JP5997553B2 - Ｘ線高電圧装置およびその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、商用電源電圧の電圧変動に対応可能なインバータ式Ｘ線高電圧装置に関するものである。

Ｘ線ＣＴ装置及びＸ線撮影装置は、Ｘ線管から発生したＸ線を被検体に照射し、該被検体を透過したＸ線量を検出して画像化する。Ｘ線管のアノード・カソード間に直流高電圧を印加するため、Ｘ線高電圧装置が用いられる。カソードを高温にすることにより発生する熱電子は、直流高電圧により加速され、これをアノードに衝突させてＸ線を発生させる。

Ｘ線高電圧装置には、高電圧の発生方法により様々な方式があるが、近年では小型化及び性能面で優れるインバータ式Ｘ線高電圧装置が普及している。例えば特許文献１のように、インバータ式Ｘ線高電圧装置は、単相または三相の商用電源から交流リアクトルを介して交流電圧をコンバータ回路に取り込み、直流電圧に変換するとともに目標電圧まで昇圧する。コンバータ回路は、複数のダイオードおよびスイッチ（IGBT）等で構成される。コンバータ回路の出力する直流電圧をキャパシタで平滑化してインバータ回路に入力する。直流電圧は、インバータ回路により、商用周波数よりも高い周波数の交流電圧に変換され、その後高電圧発生装置によって直流高電圧に昇圧され、負荷であるＸ線管のアノード・カソード間に印加される。管電圧の制御は、インバータ回路のスイッチングの位相差や周波数あるいはパルス幅をインバータ制御回路が調節することにより行われる。

特許文献１のように、コンバータ回路にはコンバータ制御回路が接続され、コンバータ回路の出力電圧が目標電圧まで昇圧されるようにコンバータ回路内のスイッチを制御する。このとき、特許文献１には、コンバータ回路の負荷状態（Ｘ線曝射条件や、Ｘ線曝射中かどうか等）によりコンバータ回路の出力電圧がオーバーシュートしたり、落ち込んだりすることを防ぐために、コンバータ制御回路の制御ゲインを負荷状態に応じて切り替える技術が開示されている。

特開２０００−２５２０９４号公報

特許文献１では、コンバータ回路の制御ゲインを負荷状態に対応させて切り替えることが開示されているが、切り替えにより設定される制御ゲインは、商用電源からコンバータ回路に供給される電源電圧が所定の範囲内にあるものとして、予め定められた制御ゲインである。つまり、上記商用電源電圧が２００Ｖの場合には、２００Ｖ専用の制御ゲインが、負荷状態毎に予め用意されている。

近年、海外や、国内の離島や山奥等の電源事情の悪い国や地域に、Ｘ線ＣＴ装置やＸ線撮影装置を設置する機会が増えてきている。電源事情が悪い場合、商用電源電圧が安定せず、Ｘ線高電圧装置に供給される電圧に変動が生じる。インバータ式Ｘ線高電圧装置は、そのような状態でも仕様の電圧変動の範囲内（一般的に商用電源電圧の±１０％）であれば動作するように設計されている。しかしながら、その範囲内で電圧が変動（例えば上記商用電源電圧が２００Ｖから１８０Ｖに変動）した場合であっても、コンバータ回路の制御ゲインが、所定電圧（例えば２００Ｖ）用として設定されているため、最適な状態で動作しなくなる可能性がある。例えば、供給される電圧と、制御ゲインが最適に動作する設定電圧とが不一致である場合、コンバータ回路の入力電圧・電流の波形が歪み、力率が悪化する可能性がある。力率が悪化すると、無効電力が増加するため、商用電源電圧の設備装置は、無効電力の分だけ大きくせざるを得ない。また、入力電圧・電流波形が歪むと交流リアクトルから異音が発生する可能性もある。コンバータ回路に使用されるダイオードやIGBT等のパワーモジュールは、歪みのある入力電流を整流またはスイッチングする場合、損失が増加するという問題も生じる。

また、電源事情が安定した地域であっても、高電圧が必要な医療機器が複数台同時に商用電源に接続され、動作している場合には、電圧変動が生じることがある。この場合、電源事情が安定した地域であっても、上述した問題と同様の問題が生じる。

