JPH05335093A - X-ray high voltage device - Google Patents
X-ray high voltage deviceInfo
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- JPH05335093A JPH05335093A JP16537092A JP16537092A JPH05335093A JP H05335093 A JPH05335093 A JP H05335093A JP 16537092 A JP16537092 A JP 16537092A JP 16537092 A JP16537092 A JP 16537092A JP H05335093 A JPH05335093 A JP H05335093A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、Ｘ線高電圧装置に関
し、とくに共振型インバータ方式のＸ線高電圧装置にお
ける管電圧出力の制御系の改良に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an X-ray high voltage device, and more particularly to an improvement of a tube voltage output control system in a resonance inverter type X-ray high voltage device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】共振型インバータ方式のＸ線高電圧装置
は、交流電源を一旦整流・平滑した後高速にスイッチン
グし、共振インダクタンスと共振コンデンサとにより共
振させて交流を作り、この交流を変圧器で昇圧し再び整
流・平滑して、高圧の直流を得、これをＸ線管に供給す
るものである。2. Description of the Related Art An X-ray high-voltage device of a resonance type inverter system rectifies and smoothes an AC power source and then switches at a high speed, resonates with a resonance inductance and a resonance capacitor to make an AC, and this AC is transformed into a transformer. The voltage is boosted, rectified and smoothed again to obtain high-voltage DC, which is supplied to the X-ray tube.
【０００３】供給する管電圧の制御は、従来では、管電
圧を測定し、その測定値と設定値とを比較し、その間の
誤差が最小となるようにスイッチング周波数を変化させ
るという、フィードバック制御によって行われている。
つまり、スイッチングのパルス幅は一定とし、スイッチ
ング周波数の変化のみで管電圧の制御を行なっている。Conventionally, the control of the tube voltage to be supplied is performed by feedback control in which the tube voltage is measured, the measured value is compared with a set value, and the switching frequency is changed so that the error between them is minimized. Has been done.
That is, the switching pulse width is constant, and the tube voltage is controlled only by changing the switching frequency.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ように単に、スイッチングのパルス幅は一定とし、その
周波数の変化のみで管電圧の制御を行なう場合、低負荷
の条件では管電圧の脈動率が大きくなるという問題があ
った。However, when the tube voltage is controlled only by changing the frequency by simply keeping the switching pulse width constant as in the prior art, the pulsation rate of the tube voltage is reduced under low load conditions. There was a problem of getting bigger.
【０００５】すなわち、通常、交流出力を、整流器と平
滑コンデンサのみで直流出力に変換するため、スイッチ
ング部に印加される電圧は設定された負荷条件にかかわ
らず一定である。また、スイッチングのパルス幅はスイ
ッチング出力を共振させる共振手段に合わせて一定とさ
れる。そのため、設定された負荷条件にかかわりなく１
回のスイッチングで注入されるエネルギーは一定とな
り、その結果、検出管電圧と設定管電圧との比較により
行なわれるスイッチング周波数へのフィードバック制御
によって、低い負荷条件ではスイッチング周波数が低く
なり、管電圧の脈動率が大きくなる。That is, since the AC output is usually converted into the DC output only by the rectifier and the smoothing capacitor, the voltage applied to the switching section is constant regardless of the set load condition. Further, the pulse width of switching is made constant in accordance with the resonance means that resonates the switching output. Therefore, regardless of the set load condition, 1
The energy injected by each switching is constant, and as a result, the switching frequency becomes low under low load conditions due to the feedback control to the switching frequency performed by comparing the detection tube voltage and the set tube voltage, and the pulsation of the tube voltage The rate increases.
