JP2674464B2 - X線高電圧装置 - Google Patents
X線高電圧装置Info
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- JP2674464B2 JP2674464B2 JP5102199A JP10219993A JP2674464B2 JP 2674464 B2 JP2674464 B2 JP 2674464B2 JP 5102199 A JP5102199 A JP 5102199A JP 10219993 A JP10219993 A JP 10219993A JP 2674464 B2 JP2674464 B2 JP 2674464B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、小容量電源設備のもと
で使用されるX線高電圧装置、特に、車載用に適したイ
ンバータ式X線高電圧装置に関する。
で使用されるX線高電圧装置、特に、車載用に適したイ
ンバータ式X線高電圧装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より車載用のX線高電圧装置として
一般に、コンデンサ方式X線高電圧装置が使用されてお
り、X線管電圧(以下単に管電圧という)は高圧コンデ
ンサの充電電圧により決まり、管電圧の制御は、高圧コ
ンデンサの充電電圧を可変に制御することにより行なわ
れる。大電力制御用のパワートランジスタ等の半導体素
子の発達により、交流電源電圧を整流平滑して大容量コ
ンデンサを充電することで直流電圧に変換し、インバー
タにより高周波の交流電圧を得て、高圧トランスに加え
るインバータ方式のX線高電圧装置が、近年用いられる
ようになってきた。
一般に、コンデンサ方式X線高電圧装置が使用されてお
り、X線管電圧(以下単に管電圧という)は高圧コンデ
ンサの充電電圧により決まり、管電圧の制御は、高圧コ
ンデンサの充電電圧を可変に制御することにより行なわ
れる。大電力制御用のパワートランジスタ等の半導体素
子の発達により、交流電源電圧を整流平滑して大容量コ
ンデンサを充電することで直流電圧に変換し、インバー
タにより高周波の交流電圧を得て、高圧トランスに加え
るインバータ方式のX線高電圧装置が、近年用いられる
ようになってきた。
【0003】この種インバータ式X線高電圧装置におい
て、管電圧の制御のほとんどは、負荷の大小に応じて高
圧トランスの一次側に介在する大容量コンデンサの充電
電圧をチョッパ等のスイッチングレギュレータを用いて
制御し、その後、インバータを固定周波数で動かすもの
である。
て、管電圧の制御のほとんどは、負荷の大小に応じて高
圧トランスの一次側に介在する大容量コンデンサの充電
電圧をチョッパ等のスイッチングレギュレータを用いて
制御し、その後、インバータを固定周波数で動かすもの
である。
【0004】図3は従来のインバータ式X線高電圧装置
の構成を示す回路図である。図において、1′は交流電
源、2は電源トランス、3は電源トランス2の一次側回
路に挿入されたソリッドステートリレ(トライアッ
ク)、4は整流器、5は整流回路の出力端に接続された
充電コンデンサ、6は充電コンデンサ5の充電電圧を検
出する充電電圧検出抵抗、7は充電電圧制御回路、8′
は図示しないインバータ駆動回路で一定の固定周波数で
駆動されるインバータ回路、9はチョッパを構成するス
イッチング素子(トランジスタ)、10はスイッチング
素子9のスイッチング時のノイズ吸収用インダクタン
ス、11はスイッチング素子9の保護用ダイオード、1
2は平滑コンデンサ、13は高圧トランス、14は高圧
トランス13の二次側に接続された高圧整流器、15は
管電圧検出抵抗、16は高圧平滑コンデンサ、17はX
線管、18は管電圧制御回路、19はチョッパ制御回路
である。
の構成を示す回路図である。図において、1′は交流電
源、2は電源トランス、3は電源トランス2の一次側回
路に挿入されたソリッドステートリレ(トライアッ
ク)、4は整流器、5は整流回路の出力端に接続された
充電コンデンサ、6は充電コンデンサ5の充電電圧を検
出する充電電圧検出抵抗、7は充電電圧制御回路、8′
は図示しないインバータ駆動回路で一定の固定周波数で
駆動されるインバータ回路、9はチョッパを構成するス
イッチング素子(トランジスタ)、10はスイッチング
素子9のスイッチング時のノイズ吸収用インダクタン
ス、11はスイッチング素子9の保護用ダイオード、1
2は平滑コンデンサ、13は高圧トランス、14は高圧
トランス13の二次側に接続された高圧整流器、15は
管電圧検出抵抗、16は高圧平滑コンデンサ、17はX
線管、18は管電圧制御回路、19はチョッパ制御回路
である。
【0005】上記構成において、高圧トランス13の一
次側に介在するコンデンサ5の充電電圧は検出抵抗6で
