JP2004349149A

JP2004349149A - Ｘ線高電圧装置

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Publication number: JP2004349149A
Application number: JP2003145975A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Sakamoto; 和彦坂本; Hiroshi Takano; 博司高野
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 2003-05-23
Filing date: 2003-05-23
Publication date: 2004-12-09
Anticipated expiration: 2023-05-23
Also published as: WO2004105448A1; US7327827B2; US20060274887A1; JP4392746B2

Abstract

【課題】高電圧部の構成を複雑にすることなく管電圧の波尾を高速に降下させることができるようにしたＸ線高電圧装置を提供する。
【解決手段】平滑コンデンサ１２に直列に接続した半導体スイッチ１３は、平滑コンデンサ１２への高電圧キャパシタ１７に蓄積した電荷のエネルギを高電圧変圧器１５の一次側に回生する電流を流すダイオード１３Ｄと、平滑コンデンサ１２からの出力を遮断するスイッチング手段１３Ｓを並列接続して構成しており、スイッチング手段１３Ｓをオフした後、高圧側インバータ１６のスイッチング手段１６１Ｓ〜１６４Ｓを交互にオンオフし、高電圧キャパシタ１７に蓄積した電荷のエネルギを高電圧変圧器１５の寄生漏れインダクタンス１５Ｌを介して平滑コンデンサ１２へ回生する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘ線管に高電圧を印加する医療用または工業用のＸ線高電圧装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にＸ線高電圧装置は、交流電圧を整流回路で整流した後、これを平滑コンデンサによって平滑し、低圧側インバータで高周波化しこの低圧側インバータに一次巻線を接続した高電圧変圧器で昇圧し、この高電圧変圧器の二次巻線に接続して昇圧された交流高電圧を高電圧整流器で整流して直流高電圧に変換し、これを高電圧側に付加したコンデンサや高電圧ケープルの有している浮遊容量などの高電圧キャパシタで平滑して直流高電圧をＸ線管に供給するように構成している。このようなＸ線高電圧装置では、高電圧キャパシタの入力側に高電圧整流器があるために、高電圧キャパシタに蓄えられた電荷の放電がＸ線管を経由してのみ行われることから、Ｘ線管のアノードとカソード間の電圧（以下、管電圧と称す）を高速で立ち上げることができるものの、管電圧を高速に降下させることが困難であった。このため、血管内の血流を動画としてシネフィルムに撮影するシネ撮影や、血管でカテーテルを操作するとき高画質なリアルタイム画像を得るためパルス透視など、高速なパルス状管電圧が要求されるＸ線高電圧装置では、管電圧の下降時の波形（以下、波尾と称す）が問題になる。すなわち、この波尾はＸ線フィルムやＸ線テレビ上に形成されるＸ線画像にはほとんど効果がなく、その上、被験者に対する有害な被曝になりやすい低エネルギＸ線がＸ線管から多量に放射されることになる。これは、特に、インターベンショナルラジオロジーに代表される高画質透視下での医療行為に対して、無効被曝という現象によってこの有効性を阻害するほどのものである。
【０００３】