本発明の目的は、商用電源から供給される電圧に変動が生じても、安定して効率よく高電圧を発生することのできるＸ線高電圧装置を提供することにある。

上記問題を解決するために、本発明では、整流昇圧回路の複数のスイッチ回路がすべてオフの状態で、商用電源から整流昇圧回路へ供給される電圧の大きさを取得し、取得した電圧の大きさに応じて制御ゲインを切り替える。

本発明によれば、商用電源の電圧が変動しても、その電圧を取得して制御回路に最適な制御ゲインを設定可能であり、常にＸ線高電圧装置の力率を最適に保つことができる。

本発明の実施形態１のＸ線高電圧装置の回路構成を示すブロック図。 図１のＸ線高電圧装置のゲイン制御回路部１１の詳しい構成を示すブロック図。 図１のＸ線高電圧装置の直流電源回路制御部９の動作を示すフローチャート。 図３の動作中のコンバータ出力電圧Ｖｃの変化を示すグラフ。 実施形態２のＸ線高電圧装置の回路構成を示すブロック図。 実施形態３において、商用電源が２００Ｖ系か４００Ｖ系かの判別方法を示す説明図。

本発明のＸ線高電圧装置では、商用電源から供給された電圧を整流して昇圧する整流昇圧回路と、整流昇圧回路の出力を交流電圧に変換するインバータ回路と、整流昇圧回路を制御する整流昇圧制御回路とを有する。整流昇圧回路は、複数のスイッチ回路と、複数の整流回路とを含み、整流昇圧制御回路は、複数のスイッチ回路の動作を制御する信号を出力する。整流昇圧制御回路は、商用電源から整流昇圧回路へ供給される電圧の大きさを、複数のスイッチ回路が全てオフの状態で取得し、取得した電圧の大きさに応じて制御ゲインを切り替える。

すなわち、コンバータ回路（整流昇圧回路）のスイッチ回路が全てオフの全波整流の状態で、商用電源からコンバータ回路に入力する電圧を検出し、この入力電圧に応じて、コンバータ回路のスイッチ回路動作時のコンバータ回路の制御ゲインを切り替える。さらに、コンバータ回路のスイッチ回路動作時の負荷状態に応じても、制御ゲインを複数種類に切り替えることが望ましい。

以下、本発明の実施形態を図面に用いて説明する。

＜実施形態１＞
図１は実施形態１のインバータ式Ｘ線高電圧装置の全体構成のブロック図である。このＸ線高電圧装置は、交流リアクトル２と、コンバータ回路３と、平滑化コンデンサ４と、コンバータ出力電圧検出器５と、インバータ回路６と、高電圧変圧器７と、整流器２１と、Ｘ線管８と、直流電源回路制御部９とを備えて構成される。この構成により、交流の商用電源１から供給された交流電力をコンバータ回路３で直流に変換し、平滑化コンデンサ４により平滑化した後、インバータ回路６を用いて高周波の交流電圧に変換する。インバータ回路６の出力する交流電圧を高電圧変圧器７で昇圧した後、整流器２１で整流し、直流高電圧をＸ線管８に供給してＸ線を放射する。

コンバータ回路３は、ダイオード３２と逆並列に接続したスイッチ回路（絶縁ゲート形バイポーラトランジスタIGBT）３１を２つ直列に接続したアームを３本並列に接続した構造である。商用電源２の３相（Ｕ、Ｖ、Ｗ）の電力供給配線は、交流リアクトル２を介して、３本のアームの２つのスイッチ回路３１の間にそれぞれ接続されている。

直流電源回路制御部９は、ゲイン制御回路部１１と、メイン制御部１２と、ゲインテーブル格納部２２と、コンバータ回路３への入力電圧を検出する入力電圧検出部１０とを含む。

図２にゲイン制御回路部１１とメイン制御部１２の詳しい構成を示す。本実施形態におけるゲイン制御回路部１１は、出力電圧調整器２３と入力電流調整器２４とパルス分配器２５と、ゲイン切替部１４とを備えている。出力電圧調整器２３は、第一の比較部２６と、比例調節部２８と、積分調節部２９とを備えて構成されている。入力電流調整器２４は、第二の比較部２７ａ、２７ｂと、比例調節部３０a、３０ｂとを備えて構成される。