検出され、コンデンサ5の充電電圧が所定値になるよう
に充電電圧制御回路7はソリッドステートリレー3を制
御する。一方、撮影中の管電圧は管電圧検出抵抗15で
検出され、管電圧制御回路18は検出管電圧に応じて設
定管電圧になるようにチョッパ制御回路19に制御信号
を与え、チョッパ制御回路19はスイッチング素子9の
デューティー比を制御し、固定周波数で駆動しているイ
ンバータ回路8′の入力電圧を負荷を供給するために必
要な一定電圧になるように制御する。
次側に介在するコンデンサ5の充電電圧は検出抵抗6で
検出され、コンデンサ5の充電電圧が所定値になるよう
に充電電圧制御回路7はソリッドステートリレー3を制
御する。一方、撮影中の管電圧は管電圧検出抵抗15で
検出され、管電圧制御回路18は検出管電圧に応じて設
定管電圧になるようにチョッパ制御回路19に制御信号
を与え、チョッパ制御回路19はスイッチング素子9の
デューティー比を制御し、固定周波数で駆動しているイ
ンバータ回路8′の入力電圧を負荷を供給するために必
要な一定電圧になるように制御する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記構成の従来のイン
バータ式X線高電圧装置では、電源トランス、スイッチ
ング素子、チョッパ制御回路等を必要とするので部品点
数も多くなり、複雑となり、且つ、電源トランスの一次
側にチョッパ等のスイッチングレギュレータを用いるの
で装置が大型になる。このように大型になると、車載用
のX線高電圧装置の様に、機器の設置スペースが狭く、
スペースに制限がある場合には、不向きである。
バータ式X線高電圧装置では、電源トランス、スイッチ
ング素子、チョッパ制御回路等を必要とするので部品点
数も多くなり、複雑となり、且つ、電源トランスの一次
側にチョッパ等のスイッチングレギュレータを用いるの
で装置が大型になる。このように大型になると、車載用
のX線高電圧装置の様に、機器の設置スペースが狭く、
スペースに制限がある場合には、不向きである。
【0007】また、スイッチングレギュレータを用い、
このスイッチングレギュレータがX線曝射中インバータ
回路の入力電圧を常に制御しており、且つ、充電電圧制
御回路もX線曝射中作動しているので、特に撮影中は電
源から大電流負荷をとり、電源電圧の降下をきたすこと
から、車載用のように電源設備が小容量の場合には不向
きであり、従来のコンデンサ方式に比べ、大容量の電源
設備が必要になる。
このスイッチングレギュレータがX線曝射中インバータ
回路の入力電圧を常に制御しており、且つ、充電電圧制
御回路もX線曝射中作動しているので、特に撮影中は電
源から大電流負荷をとり、電源電圧の降下をきたすこと
から、車載用のように電源設備が小容量の場合には不向
きであり、従来のコンデンサ方式に比べ、大容量の電源
設備が必要になる。
【0008】本発明は上記に鑑み、回路構成が簡単で且
つ、装置が小型化できると共に小容量の電源設備で使用
可能な、主として車載用に適したインバータ式X線高電
圧装置を提供することを目的とする。
つ、装置が小型化できると共に小容量の電源設備で使用
可能な、主として車載用に適したインバータ式X線高電
圧装置を提供することを目的とする。
【0009】
【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、管電圧の制御をインバータ回路の動作周
波数を可変することで行なうようにし、撮影X線曝射中
平滑回路のコンデンサの充電を停止すると共に、透視X
線曝射中充電を行なうようにしたことを特徴とする。ま
た、平滑コンデンサを充電する充電回路は、平滑コンデ
ンサをヒステリシスを持った所定値に充電する機能を有
している。
成するために、管電圧の制御をインバータ回路の動作周
波数を可変することで行なうようにし、撮影X線曝射中
平滑回路のコンデンサの充電を停止すると共に、透視X
線曝射中充電を行なうようにしたことを特徴とする。ま
た、平滑コンデンサを充電する充電回路は、平滑コンデ
ンサをヒステリシスを持った所定値に充電する機能を有
している。
【0010】
【作用】高圧トランスの一次側に介在する平滑回路の大
容量コンデンサの充電電圧は、充電電圧制御回路で所定
値に制御され、特に、大負荷をとる撮影時のX線曝射中
はコンデンサの充電は停止される。撮影時のX線曝射中
コンデンサの充電電圧がインバータ回路に入力される。
また、X線曝射中のX線管に加えられた電圧(管電圧)
がフィードバックされ、フィードバック電圧、すなわ
ち、使用するX線負荷に応じてインバータ回路の発振
(動作)周波数が変化することにより、管電圧は一定に
保たれる。
容量コンデンサの充電電圧は、充電電圧制御回路で所定
値に制御され、特に、大負荷をとる撮影時のX線曝射中
はコンデンサの充電は停止される。撮影時のX線曝射中
コンデンサの充電電圧がインバータ回路に入力される。
