolieröl gefülltem Innenraum des Hochspannungsgenerators ver­ bunden, der eine Abschaltung des Hochspannungsgenerators bei zu hohem Druck durch Erwärmung bewirkt. Through a threaded bore, a pressure switch 12 is connected to the interior of the high-voltage generator filled with insulating oil, which causes the high-voltage generator to switch off when the pressure is too high due to heating.

Auf weiteren Befestigungspunkten 5 der Wanne 1 kann beispiels­ weise eine nicht dargestellte Platine einer Schaltung zur Ist­ wert-Erfassung befestigt sein, der beispielsweise über Span­ nungsdurchführungen 13 die Meßwerte der Hochspannung zugeführt werden.On further attachment points 5 of the tub 1 , for example, a circuit board, not shown, of a circuit for actual value detection can be fastened, for example via voltage feedthroughs 13, the measured values of the high voltage are supplied.

Durch den kompakten Aufbau des Hochspannungsgenerators, der daran angeordneten Wechselrichter 7 und der Istwert-Erfassung zu einer Hochspannungseinheit ergeben sich nur sehr kurze Lei­ tungsverbindungen und damit geringste Leitungskapazitäten und -induktivitäten, die sich bei derart hochfrequenten Schaltun­ gen als nachteilig auswirken könnten. Weiterhin ergibt sich eine minimale Störabstrahlung und die Störeinkopplungen sind ebenfalls gering. Durch die Befestigung der Leitungsmodule di­ rekt auf dem Gehäuse des Hochspannungsgenerators erhält man eine optimale Kühlung auf den ölgefüllten Hochspannungsgene­ rator ohne zusätzlich Kühlkörper. Insgesamt gesehen ergibt sich eine kompakte und wirtschaftliche Bauweise.Due to the compact design of the high-voltage generator, the inverters 7 arranged thereon and the actual value detection to form a high-voltage unit, there are only very short line connections, and thus the lowest line capacities and inductances, which could be disadvantageous in the case of such high-frequency circuits. Furthermore, there is minimal interference radiation and the interference injections are also low. By attaching the line modules directly to the housing of the high-voltage generator, optimum cooling is achieved on the oil-filled high-voltage generator without additional heat sinks. Overall, this results in a compact and economical construction.

Claims (8)

1. Hochspannungseinheit für die Röntgendiagnostik oder Hoch­ spannungsnetzteile mit einem durch einen Wechselrichter (7) hoher Frequenz betriebenen Hochspannungsgenerator mit einem geschlossenen, mit einem Isoliermedium gefülltem Gehäuse (1, 2), das aus einer Wanne (1) und einem die Öffnung der Wanne (1) verschließenden Deckel (2) besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1, 2) des Hochspannungsgenerators mit Befestigungspunkten (5) versehen ist, an die der Wechselrichter (7) geschraubt ist.1.High-voltage unit for X-ray diagnostics or high-voltage power supplies with a high-voltage generator operated by an inverter ( 7 ) at high frequency with a closed housing ( 1 , 2 ) filled with an insulating medium, which consists of a trough ( 1 ) and an opening for the trough ( 1 ) closing cover ( 2 ), characterized in that the housing ( 1 , 2 ) of the high-voltage generator is provided with fastening points ( 5 ) to which the inverter ( 7 ) is screwed. 2. Hochspannungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungspunkte (5) an den Boden (3) der Wanne (1) angebracht sind.2. High-voltage unit according to claim 1, characterized in that the fastening points ( 5 ) on the bottom ( 3 ) of the tub ( 1 ) are attached. 3. Hochspannungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Leistungsmodule (6) des Wechselrichters (7) direkt auf das Gehäuse (1, 2) des Hochspannungsgenerators aufgeschraubt sind.3. High-voltage unit according to claim 1 or 2, characterized in that the power modules ( 6 ) of the inverter ( 7 ) are screwed directly onto the housing ( 1 , 2 ) of the high-voltage generator. 4. Hochspannungseinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerplatine (8) des Wechselrichters (7) an den Befestigungspunkten (5) derart angebracht ist, daß sie in unmittelbarer Nähe der Anschlüsse der Leistungsmodule (6) des Wechselrichters (7) gehalten wird.4. High-voltage unit according to claim 3, characterized in that a control board ( 8 ) of the inverter ( 7 ) is attached to the fastening points ( 5 ) such that it is held in the immediate vicinity of the connections of the power modules ( 6 ) of the inverter ( 7 ) . 5. Hochspannungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltung zur Istwert-Erfassung an den Befestigungspunkten (5) angebracht ist.5. High-voltage unit according to one of claims 1 to 4, characterized in that a circuit for actual value detection is attached to the fastening points ( 5 ). 6. Hochspannungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1, 2) mit Spannungsdurchführungen (9, 13) versehen ist, die in der Nähe der Befestigungspunkte (5) liegen. 6. High-voltage unit according to one of claims 1 to 5, characterized in that the housing ( 1 , 2 ) is provided with voltage feedthroughs ( 9 , 13 ) which are in the vicinity of the fastening points ( 5 ). 7. Hochspannungseinheit nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerplatine (8) des Wechselrichters (7) in direkter Nähe der Leistungsmodule (6) an Befestigungspunkten (5) befestigt ist und die Leistungsmodule (6) abdeckt.7. High-voltage unit according to one of claims 3 to 6, characterized in that a control board ( 8 ) of the inverter ( 7 ) in the immediate vicinity of the power modules ( 6 ) is fastened to fastening points ( 5 ) and covers the power modules ( 6 ). 8. Hochspannungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie derart in aufrechter Lage eingebaut ist, daß der Boden (3) der Wanne (1) vertikal ausgerichtet ist.8. High-voltage unit according to one of claims 1 to 7, characterized in that it is installed in an upright position such that the bottom ( 3 ) of the trough ( 1 ) is aligned vertically.