JP2013005956A

JP2013005956A - Image diagnostic apparatus

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Publication number: JP2013005956A
Application number: JP2011141292A
Authority: JP
Inventors: Naoki Ariyama; 直城有山
Original assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Current assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Priority date: 2011-06-27
Filing date: 2011-06-27
Publication date: 2013-01-10

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image diagnostic apparatus having both suppression of a high frequency noise and suppression of an earth leakage current without using a high power isolation transformer.SOLUTION: The image diagnostic apparatus 2 for generating a desired voltage V2 from an AC power source 1, using a rectification circuit 3 and a switching circuit 4, and supplying electric power to a heavy load 5 includes a detection circuit 8 for detecting an earth leakage current LC from power source lines L1-L3 of the AC power source 1 and a cancellation current supply circuit 9 for applying a current-LC of a reversed phase to an earth line E1 so as to cancel the detected earth leakage current LC.

Description

本発明は、交流電源から整流回路およびスイッチング（switching）回路により所望の電圧の電力を生成して負荷に供給する電力回路を備えた画像診断装置に関する。 The present invention relates to an image diagnostic apparatus including a power circuit that generates power of a desired voltage from an AC power source by a rectifier circuit and a switching circuit and supplies the power to a load.

従来、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置、ＭＲ（Magnetic Resonance）装置、一般Ｘ線撮影装置などの画像診断装置では、施設の交流電源から整流回路およびスイッチング回路により所望の電圧を生成して負荷に電力を供給している（例えば、特許文献１，図１，図５等参照）。 Conventionally, in diagnostic imaging apparatuses such as an X-ray CT (Computed Tomography) apparatus, an MR (Magnetic Resonance) apparatus, and a general X-ray imaging apparatus, a desired voltage is generated from a facility AC power source by a rectifier circuit and a switching circuit and used as a load. Electric power is supplied (see, for example, Patent Document 1, FIGS. 1 and 5).

図３は、画像診断装置の基本的な回路構成例を示す図である。図３に示すように、画像診断装置２０は、例えば、交流電源１による三相交流電圧を整流回路３で整流して直流電圧Ｖ１に変換し、この直流電圧Ｖ１をスイッチング回路４でさらに所望の高電圧パルスＶ２に変換する。スイッチング回路４の出力には、大電力を消費する重負荷２１が接続されている。重負荷２１は、例えば、Ｘ線ＣＴ装置や一般Ｘ線撮影装置の場合にはＸ線発生装置、ＭＲ装置の場合には電磁石などである。 FIG. 3 is a diagram illustrating a basic circuit configuration example of the diagnostic imaging apparatus. As shown in FIG. 3, for example, the diagnostic imaging apparatus 20 rectifies a three-phase AC voltage from an AC power source 1 by a rectifier circuit 3 and converts it into a DC voltage V1, and the DC voltage V1 is further desired by a switching circuit 4. Convert to high voltage pulse V2. A heavy load 21 that consumes a large amount of power is connected to the output of the switching circuit 4. The heavy load 21 is, for example, an X-ray generator in the case of an X-ray CT apparatus or a general X-ray imaging apparatus, and an electromagnet in the case of an MR apparatus.

スイッチング回路４を有する画像診断装置２０では、通常、高周波ノイズ（noise）の大きさがＥＭＣ規格を満足するよう、Ｙコンデンサ（condenser）群１０を備えている。ＹコンデンサＣ１〜Ｃ３は、交流電源１の各相のラインＬ１〜Ｌ３とコモン（common）であるアースライン（Earth line）Ｅ１との間に接続されており、スイッチング回路４のスイッチング動作に起因する電圧変動を抑えて高周波ノイズを一定以下に抑制する。 The diagnostic imaging apparatus 20 having the switching circuit 4 normally includes a Y capacitor group 10 so that the magnitude of high-frequency noise (noise) satisfies the EMC standard. The Y capacitors C 1 to C 3 are connected between the lines L 1 to L 3 of each phase of the AC power supply 1 and an earth line E 1 that is common, and are caused by the switching operation of the switching circuit 4. Suppresses voltage fluctuations and suppresses high frequency noise below a certain level.