ゲイン切替部１４は、出力電圧調節器２３及び入力電流調節器２４の制御ゲインの値（比例ゲインＫｐ２８、積分ゲインＫｉ２９、比例調節ゲインＫｃ３０ａ、３０ｂ）を、ゲインテーブル格納部２２から読み出して設定する。本実施形態では、ゲインテーブル格納部２２には、コンバータ回路３の負荷状態（ステータス：Ｘ線撮影準備中、Ｘ線曝射時、Ｘ線曝射終了時等）ごとに制御ゲイン（Ｋｐ、Ｋｉ、Ｋｃ）の組（ゲインテーブル）が用意され、かつ、この組（ゲインテーブル）が、コンバータ回路３に入力する入力電圧値ごと（例えば１８０Ｖ、１９０Ｖ，２００Ｖ，２１０Ｖ、２２０Ｖごと）に予め用意されて格納されている。

メイン制御部１２は、使用するゲインテーブルを指定するゲインテーブル選択信号を、コンバータ回路３の駆動前に、ゲイン切替部１４に出力する。ゲインテーブル選択信号は、商用電源１からコンバータ回路３に入力する電圧の値に応じて、メイン制御部１２が出力する。また、コンバータ回路３の駆動後には、メイン制御部１２は、コンバータ回路３の負荷状態（Ｘ線曝射の準備時、Ｘ線曝射時、Ｘ線曝射終了時等）をステータス信号としてゲイン切替部１４に指示する。ゲイン切替部１４は、ゲインテーブル選択信号に応じて、ゲインテーブルを選択し、そのゲインテーブル内の制御ゲイン（Ｋｐ、Ｋｉ、Ｋｃ）の組を負荷状態（Ｘ線撮影準備中、Ｘ線曝射時、Ｘ線曝射終了時等）に応じて読み出して、出力電圧調節器２３及び入力電流調節器２４に設定する。

なお、ゲイン制御回路部１１およびメイン制御部１２の機能は、プログラムとそれを読み込んで実行するＣＰＵによって実現することが可能である。

以下、直流電源回路制御部９の各部の動作を、図３のフローを用いて説明する。まず、Ｘ線高電圧装置の電源が操作者によりオンされ、直流電源回路制御部９に電力が供給されたならば、直流電源回路制御部９内のゲイン制御回路部１１およびメイン制御部１２等と、入力電圧検出部１０やコンバータ回路３やコンバータ出力電圧検出器５等との通信を立ち上げる（ステップ６１，６２）。

次に、メイン制御部１２は、ゲイン制御回路部１１にコンバータ回路３のスイッチ回路（ＩＧＢＴ）３１をすべてオフにするように指示する（スタンバイ状態：ステップ６３）。これにより、コンバータ回路３では、スイッチ回路３１が全てオフになり、三相全波整流動作のみが行われる。

操作者は、管電圧、管電流、曝射時間等の曝射条件を設定し、Ｘ線撮影準備を指示する。メイン制御部１２は、操作者からのＸ線撮影準備の指示をＸ線撮影準備信号として受けとる（ステップ６４）。入力電圧検出部１０は、コンバータ回路３の入力電圧（Ｖ_Ｕ，Ｖ_ｖ，Ｖ_Ｗ）を検出する。メイン制御部１２は、この入力電圧に応じて、最適なゲインテーブル（制御ゲインの組）を指定するゲインテーブル選択信号を生成し、ゲイン制御回路部１１に出力する（ステップ６５）。例えば、入力電圧が１９０Ｖである場合には、１９０Ｖ用のゲインテーブルを選択するように指定するゲインテーブル選択信号をメイン制御部１２はゲイン制御回路部１１に出力する。同時に、メイン制御部１２は、負荷状態（ステータス）を示すステータス信号をゲイン制御回路部１１に出力する。ステップ６５ではＸ線撮影準備中であるので、「Ｘ線撮影準備中」であることを示すステータス信号をゲイン制御回路部１１に出力する。また、メイン制御部１２は、設定された管電圧等から、コンバータ回路３の目標電圧を演算により求め、目標電圧信号Ｖｒ１をゲイン制御回路部１１に出力する。