ここで、高電圧キャパシタに蓄積された電荷を放電するために、どの程度の時間が必要であるか、また、それが本来のパルス状高電圧出力に対してどの程度の電力損失（発熱）になるかを試算してみる。例えば、Ｘ線管を抵抗負荷ＲＬ、高電圧キャパシタの静電容量をＣｆとみなすと、コンデンサの放電の時定数はＲＬ×Ｃｆとなる。パルス透視を想定して、仮に、管電圧ｅＴを１００ｋＶ、管電流を１０ｍＡ、静電容量Ｃｆを５０００ｐＦと仮定すると、管電圧の波尾の時定数は次の数式１で表せる。
【数１】

通常、パルス透視のパルスレートは１５〜６０ｐｕ１ｓｅ／ｓで、その周期は６６．７ｍｓ〜１６．７ｍｓ程度、管電圧パルスの幅は３〜数ｍｓである。従って、波尾の時定数が５０ｍｓの場合には、管電圧はゼロまで降下することはなく、実際に必要なパルス幅の数倍にもなる波尾が存在することになる。図７は、このような条件における従来の管電圧波形を示したもので、この図から、波尾がゼロに到達する前に次のパルス状管電圧が上昇しはじめ、低管電圧のＸ線が多量に放出され、またＸ線管に常に管電圧が供給され続けて発熱することが分かる。更に、この管電圧の波尾の期間は、Ｘ線管で高電圧キャパシタに蓄えられた電力を消費することになるので、それだけＸ線管の内部温度を上昇させ、その寿命を早めたり、パルスＸ線出力後の許容Ｘ線条件を制約するなどの問題が生じる。
【０００４】
このような課題を解決するために、Ｘ線管のアノード・カソード間に電流制限用インピーダンスと高電圧スイッチとの直列体を設け、高電圧側のコンデンサに蓄積された電荷を高速で放電するようにしたＸ線高電圧装置（例えば、特許文献１参照）や、電流制限用インピーダンスを設けないで、テトロード（四極真空管）を用いてアノード・カソード間を短絡させ、テトロードで電流を制限するようにしたＸ線高電圧装置（例えば、特許文献２参照）、さらには電力を回生する方式として、高電圧変圧器を追加して高電圧側のコンデンサに蓄積された電荷を低圧側に回生するようにいたＸ線高電圧装置が知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−２１２９４８号公報
【特許文献２】
特開昭５１−６６８９号公報
【特許文献３】
特開平１１−２６６５８２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＸ線高電圧装置は、特許文献３のように高電圧変圧器を追加した場合には高電圧部の構成が複雑になり、また特許文献１および特許文献２のように高電圧キャパシタに蓄積された電荷のエネルギを電流制限用インピーダンスやテトロードで消費させた場合、このときの消費電力はパルスレートを６０ｐｕ１ｓｅ／ｓとすると数式２で表され、パルス透視をしている間、電流制限用インピーダンスやテトロードでは常に１．５ｋＷもの電力を損失し発熱することになる。そのため、この電流制限用インピーダンスやテトロードを冷却しなければならず、やはり高電圧部の構成が複雑になってしまう。
【数２】

【０００７】
本発明の目的は、高電圧部の構成を複雑にすることなく管電圧の波尾を高速に降下させることができるようにしたＸ線高電圧装置を提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、交流電圧を整流する整流回路と、この整流回路の出力を平滑する平滑コンデンサと、この平滑コンデンサの出力を高周波化する低圧側インバータと、この低圧側インバータに一次巻線を接続しその電圧を昇圧する高電圧変圧器と、この高電圧変圧器の二次巻線に接続され昇圧された交流電圧を直流高電圧に変換する高圧側インバータと、この高圧側インバータに接続されて直流高電圧を平滑する高電圧キャパシタと、この高電圧キャパシタに接続されたＸ線管とを備えたＸ線高電圧装置において、上記高圧側インバータに上記高電圧キャパシタからの電圧を交互に上記高電圧変圧器に与えるスイッチング手段を設け、上記高電圧変圧器の一次側に上記高電圧キャパシタの回生回路を形成し、この回生回路に、上記高電圧キャパシタに蓄積した電荷のエネルギを回生する直流電圧源手段と、上記平滑コンデンサの出力を遮断するスイッチング手段と、上記高電圧キャパシタによる回生電流を上記直流電圧源手段に流すダイオードとを設けたことを特徴とする。