交流電源１の各相のライン（line）Ｌ１〜Ｌ３に、ＹコンデンサＣ１〜Ｃ３が接続されると、各相のラインＬ１〜Ｌ３に乗る電圧変動の高周波成分をアースラインＥ１にバイパス（bypath）する効果が生じる。しかし、それと同時に、交流電源１側からＹコンデンサＣ１〜Ｃ３を介してアースラインＥ１に流れる電流すなわち接地漏れ電流ＬＣのパス（path）を形成することにもなる。画像診断装置では、感電防止の観点から、接地漏れ電流の上限値がＩＥＣ規格等によって厳しく定められており、例えば５ｍＡあるいは１０ｍＡ以下に抑えなければならない。 When Y capacitors C1 to C3 are connected to the lines L1 to L3 of each phase of the AC power supply 1, the high frequency components of the voltage fluctuations on the lines L1 to L3 of each phase are bypassed to the ground line E1. Effect. However, at the same time, a current flowing from the AC power supply 1 side to the earth line E1 via the Y capacitors C1 to C3, that is, a path of the ground leakage current LC is also formed. In the diagnostic imaging apparatus, from the viewpoint of preventing electric shock, the upper limit value of the ground leakage current is strictly determined by the IEC standard or the like, and must be suppressed to, for example, 5 mA or 10 mA or less.

交流電源１が、うまくバランス（balance）された理想的なＷｙｅ（Ｙ）結線による三相交流電源であれば、各相および各極性での接地漏れ電流が一定時間内では相殺されて平均でゼロになるため、特に問題はない。 If the AC power supply 1 is a three-phase AC power supply with a well-balanced ideal Wye (Y) connection, the ground leakage current in each phase and each polarity is canceled out within a certain time, and averaged zero Therefore, there is no problem.

しかし、交流電源１が、アンバランス（unbalance）なＷｙｅ結線や、一相欠落によるＷｙｅ結線、デルタ結線等による三相交流電源の場合には、交流電圧の周波数による漏れ電流が優位に現れ、ＩＥＣ規格で定められている上限値を超えてしまう場合がある。ＹコンデンサＣ１〜Ｃ３の容量を小さくすることで接地漏れ電流を小さくする手もあるが、この場合、高周波ノイズの除去効果とのトレードオフ（trade off）になり、ＥＭＣ規格を満たさなくなるおそれもある。 However, when the AC power supply 1 is an unbalanced Wye connection, a Wye connection due to missing one phase, a three-phase AC power supply using a delta connection, etc., a leakage current due to the frequency of the AC voltage appears dominant, and the IEC There is a case where the upper limit value defined in the standard is exceeded. There is a hand to reduce the ground leakage current by reducing the capacitance of the Y capacitors C1 to C3, but in this case, there is a trade-off with the effect of removing high-frequency noise, which may not meet the EMC standard. .

そのため、画像診断装置では、一般的に、絶縁トランス（trans）を用いて接地漏れ電流を抑えることにより、高周波ノイズの抑制と接地漏れ電流の抑制とを同時に実現させる。 Therefore, in general, the diagnostic imaging apparatus simultaneously suppresses high-frequency noise and ground leakage current by suppressing ground leakage current using an insulating transformer (trans).

図４は、絶縁トランスを用いて接地漏れ電流を抑制する画像診断装置２０′の構成例を示す図である。図４に示すように、画像診断装置２０′では、交流電源１側とスイッチング回路４との間に、絶縁トランス２２を設ける。すると、接地漏れ電流ＬＣのパスは絶縁トランス２２にて遮蔽される。つまり、スイッチング回路４で発生する電圧変動の高周波成分は、ＹコンデンサＣ１〜Ｃ３を通るループ（loop）によりノイズ発生源に戻る。このような設計であれば、高周波ノイズを抑制しつつ、接地漏れ電流を規定値以下に十分抑えることができる。 FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of an image diagnostic apparatus 20 ′ that suppresses ground leakage current using an insulating transformer. As shown in FIG. 4, in the diagnostic imaging apparatus 20 ′, an insulating transformer 22 is provided between the AC power supply 1 side and the switching circuit 4. Then, the path of the ground leakage current LC is shielded by the insulating transformer 22. That is, the high frequency component of the voltage fluctuation generated in the switching circuit 4 returns to the noise generation source by a loop passing through the Y capacitors C1 to C3. With such a design, the ground leakage current can be sufficiently suppressed below a specified value while suppressing high-frequency noise.