また、X線曝射中のX線管に加えられた電圧(管電圧)
がフィードバックされ、フィードバック電圧、すなわ
ち、使用するX線負荷に応じてインバータ回路の発振
(動作)周波数が変化することにより、管電圧は一定に
保たれる。
【0011】したがって、X線曝射中はコンデンサの充
電は停止されており、且つ、図3の従来の装置のように
チョッパ等のスイッチングレギュレータで高圧トランス
の一次側に介在するコンデンサの充電電圧の制御を行な
わないために、電源から大電流負荷をとらないので、大
容量の電源設備を必要としない。また、透視時のX線曝
射中は充電回路が平滑コンデンサを所定値に充電する。
この際透視時は負荷が小さく、且つ、スイッチングレギ
ュレータを用いないので電源より大電流をとらない。
電は停止されており、且つ、図3の従来の装置のように
チョッパ等のスイッチングレギュレータで高圧トランス
の一次側に介在するコンデンサの充電電圧の制御を行な
わないために、電源から大電流負荷をとらないので、大
容量の電源設備を必要としない。また、透視時のX線曝
射中は充電回路が平滑コンデンサを所定値に充電する。
この際透視時は負荷が小さく、且つ、スイッチングレギ
ュレータを用いないので電源より大電流をとらない。
【0012】充電回路はヒステリシスを持っており、O
N/OFF制御で平滑コンデンサを所定値に充電するの
で、小負荷と相俟って、より電源設備の小容量化ができ
る。さらに、スイッチングレギュレータを用いないの
で、装置構成が簡単となり、小型化できる。
N/OFF制御で平滑コンデンサを所定値に充電するの
で、小負荷と相俟って、より電源設備の小容量化ができ
る。さらに、スイッチングレギュレータを用いないの
で、装置構成が簡単となり、小型化できる。
【0013】
【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
説明する。図1はこの発明の一実施例に係るX線高電圧
装置の回路図で、図2は図1の動作説明用波形図であ
る。なお、図1において、図3と同一部品ないし同一機
能を有する部品には、同一符号を付し、その説明を省略
する。
説明する。図1はこの発明の一実施例に係るX線高電圧
装置の回路図で、図2は図1の動作説明用波形図であ
る。なお、図1において、図3と同一部品ないし同一機
能を有する部品には、同一符号を付し、その説明を省略
する。
【0014】図1において、1は小容量(2KVA程度)の
単相電源、20は充電電流抑制抵抗、21は充電電流抑
制抵抗20の短絡用のマグネットスイッチ、8はインバ
ータ回路、22は共振用コンデンサ、23は共振用イン
ダクタンス、24はインバータ回路8の動作周波数を制
御するインバータ駆動回路、25はX線曝射信号に基づ
き作動する制御回路で、充電電圧制御回路7を制御す
る。
単相電源、20は充電電流抑制抵抗、21は充電電流抑
制抵抗20の短絡用のマグネットスイッチ、8はインバ
ータ回路、22は共振用コンデンサ、23は共振用イン
ダクタンス、24はインバータ回路8の動作周波数を制
御するインバータ駆動回路、25はX線曝射信号に基づ
き作動する制御回路で、充電電圧制御回路7を制御す
る。
【0015】つぎに、図1の回路の動作を図2との関連
において説明する。コンデンサ5は、充電電圧制御回路
7で制御されるソリッドステートリレー3により整流器
4を通して所定値に充電される。電源投入時等、コンデ
ンサ5の電荷が無い場合は、充電電流抑制抵抗20を通
して充電され、ある一定値V1 (図2参照)に達すると
マグネットスイッチ21が短絡し、抵抗20をバイパス
し、コンデンサ5を所定値V2 (図2参照)に充電す
る。
において説明する。コンデンサ5は、充電電圧制御回路
7で制御されるソリッドステートリレー3により整流器
4を通して所定値に充電される。電源投入時等、コンデ
ンサ5の電荷が無い場合は、充電電流抑制抵抗20を通
して充電され、ある一定値V1 (図2参照)に達すると
マグネットスイッチ21が短絡し、抵抗20をバイパス
し、コンデンサ5を所定値V2 (図2参照)に充電す
る。
【0016】これらの制御は、検出抵抗6の検出電圧に
基づき充電電圧制御回路7が行なう。撮影のX線曝射信
号が制御回路25に与えられると、制御回路25はX線
曝射中充電電圧制御回路7の動作を不能にし、ソリッド
ステートリレー3の動作を停止させ、X線管負荷はすべ
てコンデンサ5の蓄積エネルギーで供給する。
基づき充電電圧制御回路7が行なう。撮影のX線曝射信
号が制御回路25に与えられると、制御回路25はX線
曝射中充電電圧制御回路7の動作を不能にし、ソリッド
ステートリレー3の動作を停止させ、X線管負荷はすべ
てコンデンサ5の蓄積エネルギーで供給する。
【0017】充電電圧制御回路7はコンデンサ5の電圧
を所定の一定値に保つよう制御を行い、X線曝射中は充
電を停止するが、それ以外の時は図2に示すように所定