【０００９】
本発明によるＸ線高電圧装置は、高電圧キャパシタに蓄積された電荷のエネルギを平滑コンデンサなどの直流電圧源手段に回生するので、従来の電流制限用インピーダンスやテトロードおよび回生用高電圧変圧器が不要となって高電圧側の構成を簡略化して小型にすることができ、また管電圧の波尾を高速に降下させることができる。
【００１０】
また請求項２に記載の本発明は、請求項１記載のものにおいて、上記直流電圧源手段は上記平滑コンデンサであり、上記平滑コンデンサと低圧側インバータの間に、並列接続した上記スイッチング手段と上記ダイオードを設けたことを特徴とする。このようなＸ線高電圧装置によれば、高電圧キャパシタのエネルギを平滑コンデンサに回生することができるので、それを次の管電圧パルスを発生させるために有効に利用することができる。
【００１１】
また請求項３に記載の本発明は、請求項１に記載のものにおいて、上記低圧側インバータに、上記高電圧キャパシタに蓄積された電荷のエネルギを回生するため上記高電圧変圧器の一次側を短絡するスイッチング手段を設けたことを特徴とする。このようなＸ線高電圧装置によれば、さまざまな方法でこのスイッチング手段を制御することが可能となり、高電圧変圧器の一次側の電圧をゼロにして高電圧変圧器の二次側のエネルギを一次側に送ることができ、このエネルギを平滑コンデンサなどの直流電源手段に回生でき、その結果、管電圧を急激に降下させて波尾を大幅に低減することができる。
【００１２】
さらに請求項４に記載の本発明は、請求項１に記載のものにおいて、上記回生回路は、上記高電圧キャパシタに蓄積された電荷のエネルギを回生するため上記高電圧変圧器の一次巻線の寄生漏れインダクタンスを含むことを特徴とする。このようなＸ線高電圧装置によれば、望ましくは新たな部品を付加することなく、高電圧変圧器の一次巻線の寄生漏れインダクタンスを利用して高電圧キャパシタに蓄積された電荷のエネルギを高電圧変圧器の一次側に回生することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施の形態によるＸ線高電圧装置を示す回路図である。
交流電源１０に接続した整流器１１は、交流電源１０の交流電圧を直流に変換し、この直流電圧を平滑コンデンサ１２によって平滑している。平滑コンデンサ１２には半導体スイッチ１３が直列に接続されており、この半導体スイッチ１３は、平滑コンデンサ１２への後述する回生電流を流すダイオード１３Ｄと、平滑コンデンサ１２からの出力を遮断するスイッチング手段１３Ｓを並列接続して構成している。半導体スイッチ１３から供給された直流電圧を高周波の交流電圧に変換する低圧側インバータ１４は高電圧変圧器１５の一次巻線に接続されている。低圧側インバータ１４は、ダイオード１４１Ｄ〜１４４Ｄをブリッジ接続し、各ダイオード１４１Ｄ〜１４４Ｄと並列にスイッチング手段１４１Ｓ〜１４４Ｓを接続して構成されている。
【００１４】
高電圧変圧器１５の二次側には、昇圧された交流電圧を整流する高圧側インバータ１６が構成され、この高圧側インバータ１６はダイオード１６１Ｄ〜１６４Ｄをブリッジ接続し、各ダイオード１６１Ｄ〜１６４Ｄと並列にスイッチング手段１６１Ｓ〜１６４Ｓを接続して構成されている。この高圧側インバータ１６には高電圧キャパシタ１７が接続されその出力電圧を平滑化するようにしており、高電圧キャパシタ１７は、高圧側インバータ１６とＸ線管１８とを接続する高電圧ケープルの浮遊容量、あるいは必要に応じて追加された平滑用高電圧コンデンサなどで構成される。