特開２００９−１７８３７５号公報JP 2009-178375 A

ところで、画像診断装置のスイッチング回路には、前述の通り、Ｘ線発生装置や電磁石など大電力を消費する重負荷が接続されている。そのため、画像診断装置に絶縁トランスを適用して接地漏れ電流を抑制しようとすると、スイッチング回路には、大電力用の絶縁トランスを接続する必要がある。 By the way, as described above, a heavy load that consumes large power, such as an X-ray generator and an electromagnet, is connected to the switching circuit of the diagnostic imaging apparatus. Therefore, if an insulation transformer is applied to the diagnostic imaging apparatus to suppress the ground leakage current, it is necessary to connect an insulation transformer for high power to the switching circuit.

しかしながら、画像診断装置に用いられる大電力用の絶縁トランスは、一個で約数十万円と非常に高価でありコストアップ（cost up）につながる。また、大電力用の絶縁トランスは、非常に大きく、画像診断装置の小型化を妨げるし、重量も非常に重くなり、扱いづらい。 However, the high power insulating transformer used in the diagnostic imaging apparatus is very expensive at about several hundred thousand yen, and this leads to a cost increase. Also, the high-power insulating transformer is very large, hinders downsizing of the diagnostic imaging apparatus, and is very heavy and difficult to handle.

このような事情により、大電力用の絶縁トランスを用いることなく、高周波ノイズの抑制と接地漏れ電流の抑制とを両立させることが可能な画像診断装置が望まれている。 Under such circumstances, there is a demand for an image diagnostic apparatus that can achieve both high-frequency noise suppression and ground leakage current suppression without using a high-power insulating transformer.

第１の観点の発明は、交流電源から整流回路およびスイッチング回路を用いて所望の電圧を生成し、所定の負荷に電力を供給する画像診断装置であって、前記交流電源の電源ラインからの接地漏れ電流を検出する検出回路と、前記検出回路により検出された接地漏れ電流を打ち消すように、アースラインに逆位相の電流を流す打消電流供給回路とを備えている画像診断装置を提供する。 A first aspect of the invention is an image diagnostic apparatus for generating a desired voltage from an AC power source using a rectifier circuit and a switching circuit and supplying power to a predetermined load, wherein the grounding from the power source line of the AC power source Provided is an image diagnostic apparatus comprising: a detection circuit that detects a leakage current; and a cancellation current supply circuit that flows a current in an opposite phase to an earth line so as to cancel the ground leakage current detected by the detection circuit.

第２の観点の発明は、前記交流電源から、絶縁トランスを介して、前記画像診断装置の制御回路に電力を供給する回路をさらに備えている上記第１の観点の画像診断装置を提供する。 The invention according to a second aspect provides the diagnostic imaging apparatus according to the first aspect, further comprising a circuit that supplies power from the AC power supply to a control circuit of the diagnostic imaging apparatus via an insulating transformer.

第３の観点の発明は、前記制御回路は、前記画像診断装置の操作部または被検体に装着される電極と接続されている上記第２の観点の画像診断装置を提供する。 The invention of a third aspect provides the image diagnostic apparatus according to the second aspect, wherein the control circuit is connected to an operation unit of the image diagnostic apparatus or an electrode attached to a subject.

第４の観点の発明は、前記絶縁トランスが、定格５ｋＶＡ以下のものである上記第３の観点の画像診断装置を提供する。 The invention according to a fourth aspect provides the diagnostic imaging apparatus according to the third aspect, wherein the insulating transformer has a rating of 5 kVA or less.

第５の観点の発明は、前記交流電源が、Ｗｙｅ結線、一相欠落によるＷｙｅ結線、またはデルタ結線による三相交流電源である上記第１の観点から第４の観点のいずれか一つの観点の画像診断装置を提供する。 According to a fifth aspect of the invention, in any one of the first to fourth aspects, the AC power supply is a three-phase AC power supply using Wye connection, Wye connection due to missing one phase, or delta connection. An image diagnostic apparatus is provided.