ゲイン制御回路部１１のゲイン切替部１４は、ゲインテーブル選択信号で指定されたゲインテーブル（例えば、１９０Ｖ用のゲインテーブル）を選択する。さらに、ゲイン切替部１４は、選択したゲインテーブル内の制御ゲインの組のうち、ステータス信号で指定された負荷状態（ここでは「Ｘ線撮影準備中」）に対応する制御ゲインの組（Ｋｐ、Ｋｉ、Ｋｃ）を読み出して、出力電圧調整器２３および入力電流調整器２４に設定する（ステップ６６）。また、メイン制御部１２が出力した目標電圧信号Ｖｒ１は、出力電圧調整器２３に入力される。

これにより、ゲイン制御回路部１１は、以下のようにコンバータ回路３の６つのスイッチ回路３１をオンオフする信号を生成し、コンバータ回路３に出力して制御する。コンバータ回路３は、スイッチ回路３１をオンオフされることにより昇圧動作を行い、コンバータ回路３の出力電圧Ｖｃを、目標電圧信号Ｖｒ１に一致させる（ステップ６７）。

具体的には、目標電圧信号Ｖｒ１は、ゲイン制御回路部１１内の出力電圧調節器２３の第一の比較部２６に入力される。また、これと同時に、コンバータ出力電圧検出器５が検出したコンバータ回路３の実際の出力電圧Ｖｃが第一の比較部２６に入力され、目標電圧信号Ｖｒ１との偏差が計算される。そして、第一の比較部２６からの演算結果は、比例調節部２８に入力される。比例調節部２８は、比較部２６で生成された偏差ｅｃｌｅに比例ゲインＫｐを乗算し、これに偏差ｅｃｌｅの積分値に積分ゲインＫｉを乗算した値を加えて電流指令ｉｒを得る。

入力電流調整器２４は、力率を向上させるため交流電源の相電圧と相電流を一致させ、かつ相電流を正弦波に制御する。出力電圧調整器２３内から送出された電流指令ｉｒは、入力電流調節器２４に入力され、これにｓｉｎ（ωｔ）とｓｉｎ（ωｔ−２π／３）が乗算されてＵ相とＶ相のそれぞれの電流指令ｉｕｒ，ｉｖｒが求められる。コンバータ回路３の入力電流検出器８ａ，８ｂで検出された相電流ｉｕ及びｉｖが電流指令ｉｕｒ，ｉｖｒに一致するように、比較部２７ａ，２７ｂで偏差ｉｕｅ，ｉｖｅを求め、偏差に比例調節器３０のゲインＫｃを乗算して電流の制御量を求める。このようにして求めた電流の制御量は、パルス分配器２５に送出され、その処理結果に応じたコンバータ制御信号Ｓ１を出力する。このコンバータ制御信号Ｓ１は、目標のコンバータ回路の出力電圧信号Ｖｒ１に応じてコンバータ回路３の各スイッチ回路３１のスイッチングのタイミングを決定するものである。なお、三相の相電流のうち二相の動きが決まれば残りの一つは必然的に決まることから、三相ある入力電流の内二相（Ｕ相とＶ相）のみ検出している。

これにより、コンバータ回路３は、商用電源１から受電してこれを整流する際、その出力電圧Ｖｃを目標出力電圧信号Ｖｒ１と一致させることができる。また入力電流を正弦波状とし、かつその位相遅れがないようにして力率を高くすることが可能となる。

コンバータ回路３の出力電圧Ｖｃが目標出力電圧信号Ｖｒ１に一致したならば、メイン制御部１２は、撮影準備が完了したと判断し、操作者に撮影準備完了を表示等により知らせる（ステップ６８）。

操作者が撮影開始を指示する操作をしたならば、インバータ６が動作して、Ｘ線管８に管電圧および管電流を供給し、Ｘ線を曝射させる。このとき、メイン制御部１２は、ステータス信号を「Ｘ線曝射中」を示す信号に切り替える。ゲイン切替部１４は、選択しているゲインテーブルの制御ゲインの組の中から、「Ｘ線曝射中」に対応する制御ゲインの組（Ｋｐ、Ｋｉ、Ｋｃ）を読み出して、出力電圧調整器２３および入力電流調整器２４に設定する（ステップ６９）。