【００１５】
半導体スイッチ１３は、電圧駆動型の半導体スイッチで耐圧１２００Ｖ程度電流定格４００Ａ程度とする。高圧側インバータ１６の高電圧スイッチング手段１６１Ｓ〜１６４Ｓは高電圧側に接続されているため、その構造と駆動方法には特別の配慮が必要ではあるが、特開平３−６６９５号公報、特開２００１−２８４０９７号公報や特開平８−２１２９４８号公報などで紹介されているので、ここでは詳細な説明を省略する。各スイッチング手段１６１Ｓ〜１６４Ｓは、交互に信号を付与する手段１からブリッジの対向側を同時に駆動する駆動手段２，３へ交互に信号を与え、スイッチング手段１６１Ｓ，１６４Ｓとスイッチング手段１６２Ｓ，１６３Ｓとを交互にオンオフするように構成している。また、高電圧変圧器１５の巻き数比は、商用の交流電源１０から医療用などに必要な１５０ｋＶ程度までの管電圧を得るために、およそ１：４００〜９００程度である。
【００１６】
次に、上述したＸ線高電圧装置の動作について、図２に示した動作波形図を用いて説明する。
図１に示した半導体スイッチ１３のスイッチング手段１３Ｓをオンさせ、低圧側インバータ１４を動作させて高周波の交流を高電圧変圧器１５に供給し、この出力電圧を高電圧インバータ１６で整流し、さらに、高電圧キャパシタ１７が平滑すると立ち上がりが高速（例えば１ｍｓ程度）の管電圧が図示のようにＸ線管１８に印加される。
【００１７】
一方、この管電圧を下降させる際は、半導体スイッチ１３のスイッチング手段１３Ｓをオフすることによって平滑コンデンサ１２の出力を遮断する。このとき、低圧側インバータ１４のスイッチング手段１４１Ｓ〜１４４Ｓを同時にオンオフさせる。また高電圧インバータ１６のスイッチング手段１６１Ｓ，１６４Ｓと、スイッチング手段１６２Ｓ，１６３Ｓを交互にオンオフすると、高電圧キャパシタ１７に蓄えられた電荷は高電圧変圧器１５の二次側に交流高電圧を供給することになる。ここで、スイッチング手段１６１Ｓ，１６４Ｓをオンさせた後、スイッチング手段１６２Ｓ，１６３Ｓをオンさせることにより、高電圧変圧器１５の偏磁を防止できる。
【００１８】
低圧側インバータ１４のスイッチング手段１４１Ｓ〜１４４Ｓが同時にオンしている間は、高電圧変圧器１５の一次側は電圧がゼロのため、二次側から電力が供給される。この際、高電圧変圧器１５の一次側に流れる電流は、高電圧変圧器１５の寄生漏れインダクタンス１５Ｌに制限されながら流れ続ける。次に、低圧側インバータ１４のスイッチング手段１４１Ｓ〜１４４Ｓが同時にオフすると、ダイオード１４１Ｄとダイオード１３Ｄが導通して、寄生漏れインダクタンス１５Ｌに生じた電流は、昇圧型チョッパ回路として働き平滑コンデンサ１２を充電する。
【００１９】
上述したＸ線高電圧装置は、高圧側インバータ１６に高電圧キャパシタ１７からの電圧を交互に高電圧変圧器１５に与えるスイッチング手段１６１Ｓ〜１６４Ｓを設け、高電圧変圧器１５の一次側に高電圧キャパシタ１７の回生回路を形成し、この回生回路に、高電圧キャパシタ１７に蓄積した電荷のエネルギを回生する平滑コンデンサ１２と、平滑コンデンサ１２の出力を遮断するスイッチ１３Ｓと、高電圧キャパシタ１７による回生電流を平滑コンデンサ１２に流すダイオード１３Ｄとを設けたため、高電圧キャパシタ１７に蓄積した電荷のエネルギを平滑コンデンサ１２に回生することができ、高電圧側の構成を複雑にすることなく、また従来のような発熱を防止して、図２に示すように管電圧を急激に降下して波尾を大幅に低減することができる。
【００２０】