第６の観点の発明は、前記検出回路が、アースラインに非接触で設けられるホール素子を含んでいる上記第１の観点から第５の観点の画像診断装置を提供する。 The invention according to a sixth aspect provides the diagnostic imaging apparatus according to the first to fifth aspects, wherein the detection circuit includes a Hall element provided in a non-contact manner on an earth line.

第７の観点の発明は、前記打消電流供給回路が、前記検出回路の検出信号が入力されるオペアンプ（operation amplifier）と、該オペアンプの出力およびアースラインに接続されたプッシュプル（push pull）回路とを含んでいる上記第１の観点から第６の観点のいずれか一つの観点の画像診断装置を提供する。 According to a seventh aspect of the invention, the cancellation current supply circuit includes an operational amplifier to which a detection signal of the detection circuit is input, and a push pull circuit connected to an output of the operational amplifier and a ground line An image diagnostic apparatus according to any one of the first to sixth aspects is provided.

第８の観点の発明は、前記画像診断装置が、Ｘ線ＣＴ装置または一般Ｘ線撮影装置であり、前記負荷が、Ｘ線発生装置を含んでいる上記第１の観点から第７の観点のいずれか一つの観点の画像診断装置を提供する。 According to an eighth aspect of the invention, the diagnostic imaging apparatus is an X-ray CT apparatus or a general X-ray imaging apparatus, and the load includes an X-ray generation apparatus. An image diagnostic apparatus according to any one of the aspects is provided.

第９の観点の発明は、前記画像診断装置が、ＭＲ装置であり、前記負荷が、電磁石を含んでいる上記第１の観点から第７の観点のいずれか一つの観点の画像診断装置を提供する。 The ninth aspect of the invention provides the diagnostic imaging apparatus according to any one of the first to seventh aspects, wherein the diagnostic imaging apparatus is an MR apparatus, and the load includes an electromagnet. To do.

本発明の画像診断装置によれば、接地漏れ電流と逆位相の電流をアースラインに流して、接地漏れ電流をアクティブ（active）にキャンセル（cancel）するので、大電力を供給するラインにおいて、絶縁トランスを設けてノイズ除去用のＹコンデンサにより形成される接地漏れ電流のパスを遮断するという構成を不要にでき、大電力用の絶縁トランスを用いることなく、高周波ノイズの抑制と接地漏れ電流の抑制とを両立させることができる。 According to the diagnostic imaging apparatus of the present invention, a current having a phase opposite to that of the ground leakage current is caused to flow through the ground line, and the ground leakage current is canceled in an active state. It is possible to eliminate the need to provide a transformer to cut off the ground leakage current path formed by the Y capacitor for noise removal, and to suppress high-frequency noise and ground leakage current without using a high-power insulating transformer. Can be made compatible.

発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の回路構成例を示す図である。It is a figure which shows the circuit structural example of the X-ray CT apparatus which concerns on embodiment of invention. 打消電流供給回路の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a cancellation current supply circuit. 画像診断装置の基本的な回路構成例を示す図である。It is a figure which shows the basic circuit structural example of an image diagnostic apparatus. 絶縁トランスを用いて接地漏れ電流を抑制する画像診断装置の回路構成例を示す図である。It is a figure which shows the circuit structural example of the diagnostic imaging apparatus which suppresses a ground leakage current using an insulation transformer.

以下、発明の実施形態について説明する。 Embodiments of the invention will be described below.

図１は、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の回路構成例を示す図である。 FIG. 1 is a diagram illustrating a circuit configuration example of the X-ray CT apparatus according to the present embodiment.

Ｘ線ＣＴ装置２は、商用の交流電源１に接続される。本例では、交流電源１は、Ｗｙｅ結線による三相交流電源である。 The X-ray CT apparatus 2 is connected to a commercial AC power source 1. In this example, the AC power source 1 is a three-phase AC power source using Wye connection.