所定時間のＸ線曝射が終了したならば、メイン制御部１２は、ステータス信号を「Ｘ線曝射終了」を示す信号に切り替える。これにより、ゲイン切替部１４は、選択しているゲインテーブルの制御ゲインの組の中から、「Ｘ線曝射終了」に対応する制御ゲインの組（Ｋｐ、Ｋｉ、Ｋｃ）を読み出して、出力電圧調整器２３および入力電流調整器２４に設定する（ステップ７０）。

このように、ステータス信号を「Ｘ線撮影準備中」、「Ｘ線曝射中」、「Ｘ線曝射終了後」の期間ごとに切り替えることにより、これらの期間ごとにコンバータ回路３の負荷状態が大きく変化するのに対応して、制御ゲインを切り替えることができる。図４に図３の動作中のコンバータ出力電圧Ｖｃの変化を示す。Ｘ線高電圧装置は、「Ｘ線撮影準備中」、「Ｘ線曝射中」、「Ｘ線曝射終了後」ごとにコンバータ出力電圧Ｖｃが大きく変化するとともに、Ｘ線負荷範囲が非常に広く、出力電力で数百ワットから１００ｋＷまで三桁もの大きな変化があるが、本実施形態では、負荷状態に応じて制御ゲインを切り替えることにより、コンバータ回路３の出力電圧Ｖｃの落ち込みやオーバーシュートを防ぐことができる。

また、操作者が現患者の撮影継続７１を指示した場合には、メイン制御部１２は、ステップ６８に戻ってＸ線曝射を繰り返す（ステップ７１）。また、操作者が現患者の撮影継続をしない場合には、スタンバイ状態に移行し、ステップ６３と同様に、コンバータ回路３のスイッチ回路３１を全てオフにして全波整流状態にする。

この状態で、操作者が新規患者の撮影を指示した場合には、ステップ６４に戻り、Ｘ線撮影の準備を行う（ステップ７３）。これにより、ステップ６４において、再び、商用電源１の電圧の大きさが検出され、電圧の大きさに対応する最適なゲインテーブルが選択される。操作者が新規患者の撮影を指示しない場合には、電源をオフする（ステップ７４）。

上述してきたように、本実施形態では、上述のステップ６５においてコンバータ回路３のスイッチ回路３１が全てオフの状態で、入力電圧を検出することにより、Ｘ線高電圧装置に印加されている商用電源１の電圧を検出することができる。これにより、商用電源１の電圧値に応じた最適なゲインテーブルを選択することができる。そして、このゲインテーブルの中で、負荷状態（ステータス）に応じて制御ゲインの組を選択して、ゲイン制御回路部１１内に設定することができる。

よって、Ｘ線高電圧装置に印加される商用電源電圧が変動した場合であっても、常に最適なゲインテーブルを選択し、制御ゲインを設定することができ、Ｘ線高電圧装置の力率を最適に保つことができる。これにより、商用電源の電圧が不安定な地域や状態においても、無効電力を低減し、電力の利用効率を高めることができる。

さらに、負荷状態に応じて制御ゲインを設定できるため、コンバータ回路の出力電圧が、Ｘ線撮影準備時とＸ線曝射終了時にオーバーシュートすることを抑制できる。また、Ｘ線曝射時に、コンバータ回路の出力電圧が落ち込むことを抑制できる。このようなコンバータ回路の出力電圧をインバータ回路６の直流電源電圧として用いることによって、インバータ回路６の出力を目標管電圧によく一致させることができ、変動のない管電圧波形を得ることができる。

なお、実施形態１では、予め格納されたゲインテーブルの中から適切なものを交流電源の電圧に応じて選択し、さらにその中から負荷状態に応じて適切な制御ゲインの組を読み出して設定する構成であったが、本発明はこれに限られるものではなく、交流電源電圧および負荷状態から計算により適切な制御ゲインを求めて設定する構成にすることももちろん可能である。

＜実施形態２＞
次に、実施形態２のＸ線高電圧装置について図５を用いて説明する。図５のＸ線高電圧装置は、実施形態１で説明したＸ線高電圧装置とは、商用電源電圧の検出を入力電圧検出部１０で行わない点が異なっている。図５のＸ線高電圧装置では、入力電圧検出部１０に代わりにバス電圧検出部１３を直流電源回路制御部９に備えている。他の構成は、実施形態１のＸ線高電圧装置と同様であるので説明を省略する。