しかも、高電圧キャパシタ１７に蓄積された電荷のエネルギの大半は、寄生漏れインダクタンス１５Ｌによって電流に変換されて、低圧側インバータ１４の入力側の平滑コンデンサ１２に回生されることになり、寄生漏れインダクタンス１５Ｌの利用によって構成を簡略化することができる。しかしながら、寄生漏れインダクタンス１５Ｌにその他のインダクタンスを付加することを妨げるものではない。より具体的な構成としては平滑コンデンサ１２と低圧側インバータ１４の間に、並列接続したスイッチング手段１３Ｓおよびダイオード１３Ｄを設けたため、高電圧キャパシタ１７に蓄積された電荷のエネルギを平滑コンデンサに回生してこれを利用することができる。
【００２１】
また、高電圧キャパシタ１７に蓄積された電荷のエネルギを平滑コンデンサ１２に回生するようにしているため、そのエネルギを平滑コンデンサ１２から次の管電圧パルスを発生させるために有効に利用することができる。従って、このようなＸ線高電圧装置を用いたＸ線ＣＴ装置によれば、被験者にとって有害な低エネルギーＸ線による被曝を低減することができる。
【００２２】
図３は、本発明の他の実施の形態によるＸ線高電圧装置を示す回路図である。
この実施の形態におけるＸ線高電圧装置は、中性点接地型のＸ線管１８を使用して高電圧ケープルの耐電圧を二分の一の７５ｋＶにしたもので、高電圧変圧器１５の二次巻線をＸ線管１８のアノード側とカソード側に分割し、高電圧インバータ１６は、アノード側の二次巻線に接続されているスイッチング手段１６１Ｓ〜１６４Ｓとダイオード１６１Ｄ〜１６４Ｄを有するアノード側高電圧インバータと、カソード側の二次巻線に接続されているスイッチング手段１６５Ｓ〜１６８Ｓとダイオード１６５Ｄ〜１６８Ｄを有するカソード側高電圧インバータとで構成している。
【００２３】
このような方式のＸ線高電圧装置に、上述した実施の形態の場合と同様に平滑コンデンサ１２に対して半導体スイッチ１３を直列に接続し、この半導体スイッチ１３は、平滑コンデンサ１２への後述する回生電流を流すダイオード１３Ｄと、平滑コンデンサ１２からの出力を遮断するスイッチング手段１３Ｓを並列接続して構成している。高電圧変圧器１５の一次巻線に接続した低圧側インバータ１４は、ダイオード１４１Ｄ〜１４４Ｄをブリッジ接続し、各ダイオード１４１Ｄ〜１４４Ｄと並列にスイッチング手段１４１Ｓ〜１４４Ｓを接続して構成している。またアノード側と中性点間には高電圧キャパシタ１７ａが接続され、カソード側と中性点間には高電圧キャパシタ１７ｂが接続されて、その出力電圧を平滑化するようにしている。図示を省略したが、アノード側高電圧インバータおよびカソード側高電圧インバータはそれぞれ各スイッチング手段に対して、先の実施の形態の場合と同様に交互に信号を付与する手段１からブリッジの対向側を同時に駆動する駆動手段２，３を介して交互にオンオフするように構成している。
【００２４】
図４は、図３に示したＸ線高電圧装置の動作を示す動作波形図である。
図３に示した半導体スイッチ１３のスイッチング手段１３Ｓをオンさせ、低圧側インバータ１４を動作させて高周波の交流を高電圧変圧器１５に供給し、この出力電圧を高電圧インバータ１６で整流し、さらに、高電圧キャパシタ１７ａ，１７ｂが平滑すると立ち上がりが高速の管電圧が図示のようにＸ線管１８に印加される。
【００２５】
一方、この管電圧を下降させる際は、半導体スイッチ１３のスイッチング手段１３Ｓをオフすることによって平滑コンデンサ１２の出力を遮断する。このとき、低圧側インバータ１４のスイッチング手段１４１Ｓ〜１４４Ｓを同時にオンオフさせる。また高電圧インバータ１６のアノード側高電圧インバータにおけるスイッチング手段１６１Ｓ，１６４Ｓと、スイッチング手段１６２Ｓ，１６３Ｓを交互にオンオフし、また、このときアノード側高電圧インバータにおけるスイッチング手段１６１Ｓ，１６４Ｓと同期してカソード側高電圧インバータにおけるスイッチング手段１６５Ｓ，１６８Ｓを、またスイッチング手段１６２Ｓ，１６３Ｓと同期してカソード側高電圧インバータにおけるスイッチング手段１６６Ｓ，１６７Ｓをオンオフすると、高電圧キャパシタ１７ａ，１７ｂに蓄えられた電荷は高電圧変圧器１５の二次側に交流高電圧を供給することになる。ここで、スイッチング手段１６１Ｓ，１６４Ｓおよびスイッチング手段１６５Ｓ〜１６８Ｓをオンさせた後、スイッチング手段１６２Ｓ，１６３Ｓおよびスイッチング手段１６６Ｓ，１６７Ｓをオンさせることにより、高電圧変圧器１５の偏磁を防止できる。