Ｘ線ＣＴ装置２は、整流回路３と、スイッチング回路４と、Ｘ線発生装置５（負荷）と、小型絶縁トランス６と、制御回路７と、接地漏れ電流検出回路８と、打消電流供給回路９と、Ｙコンデンサ群１０とを備えている。 The X-ray CT apparatus 2 includes a rectifier circuit 3, a switching circuit 4, an X-ray generator 5 (load), a small insulation transformer 6, a control circuit 7, a ground leakage current detection circuit 8, and a cancellation current supply circuit. 9 and a Y capacitor group 10.

整流回路３は、電源入力ラインＬ１〜Ｌ３を介して交流電源１と接続されており、交流電源１の三相交流電圧を直流電圧Ｖ１に変換する。整流回路３は、例えばダイオードブリッジ（diode bridge）等により構成されている。 The rectifier circuit 3 is connected to the AC power supply 1 via the power supply input lines L1 to L3, and converts the three-phase AC voltage of the AC power supply 1 into the DC voltage V1. The rectifier circuit 3 is constituted by, for example, a diode bridge.

スイッチング回路４は、接続ラインＬ４，Ｌ５を介して整流回路３と接続されており、整流回路３からの直流電圧Ｖ１をスイッチング動作により所望の高電圧パルスＶ２に変換する。スイッチング回路４は、例えばトランジスタなどの半導体のスイッチング素子により構成されている。 The switching circuit 4 is connected to the rectifier circuit 3 via connection lines L4 and L5, and converts the DC voltage V1 from the rectifier circuit 3 into a desired high voltage pulse V2 by a switching operation. The switching circuit 4 is configured by a semiconductor switching element such as a transistor, for example.

Ｘ線発生装置５は、Ｘ線照射時に大電力を消費する重負荷である。Ｘ線発生装置５の最大消費電力は、例えば２０ｋＶＡである。Ｘ線発生装置５は、スイッチング回路４の出力と接続されており、スイッチング回路４で生成された所望の高電圧パルスＶ２により電力の供給を受ける。 The X-ray generator 5 is a heavy load that consumes a large amount of power during X-ray irradiation. The maximum power consumption of the X-ray generator 5 is, for example, 20 kVA. The X-ray generator 5 is connected to the output of the switching circuit 4 and is supplied with power by a desired high voltage pulse V 2 generated by the switching circuit 4.

制御回路６は、Ｘ線ＣＴ装置２の各部を制御する回路であり、Ｘ線発生装置５と比較して消費電力が非常に少ない軽負荷である。制御回路６は、Ｘ線ＣＴ装置のガントリ（gantry）や撮影テーブル（table）に設けられた操作部１１や被検体に装着する生体信号モニタ（monitor）用電極１２と接続されている。 The control circuit 6 is a circuit that controls each part of the X-ray CT apparatus 2 and has a light load that consumes much less power than the X-ray generator 5. The control circuit 6 is connected to an operation unit 11 provided in a gantry or an imaging table of the X-ray CT apparatus and a biological signal monitor electrode 12 attached to a subject.

小型絶縁トランス７は、一次側が電源入力ラインＬ１〜Ｌ３と接続されており、二次側が制御回路６と接続されている。小型絶縁トランス７は、交流電源１と制御回路６とを絶縁しつつ、交流電源１から制御回路６の電源部に電力を供給する。この小型絶縁トランス７により、制御回路６を通る接地漏れ電流のパスが遮断され、操作者や被検体の感電が防止される。また、小型絶縁トランス７の一次側にはタップ７ｔが設けてあり、このタップ７ｔと打消電流供給回路９とが接続されている。打消し電流供給回路９は、交流電源１からこのタップ７ｔを経由して電力が供給される。なお、この小型絶縁トランス７は、一次側にタップ７ｔが設けられただけで、二次側に接続する制御回路６は軽負荷であるから、小電力タイプ（type）、例えば定格５ｋＶＡ以下の低価格なもので足りる。よって、有意なコストアップもなく、操作者および被検体の感電防止を実現できる。 The small insulation transformer 7 has a primary side connected to the power supply input lines L 1 to L 3 and a secondary side connected to the control circuit 6. The small insulation transformer 7 supplies power from the AC power supply 1 to the power supply unit of the control circuit 6 while insulating the AC power supply 1 and the control circuit 6. The small insulating transformer 7 blocks a ground leakage current path through the control circuit 6 and prevents an electric shock of an operator or a subject. Further, a tap 7t is provided on the primary side of the small insulation transformer 7, and the tap 7t and the cancellation current supply circuit 9 are connected. The cancellation current supply circuit 9 is supplied with electric power from the AC power supply 1 via the tap 7t. In addition, since this small insulated transformer 7 is simply provided with a tap 7t on the primary side and the control circuit 6 connected to the secondary side is a light load, it is a low power type, for example, a low rating of 5 kVA or less. Price is enough. Therefore, there is no significant cost increase, and electric shock prevention for the operator and the subject can be realized.