値(スレッシュホールド値)V2 を中心にあるヒステリ
シスを持った状態で、ソリッドステートリレー3をON/O
FFさせる。コンデンサ5の直流電圧がインバータ回路8
に入力され、共振用コンデンサ22および共振用インダ
クタンス23を通して高圧トランス13に入力され、昇
圧される。
を所定の一定値に保つよう制御を行い、X線曝射中は充
電を停止するが、それ以外の時は図2に示すように所定
値(スレッシュホールド値)V2 を中心にあるヒステリ
シスを持った状態で、ソリッドステートリレー3をON/O
FFさせる。コンデンサ5の直流電圧がインバータ回路8
に入力され、共振用コンデンサ22および共振用インダ
クタンス23を通して高圧トランス13に入力され、昇
圧される。
【0018】昇圧された高周波交流電圧は高圧整流器1
4により整流され、X線管17に印加される。X線曝射
中の管電圧は管電圧検出抵抗15で検出され、管電圧制
御回路18にフィードバックされ、さらにインバータ駆
動回路24に入力される。インバータ駆動回路24は、
X線管負荷の大小に応じてインバータ回路8の発振(動
作)周波数を可変に制御することにより、図2の波形図
に示すようにX線曝射中のコンデンサ5の充電電圧の低
減にかかわらず、X線管の印加電圧(管電圧)を一定に
保つよう制御を行う。
4により整流され、X線管17に印加される。X線曝射
中の管電圧は管電圧検出抵抗15で検出され、管電圧制
御回路18にフィードバックされ、さらにインバータ駆
動回路24に入力される。インバータ駆動回路24は、
X線管負荷の大小に応じてインバータ回路8の発振(動
作)周波数を可変に制御することにより、図2の波形図
に示すようにX線曝射中のコンデンサ5の充電電圧の低
減にかかわらず、X線管の印加電圧(管電圧)を一定に
保つよう制御を行う。
【0019】また、透視時のX線曝射信号が制御信号2
5に与えられると、制御回路25は透視X線曝射中充電
電圧制御回路7を動作させる。充電電圧制御回路7はソ
リットステートリレ3を動作させ続け、X線管負荷はコ
ンデンサ5の蓄積エネルギーおよび電源からコンデンサ
5に充電されるエネルギの両方で供給する。この際、透
視管電圧の制御は、撮影時と同様に管電圧検出抵抗15
の検出信号が管電圧制御回路18にフィードバックさ
れ、インバータ駆動回路24がインバータ回路8の発振
(動作)周波数を可変制御することにより行われる。
5に与えられると、制御回路25は透視X線曝射中充電
電圧制御回路7を動作させる。充電電圧制御回路7はソ
リットステートリレ3を動作させ続け、X線管負荷はコ
ンデンサ5の蓄積エネルギーおよび電源からコンデンサ
5に充電されるエネルギの両方で供給する。この際、透
視管電圧の制御は、撮影時と同様に管電圧検出抵抗15
の検出信号が管電圧制御回路18にフィードバックさ
れ、インバータ駆動回路24がインバータ回路8の発振
(動作)周波数を可変制御することにより行われる。
【0020】
【効果】本発明は、大負荷をとる撮影時のX線曝射中整
流平滑回路の平滑(高圧)コンデンサの充電を停止し、
X線曝射中の管電圧を検出抵抗を介して、インバータ回
路にフィードバックし、フィードバック電圧に応じてイ
ンバータ回路の動作周波数を変化することにより、予定
した管電圧がX線管に加えられるようにしたので、チョ
ッパ等のイスッチングレギュレータを用いないため、装
置構成が簡単で、小型化でき、また、電源に負担を与え
ないため、従来のコンデンサ方式と同程度の電源設備で
も使用できる車載用に適したインバータ式X線高電圧装
置を実現することができる。
流平滑回路の平滑(高圧)コンデンサの充電を停止し、
X線曝射中の管電圧を検出抵抗を介して、インバータ回
路にフィードバックし、フィードバック電圧に応じてイ
ンバータ回路の動作周波数を変化することにより、予定
した管電圧がX線管に加えられるようにしたので、チョ
ッパ等のイスッチングレギュレータを用いないため、装
置構成が簡単で、小型化でき、また、電源に負担を与え
ないため、従来のコンデンサ方式と同程度の電源設備で
も使用できる車載用に適したインバータ式X線高電圧装
置を実現することができる。
【0021】また、透視時は充電回路によりコンデンサ
を充電し、コンデンサの蓄積エネルギと電源からのコン
デンサに充電されるエネルギの両方がX線管に与えられ
るので、長時間の透視が可能になる。さらに、充電回路
は、ヒステリシスを持っており、ON/OFF制御で平
滑コンデンサを所定値に充電するので、電源設備の小容
量化が図れる。
を充電し、コンデンサの蓄積エネルギと電源からのコン
デンサに充電されるエネルギの両方がX線管に与えられ
るので、長時間の透視が可能になる。さらに、充電回路
は、ヒステリシスを持っており、ON/OFF制御で平
滑コンデンサを所定値に充電するので、電源設備の小容
量化が図れる。
【図1】本発明の一実施例に係るX線高電圧装置の構成