【００２６】
低圧側インバータ１４のスイッチング手段１４１Ｓ〜１４４Ｓが同時にオンしている間は、高電圧変圧器１５の一次側は電圧がゼロのため、二次側から電力が供給される。この際、高電圧変圧器１５の一次側に流れる電流は、高電圧変圧器１５の寄生漏れインダクタンス１５Ｌに制限されながら流れ続ける。次に、低圧側インバータ１４のスイッチング手段１４１Ｓ〜１４４Ｓが同時にオフすると、ダイオード１４１Ｄとダイオード１３Ｄが導通して、寄生漏れインダクタンス１５Ｌに生じた電流は平滑コンデンサ１２を充電する。
【００２７】
上述したＸ線高電圧装置は、先の実施の形態の場合と同様に高電圧キャパシタ１７ａ，１７ｂに蓄積した電荷のエネルギを平滑コンデンサ１２に回生することができ、高電圧側の構成を複雑にすることなく、また従来のような発熱を防止して、図４に示すように管電圧を急激に降下して波尾を大幅に低減することができる。しかも、アノード側高電圧インバータおよびカソード側高電圧インバータはＸ線管１８の中性点に接続する方式のＸ線高電圧装置であるため、先の実施の形態に比べてスイッチング手段１６１Ｓ〜１６８Ｓの耐電圧が半分で良く、特開平３−６６９５号公報や、特開２００１−２８４０９７号公報および特開平８−２１２９４８号公報などに示されるようにスイッチを構成した場合、その段数を減らすことができる。これは１アーム当たりのオンするまでの時間が半減できるため、高電圧インバータの動作周波数を上げることができる利点がある。
【００２８】
図５は、本発明のさらに他の実施の形態によるＸ線高電圧装置の動作を示す動作波形図である。
図３に示したＸ線高電圧装置において、Ｘ線管１８の管電圧を降下させる際、低圧側インバータ１４のスイッチング手段１４１Ｓ〜１４４Ｓを同時にオンオフしているが、ここでは管電圧を降下させる際、スイッチング手段１４１Ｓ，１４３Ｓをオフさせたままスイッチング手段１４２Ｓ，１４４Ｓを同時にオンオフさせている。
【００２９】
この実施の形態によるＸ線高電圧装置でも高電圧変圧器１５の一次側の電圧をゼロにすることができるため、高電圧変圧器１５の二次側のエネルギを一次側に送れ、このエネルギを平滑コンデンサ１２に回生でき、その結果、管電圧を急激に降下させて波尾を大幅に低減することができる。
【００３０】
図６は、本発明のさらに他の実施の形態によるＸ線高電圧装置の動作を示す動作波形図である。
図５に示したＸ線高電圧装置では管電圧を降下させる際、スイッチング手段１４１Ｓ，１４３Ｓをオフさせたままの状態でスイッチング手段１４２Ｓ，１４４Ｓを同時にオンオフさせたが、ここでは管電圧を降下させる際、スイッチング１４２Ｓ，１４４Ｓをオフさせたままの状態でスイッチ１４１Ｓ，１４３Ｓを同時にオンオフさせている。
【００３１】
このようなＸ線高電圧装置でも、高電圧変圧器１５の一次側の電圧をゼロにすることができるため、高電圧変圧器１５の二次側のエネルギを一次側に送ることができ、このエネルギを平滑コンデンサ１２に回生でき、その結果、管電圧を急激に降下させて波尾を大幅に低減することができる。
【００３２】