Ｙコンデンサ群１０は、ＹコンデンサＣ１〜Ｃ５により構成されており、整流回路３の入力側および出力側に挿入されている。すなわち、整流回路３の入力側の各ラインＬ１〜Ｌ３とコモンであるアースラインＥ１との間にＹコンデンサＣ１〜Ｃ３が接続され、整流回路３の出力側の各ラインＬ４，Ｌ５とアースラインＥ１との間に、ＹコンデンサＣ４，Ｃ５がそれぞれ接続されている。これらＹコンデンサＣ１〜Ｃ５により、スイッチング回路４のスイッチング動作による高周波ノイズが抑制される。 The Y capacitor group 10 includes Y capacitors C1 to C5, and is inserted on the input side and the output side of the rectifier circuit 3. That is, Y capacitors C1 to C3 are connected between the lines L1 to L3 on the input side of the rectifier circuit 3 and the common earth line E1, and the lines L4 and L5 on the output side of the rectifier circuit 3 and the earth line E1. Are connected to Y capacitors C4 and C5, respectively. These Y capacitors C1 to C5 suppress high-frequency noise due to the switching operation of the switching circuit 4.

接地漏れ電流検出回路８は、交流電源１−電源入力ラインＬ１〜Ｌ３−整流回路入力側のＹコンデンサＣ１〜Ｃ３−アースラインＥ１の経路で流れ、系統に戻ってゆく接地漏れ電流ＬＣを検出する。本例では、接地漏れ電流検出回路８は、ホール素子を含んでおり、交流電源１とＸ線ＣＴ装置２との間のアースラインＥ１に非接触で設けられる。接地漏れ電流検出回路８は、アースラインＥ１に流れる接地漏れ電流ＬＣの向きと大きさに応じた信号値を出力する。 The ground leakage current detection circuit 8 detects a ground leakage current LC that flows through the path of the AC capacitors 1 to the power supply input lines L1 to L3 and the Y capacitors C1 to C3 to the ground line E1 on the rectifier circuit input side and returns to the system. . In this example, the ground leakage current detection circuit 8 includes a Hall element and is provided in a non-contact manner on the earth line E1 between the AC power supply 1 and the X-ray CT apparatus 2. The ground leakage current detection circuit 8 outputs a signal value corresponding to the direction and magnitude of the ground leakage current LC flowing through the earth line E1.

打消電流供給回路９は、接地漏れ電流検出回路８と接続されている。また、打消電流供給回路９は、小型絶縁トランス７のタップ７ｔおよびアースラインＥ１と接続されている。打消電流供給回路９は、小型絶縁トランス７の一次側のタップ７ｔから電力の供給を受け、接地漏れ電流検出回路８から入力される検出信号に基づいて、接地漏れ電流ＬＣを打ち消すように逆位相の電流−ＬＣをアースラインＥ１に供給する。これにより、接地漏れ電流ＬＣをアクティブにキャンセルする。 The cancellation current supply circuit 9 is connected to the ground leakage current detection circuit 8. The cancellation current supply circuit 9 is connected to the tap 7t of the small insulation transformer 7 and the earth line E1. The cancellation current supply circuit 9 is supplied with power from the primary side tap 7t of the small insulation transformer 7 and is in anti-phase so as to cancel the ground leakage current LC based on the detection signal input from the ground leakage current detection circuit 8. Is supplied to the earth line E1. This actively cancels the ground leakage current LC.