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図2】図1の動作説明用の波形図である。
【図3】従来のインバータ式X線高電圧装置の構成を示
す回路図である。
す回路図である。
1…交流電源 3…ソリッドステートリレー
4…整流器 5…コンデンサ 6…充電電圧検出抵抗 7…
充電電圧制御回路 8…インバータ回路 13…高圧トランス 1
4…高圧整流器 15…管電圧検出抵抗 17…X線管 18…
管電圧制御回路 20…充電電流抑制抵抗 21…マグネットスイッ
チ 22…共振用コンデンサ 23…共振用インダクタ
ンス 24…インバータ制御回路 25…制御回路
4…整流器 5…コンデンサ 6…充電電圧検出抵抗 7…
充電電圧制御回路 8…インバータ回路 13…高圧トランス 1
4…高圧整流器 15…管電圧検出抵抗 17…X線管 18…
管電圧制御回路 20…充電電流抑制抵抗 21…マグネットスイッ
チ 22…共振用コンデンサ 23…共振用インダクタ
ンス 24…インバータ制御回路 25…制御回路
Claims (1)
- 【請求項1】 整流・平滑回路で得られた直流電圧をイ
ンバータ回路で高周波の交流電圧に変換し、変換された
高周波電圧を高圧トランスで昇圧し、X線管に印加する
高電圧を発生するX線高電圧装置において、前記整流・
平滑回路の平滑コンデンサをヒステリシスを持った所定
値に充電する充電回路と、前記X線管の印加電圧を検出
し、検出電圧に応じて前記インバータ回路の動作周波数
を制御するインバータ制御回路と、撮影信号に基づき、
撮影X線曝射中前記充電回路の動作を停止させると共に
透視信号に基づき、透視X線曝射中前記充電回路を動作
させる制御回路とを備えたことを特徴とするX線高電圧
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5102199A JP2674464B2 (ja) | 1992-10-30 | 1993-04-28 | X線高電圧装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4-292904 | 1992-10-30 | ||
JP29290492 | 1992-10-30 | ||
JP5102199A JP2674464B2 (ja) | 1992-10-30 | 1993-04-28 | X線高電圧装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06196292A JPH06196292A (ja) | 1994-07-15 |
JP2674464B2 true JP2674464B2 (ja) | 1997-11-12 |
Family
ID=26442930
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5102199A Expired - Fee Related JP2674464B2 (ja) | 1992-10-30 | 1993-04-28 | X線高電圧装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2674464B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6172923B2 (ja) * | 2012-12-10 | 2017-08-02 | 株式会社日立製作所 | X線画像診断装置 |
DE102017220991B4 (de) * | 2017-11-23 | 2022-10-06 | Siemens Healthcare Gmbh | Transformatoreinheit sowie Verfahren zum Betrieb einer Transformatoreinheit |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02126600A (ja) * | 1988-11-04 | 1990-05-15 | Hitachi Medical Corp | インバータ式x線発生電源装置 |
JPH0364999A (ja) * | 1989-08-03 | 1991-03-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プリント基板 |
-
1993
- 1993-04-28 JP JP5102199A patent/JP2674464B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06196292A (ja) | 1994-07-15 |
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