コンバータ出力電圧検出器５の出力したコンバータ回路３の実際のコンバータ出力電圧Ｖｃは、直流電源回路制御部９のバス電圧検出部１３に入力される。バス電圧検出部１３は、図３のステップ６５において、コンバータ出力電圧Ｖｃから商用電源電圧を求める。すなわち、コンバータ出力電圧検出器５で検出されたコンバータ出力電圧Ｖｃを√２で割ることにより、商用電源１の電圧を計算により求める。例えば、コンバータ出力電圧Ｖｃが２８３Ｖの場合、商用電源１の電圧は、約２００Ｖである。コンバータ出力電圧Ｖｃが２５５Ｖの場合、商用電源１の電圧は約１８０Ｖである。直流電源回路制御部９の他の動作は、図３のフローと同様であるので説明を省略する。

これにより、商用電源１からコンバータ回路３への入力電圧を検出することなく、コンバータ出力電圧Ｖｃから計算により求めることも可能である。この場合も、実施形態１と同様の作用効果を得ることができる。

なお、バス電圧検出部１３における計算により商用電源１の電圧を求める処理は、メイン制御部１２で行うようにすることも可能である。

＜実施形態３＞
Ｘ線高電圧装置に接続される商用電源電圧は、世界各国でそれぞれ異なっており、例えば日本では２００Ｖまたは４００Ｖ、中国では３８０Ｖ、アメリカでは２０８Ｖまたは４８０Ｖとなっている。大別すると、２００Ｖ系（２００Ｖ、２０８Ｖ、２２０Ｖ、２３０Ｖ、２４０Ｖ）と４００Ｖ系（３８０Ｖ、４００Ｖ、４１５Ｖ、４４０Ｖ、４８０Ｖ）に分けることができる。

そこで、実施形態３では、メイン制御部１２は、商用電源１からコンバータ回路３へ供給される電圧の大きさにより、商用電圧が２００Ｖ系か４００Ｖ系かを判別し、制御ゲインを切り替える。なお、２００Ｖ系（２００Ｖ周辺の電圧変動用）のゲインテーブル群と、４００Ｖ系（４００Ｖ周辺の電圧変動用）のゲインテーブル群とがゲインテーブル格納部２２に予め格納されている。

実施形態３では、ステップ６５において、商用電源１の電圧が２００Ｖ系か４００Ｖ系かをメイン制御部１２が、まず判別する。図６は、２００Ｖ系と４００Ｖ系の電圧変動を示す図であり、２００Ｖ系の最小電圧は、商用電源電圧が２００Ｖの時に−１０％変動した時の１８０Ｖである。反対に最大電圧は、商用電源電圧が２４０Ｖの時に＋１０％変動した時の２６４Ｖである。また、４００Ｖ系の最小電圧は、商用電源電圧が３８０Ｖの時に−１０％変動した時の３４２Ｖである。反対に最大電圧は、商用電源電圧が４８０Ｖの時に＋１０％変動した時の５２８Ｖである。すなわち、２００Ｖ系の最大電圧２６４Ｖと４００Ｖ系の最小電圧３４２Ｖの間の電圧、例えば３００Ｖを判別基準電圧として、図１で示した入力電圧検出部１０の検出した電圧が３００Ｖ以下であれば２００Ｖ系、３００Ｖ以上であれば４００Ｖ系と判別することができる。これにより、２００Ｖ系（２００Ｖ周辺の電圧変動用）のゲインテーブル群、または、４００Ｖ系（４００Ｖ周辺の電圧変動用）のゲインテーブル群を選択できる。

その後、図３のステップ６５と同様に、入力電圧検出部１０の検出した電圧から最適なゲインテーブルを選択する。他の動作は、図３のフローを用いて説明した通りであるので、説明を省略する。

また、図５に示したバス電圧検出部１３で検出した電圧での判別も可能である。つまり図６に示した通り、２００Ｖ系の最大バス電圧３７３Ｖと、４００Ｖ系の最小バス電圧４８４Ｖの間の電圧、例えば４３０Ｖを判別基準電圧として、図５のバス電圧検出部１３の検出した電圧が４３０Ｖ以下であれば２００Ｖ系、３００Ｖ以上であれば４００Ｖ系と判別することができる。