打消電流供給回路９は、例えば、図２に示すように、接地漏れ電流検出回路８の検出信号をインピーダンス変換するオペアンプＯＰ１と、インピーダンス変換された検出信号がゼロレベル（zero level）となるように、アースラインＥ１に電流の出入を行うオペアンプＯＰ２およびトランジスタＴＲ１，ＴＲ２のプッシュプル回路とを用いて構成される。 For example, as shown in FIG. 2, the cancellation current supply circuit 9 has an operational amplifier OP1 for impedance conversion of the detection signal of the ground leakage current detection circuit 8 and the impedance-converted detection signal at a zero level. The operational amplifier OP2 that inputs and outputs current to and from the earth line E1 and the push-pull circuit of the transistors TR1 and TR2 are used.

このような本実施形態によれば、接地漏れ電流ＬＣと逆位相の電流をアースラインＥ１に流して、接地漏れ電流ＬＣをアクティブにキャンセルするので、重負荷であるＸ線発生装置５へ大電力を供給するラインにおいて、絶縁トランスを設けることでノイズ除去用のＹコンデンサＣ１〜Ｃ３により形成される接地漏れ電流のパスを遮断するという構成を不要にでき、大電力用の絶縁トランスを用いることなく、高周波ノイズの抑制と接地漏れ電流の抑制とを両立させることができる。 According to the present embodiment as described above, a current having a phase opposite to that of the ground leakage current LC is caused to flow through the earth line E1, and the ground leakage current LC is actively canceled. Therefore, a large amount of power is supplied to the X-ray generator 5 which is a heavy load. By providing an isolation transformer in the line for supplying power, it is possible to eliminate the configuration of cutting off the ground leakage current path formed by the Y capacitors C1 to C3 for noise removal, without using a high-power isolation transformer. It is possible to achieve both suppression of high-frequency noise and suppression of ground leakage current.

また、本実施形態では、操作者や被検体の感電を防止するため、制御回路６へ電力を供給するラインに小型絶縁トランス７を設けているが、小型絶縁トランス７は小電力タイプであり、また一次側にタップ７ｔを一つ追加したのみの構成であるから、有意なコストアップにはならない。そのため、わずかなコストで人体への安全性を確保することができる。ちなみに、漏れ電流検出回路８や打消電流供給回路９などのアナログ（analog）回路の部品は、数千円程度と非常に安価であり、コスト面での負担はほとんどないと考えてよい。 Further, in this embodiment, in order to prevent electric shock of the operator or the subject, the small insulation transformer 7 is provided in the line for supplying power to the control circuit 6, but the small insulation transformer 7 is a low power type. In addition, since only one tap 7t is added to the primary side, the cost is not significantly increased. Therefore, safety to the human body can be ensured at a small cost. Incidentally, analog circuit components such as the leakage current detection circuit 8 and the cancellation current supply circuit 9 are very inexpensive, on the order of several thousand yen, and it may be considered that there is almost no cost burden.

なお、発明の実施形態は、上記に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更が可能である。 The embodiment of the invention is not limited to the above, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.

例えば、交流電源１は、Ｗｙｅ結線の三相交流電源のほか、一相欠落によるＷｙｅ結線、デルタ結線による三相交流電源であってもよい。 For example, the AC power source 1 may be a three-phase AC power source using a Wye connection due to a missing one phase or a delta connection in addition to a three-phase AC power source with a Wye connection.

また例えば、本実施形態では、Ｘ線ＣＴ装置を例に説明したが、発明は、一般Ｘ線撮影装置やＭＲ装置など、他の画像診断装置にも適用可能である。一般Ｘ線撮影装置の場合には、重負荷として、Ｘ線発生装置が含まれる。ＭＲ装置の場合には、重負荷として、電磁石が含まれる。 For example, in the present embodiment, the X-ray CT apparatus has been described as an example. However, the invention can be applied to other image diagnostic apparatuses such as a general X-ray imaging apparatus and an MR apparatus. In the case of a general X-ray imaging apparatus, an X-ray generator is included as a heavy load. In the case of an MR apparatus, an electromagnet is included as a heavy load.