尚、上述した各実施の形態で整流器１１としては、ダイオードブリッジ回路や、ダイオードの代わりにサイリスタを用いたブリッジ回路、電圧駆動型ＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴを用いたＡＣ／ＤＣ変換回路でも良い。また高圧側インバータ１６のスイッチング手段１６１Ｓ〜１６８Ｓは、ＭＯＳＦＥＴやＳｉＣ−ＭＯＳなどのより高耐圧高速なスイッチング素子で構成して直列接続の段数を減らしても良い。また、高電圧キャパシタ１７に蓄積された電荷のエネルギを低圧側インバータ１４の前段の平滑コンデンサ１２に回生したが、高電圧変圧器１５の一次側に高電圧キャパシタ１７に蓄積された電荷のエネルギを回生する回生回路を形成し、この回生回路に直流電圧源手段を設け、この直流電圧源手段として平滑コンデンサ１２以外に、他の直流電源、バッテリ、他の用途のコンデンサなどであってもよく、その場合は回生されたエネルギを直接的には管電圧発生とは別の用途に利用することができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上で説明したように本発明によるＸ線高電圧装置は、高電圧キャパシタに蓄積された電荷のエネルギを低電圧側に回生することによって、従来のような高電圧側での発熱を防止しながら管電圧の波尾を速やかに降下させることが可能であり、高電圧側の構成を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるＸ線高電圧装置の回路図である。
【図２】図１に示したＸ線高電圧装置の動作波形図である。
【図３】本発明の他の実施の形態によるＸ線高電圧装置の回路図である。
【図４】図３に示したＸ線高電圧装置の動作波形図である。
【図５】本発明のさらに他の実施の形態によるＸ線高電圧装置の動作波形図である。
【図６】本発明のさらに他の実施の形態によるＸ線高電圧装置の動作波形図である。
【図７】従来のＸ線高電圧装置における管電圧波形図である。
【符号の説明】
１２平滑コンデンサ
１３半導体スイッチ
１３Ｄダイオード
１３Ｓスイッチング手段
１４低圧側インバータ
１５高電圧変圧器
１６高圧側インバータ
１７高電圧キャパシタ
１８Ｘ線管
１４１Ｓ〜１４４Ｓスイッチング手段
１４１Ｄ〜１４４Ｄダイオード
１６１Ｓ〜１６８Ｓスイッチング手段
１６１Ｄ〜１６８Ｄダイオード

Claims

交流電圧を整流する整流回路と、この整流回路の出力を平滑する平滑コンデンサと、この平滑コンデンサの出力を高周波化する低圧側インバータと、この低圧側インバータに一次巻線を接続しその電圧を昇圧する高電圧変圧器と、この高電圧変圧器の二次巻線に接続され昇圧された交流電圧を直流高電圧に変換する高圧側インバータと、この高圧側インバータに接続されて直流高電圧を平滑する高電圧キャパシタと、この高電圧キャパシタに接続されたＸ線管とを備えたＸ線高電圧装置において、上記高圧側インバータに上記高電圧キャパシタからの電圧を交互に上記高電圧変圧器に与えるスイッチング手段を設け、上記高電圧変圧器の一次側に上記高電圧キャパシタの回生回路を形成し、この回生回路に、上記高電圧キャパシタに蓄積した電荷のエネルギを回生する直流電圧源手段と、上記平滑コンデンサの出力を遮断するスイッチング手段と、上記高電圧キャパシタによる回生電流を上記直流電圧源手段に流すダイオードとを設けたことを特徴とするＸ線高電圧装置。
請求項１記載のものにおいて、上記直流電圧源手段は上記平滑コンデンサであり、上記平滑コンデンサと低圧側インバータの間に、並列接続した上記スイッチング手段と上記ダイオードを設けたことを特徴とするＸ線高電圧装置。
請求項１に記載のものにおいて、上記低圧側インバータに、上記高電圧キャパシタに蓄積された電荷のエネルギを回生するため上記高電圧変圧器の一次側を短絡するスイッチング手段を設けたことを特徴とするＸ線高電圧装置。
請求項１に記載のものにおいて、上記回生回路は、上記高電圧キャパシタに蓄積された電荷のエネルギを回生するため上記高電圧変圧器の一次巻線の寄生漏れインダクタンスを含むことを特徴とするＸ線高電圧装置。