１…商用電源、２…交流リアクトル、３…コンバータ回路、４…平滑化コンデンサ、５…コンバータ出力電圧検出器、６…インバータ回路、７…高電圧変圧器、８…Ｘ線管、９…直流電源回路制御部、１０…入力電圧検出部、１１…ゲイン制御回路部、１２…メイン制御部、１３…バス電圧検出部、１４…ゲイン切替部

Claims (9)

1. 商用電源から供給された電圧を整流して昇圧する整流昇圧回路と、前記整流昇圧回路の出力を交流電圧に変換するインバータ回路と、前記整流昇圧回路を制御する整流昇圧制御回路とを有するＸ線高電圧装置であって、
   前記整流昇圧回路は、複数のスイッチ回路と、複数の整流回路とを含み、
   前記整流昇圧制御回路は、
   前記複数のスイッチ回路の動作を制御する信号を出力し、
   前記複数のスイッチ回路が全てオフの状態で、前記商用電源から前記整流昇圧回路へ供給される電圧の大きさを取得し、取得した前記電圧の大きさに応じて制御ゲインを切り替える
   ことを特徴とするＸ線高電圧装置。
2. 請求項１に記載のＸ線高電圧装置において、前記整流昇圧制御回路は、前記取得した商用電源の電圧の大きさと、前記整流昇圧回路の負荷状態との組み合わせに応じて、前記制御ゲインを切り替えることを特徴とするＸ線高電圧装置。
3. 請求項１または２に記載のＸ線高電圧装置において、前記整流昇圧制御回路は、前記商用電源から前記整流昇圧回路に電圧を供給する入力配線において前記電圧の大きさを検出することを特徴とするＸ線高電圧装置。
4. 請求項１または２に記載のＸ線高電圧装置において、前記整流昇圧制御回路は、前記整流昇圧回路から前記インバータ回路への出力電圧を検出し、前記出力電圧から演算により、前記商用電源から前記整流昇圧回路に供給される電圧の大きさを求めることを特徴とするＸ線高電圧装置。
5. 請求項２に記載のＸ線高電圧装置において、前記整流昇圧制御回路は、前記負荷状態ごとの制御ゲインを示すゲインテーブルが、前記商用電源の電圧の大きさごとに複数格納されたゲインテーブル格納部を有し、
   前記商用電源の電圧に応じて前記ゲインテーブルを指定するゲインテーブル選択信号を出力するとともに、前記負荷状態を示すステータス信号を出力し、
   前記ゲインテーブル選択信号に従ってゲインテーブルを選択し、選択した前記ゲインテーブルから前記ステータス信号の示す前記負荷状態に対応する制御ゲインを読み出して用いることを特徴とするＸ線高電圧装置。
6. 請求項１に記載のＸ線高電圧装置において、前記整流昇圧制御回路は、異なる患者のＸ線撮影ごとに、前記商用電源の電圧の大きさを検出し、前記制御ゲインを切り替えることを特徴とするＸ線高電圧装置。
7. 請求項２に記載のＸ線高電圧装置において、前記整流昇圧制御回路は、前記負荷状態として、Ｘ線撮影準備中、Ｘ線曝射中およびＸ線曝射終了後の３つの状態で前記制御ゲインを切り替えることを特徴とするＸ線高電圧装置。
8. 請求項１に記載のＸ線高電圧装置において、前記整流昇圧制御回路は、前記商用電源から前記整流昇圧回路へ供給される電圧の大きさにより、商用電圧が２００Ｖ系か４００Ｖ系かを判別し、前記制御ゲインを切り替えることを特徴とするＸ線高電圧装置。
9. 商用電源から供給された電圧を整流して昇圧する整流昇圧回路と、前記整流昇圧回路の出力を交流電圧に変換するインバータ回路と、前記整流昇圧回路を制御する整流昇圧制御回路とを有するＸ線高電圧装置の制御方法であって、
   前記整流昇圧回路の複数のスイッチ回路がすべてオフの状態で、前記商用電源から前記整流昇圧回路へ供給される電圧の大きさを取得し、
   前記取得した電圧の大きさに応じて制御ゲインを切り替えることを特徴とするＸ線高電圧装置の制御方法。

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