１交流電源
２Ｘ線ＣＴ装置
３整流回路
４スイッチング回路
５Ｘ線発生装置
６制御回路
７小型絶縁トランス
８接地漏れ電流検出回路
９打消電流供給回路
１０Ｙコンデンサ群
２０，２０′ 画像診断装置
２１重負荷
２２大電力用絶縁トランス
ＯＰ１，ＯＰ２オペアンプ
ＴＲ１，ＴＲ２トランジスタ
Ｅ１アースライン
ＬＣ接地漏れ電流 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 AC power supply 2 X-ray CT apparatus 3 Rectifier circuit 4 Switching circuit 5 X-ray generator 6 Control circuit 7 Small insulated transformer 8 Ground leakage current detection circuit 9 Cancellation current supply circuit 10 Y capacitor group 20, 20 'Image diagnostic apparatus 21 Heavy Load 22 High power isolation transformer OP1, OP2 Operational amplifier TR1, TR2 Transistor E1 Earth line LC Ground leakage current

Claims

交流電源から整流回路およびスイッチング回路を用いて所望の電圧を生成し、所定の負荷に電力を供給する画像診断装置であって、
前記交流電源の電源ラインからの接地漏れ電流を検出する検出回路と、
前記検出回路により検出された接地漏れ電流を打ち消すように、アースラインに逆位相の電流を流す打消電流供給回路とを備えている画像診断装置。 An image diagnostic apparatus that generates a desired voltage from an AC power source using a rectifier circuit and a switching circuit, and supplies power to a predetermined load,
A detection circuit for detecting a ground leakage current from a power supply line of the AC power supply;
An image diagnostic apparatus comprising: a canceling current supply circuit for causing a current in the opposite phase to flow through the earth line so as to cancel the ground leakage current detected by the detection circuit.

前記交流電源から、絶縁トランスを介して、前記画像診断装置の制御回路に電力を供給する回路をさらに備えている請求項１に記載の画像診断装置。 The diagnostic imaging apparatus according to claim 1, further comprising a circuit that supplies power from the AC power supply to a control circuit of the diagnostic imaging apparatus via an insulating transformer.

前記制御回路は、前記画像診断装置の操作部または被検体に装着される電極と接続されている請求項２に記載の画像診断装置。 The diagnostic imaging apparatus according to claim 2, wherein the control circuit is connected to an operation unit of the diagnostic imaging apparatus or an electrode attached to a subject.

前記絶縁トランスは、定格５ｋＶＡ以下のものである請求項３に記載の画像診断装置。 The diagnostic imaging apparatus according to claim 3, wherein the insulation transformer has a rating of 5 kVA or less.

前記交流電源は、Ｗｙｅ結線、一相欠落によるＷｙｅ結線、またはデルタ結線による三相交流電源である請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の画像診断装置。 5. The diagnostic imaging apparatus according to claim 1, wherein the AC power supply is a Wye connection, a Wye connection due to missing one phase, or a three-phase AC power supply using a delta connection. 6.

前記検出回路は、アースラインに非接触で設けられるホール素子を含んでいる請求項１から請求項５に記載の画像診断装置。 6. The diagnostic imaging apparatus according to claim 1, wherein the detection circuit includes a hall element provided in a non-contact manner on the earth line.

前記打消電流供給回路は、前記検出回路の検出信号が入力されるオペアンプと、該オペアンプの出力およびアースラインに接続されたプッシュプル回路とを含んでいる請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の画像診断装置。 7. The canceling current supply circuit includes an operational amplifier to which a detection signal of the detection circuit is input, and a push-pull circuit connected to an output of the operational amplifier and a ground line. The diagnostic imaging apparatus according to item.

前記画像診断装置は、Ｘ線ＣＴ装置または一般Ｘ線撮影装置であり、
前記負荷は、Ｘ線発生装置を含んでいる請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の画像診断装置。 The diagnostic imaging apparatus is an X-ray CT apparatus or a general X-ray imaging apparatus,
The diagnostic imaging apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the load includes an X-ray generator.

前記画像診断装置は、ＭＲ装置であり、
前記負荷は、電磁石を含んでいる請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の画像診断装置。 The diagnostic imaging apparatus is an MR apparatus,
The diagnostic imaging apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the load includes an electromagnet.