【０００６】この発明は上記に鑑み、負荷条件にかかわ
りなく管電圧の脈動を改善するようにした、共振型イン
バータ方式のＸ線高電圧装置を提供することを目的とす
る。In view of the above, an object of the present invention is to provide a resonance type inverter type X-ray high voltage device which improves the pulsation of the tube voltage regardless of load conditions.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明によれば、交流出力を直流出力に変換した
後スイッチングして交流出力とし、この交流出力の電圧
を昇圧し、再び直流出力に変換して管電圧として出力す
る共振型インバータ方式Ｘ線高電圧装置において、検出
された管電圧と設定された管電圧の値とを比較し上記ス
イッチング周波数へのフィードバック制御を行うことに
加えて、上記スイッチングのパルス幅を制御するように
したことが特徴となっている。In order to achieve the above object, according to the present invention, an AC output is converted into a DC output and then switched to an AC output, the voltage of this AC output is boosted, and the DC output is restored again. In a resonance type inverter type X-ray high voltage device which is converted into an output and output as a tube voltage, in addition to performing a feedback control to the switching frequency by comparing the detected tube voltage with a set tube voltage value. Thus, the switching pulse width is controlled.
【０００８】[0008]
【作用】スイッチングのパルス幅が一定の場合は１回の
スイッチングで注入されるエネルギーは一定であるか
ら、検出管電圧と設定管電圧との比較により行なわれる
スイッチング周波数へのフィードバック制御によって、
低い管電圧ではスイッチング周波数が低くなり、その結
果管電圧の脈動率が大きくなる。When the pulse width of switching is constant, the energy injected by one switching is constant, so feedback control to the switching frequency performed by comparing the detection tube voltage with the set tube voltage causes
At low tube voltage, the switching frequency is low, resulting in a high tube voltage pulsation rate.
【０００９】これに対して、スイッチングのパルス幅制
御も加えると、低い管電圧のときにパルス幅を小さくす
ることができるので、１回のスイッチングによる注入エ
ネルギーを小さくでき、またフィードバック制御によっ
てスイッチング周波数が低くなることを抑えることがで
き、管電圧の脈動率を小さくすることができる。On the other hand, if pulse width control for switching is also added, the pulse width can be made small at a low tube voltage, so that the injection energy by one switching can be made small and the switching frequency can be made by feedback control. Can be suppressed, and the pulsation rate of the tube voltage can be reduced.
【００１０】[0010]
【実 施 例】つぎにこの発明の一実施例について図面
を参照しながら詳細に説明する。図１において、交流電
源１からの交流出力が整流器２で整流され、平滑コンデ
ンサ３で平滑されて直流出力に変換される。そして、こ
の直流出力がスイッチ素子４ａ〜４ｄでスイッチングさ
れて（スイッチ素子４ａ、４ｄとスイッチ素子４ｂ，４
ｃとが交互にオン、オフする）交流出力に変換され、共
振コンデンサ５及び共振インダクタンス６を経て高圧変
圧器７の１次側に送られる。この高圧変圧器７の２次側
には高圧の交流出力が現れ、これが整流器８で整流さ
れ、平滑コンデンサ１０で平滑されて、高圧の直流に変
換され、Ｘ線管１１に印加される。EXAMPLES Next, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In FIG. 1, an AC output from an AC power supply 1 is rectified by a rectifier 2, smoothed by a smoothing capacitor 3, and converted into a DC output. Then, this DC output is switched by the switch elements 4a to 4d (switch elements 4a and 4d and switch elements 4b and 4d).
c is alternately turned on and off) is converted into an AC output, and is sent to the primary side of the high voltage transformer 7 via the resonance capacitor 5 and the resonance inductance 6. A high-voltage AC output appears on the secondary side of the high-voltage transformer 7, which is rectified by the rectifier 8, smoothed by the smoothing capacitor 10, converted into high-voltage DC, and applied to the X-ray tube 11.
【００１１】このスイッチ素子４ａ〜４ｄのスイッチン
グ動作は、インバータ制御装置１２により制御される。
すなわち、Ｘ線管１１に印加される高圧の直流電圧が高
圧検出用抵抗９ａ〜９ｄ及び加算器１３により検出され
る。この検出管電圧と、管電圧設定器１７によって設定
された設定管電圧とが周波数制御回路１４で比較され、
それらの差に応じた周波数の制御信号が駆動回路１６に
送られる。この駆動回路１６は、周波数制御回路１４か
ら送られた制御信号に応じた周波数でスイッチ素子４ａ
〜４ｄをスイッチング駆動する。このようなスイッチン
グ周波数へのフィードバック制御により管電圧が設定値
に近付けられる。The switching operation of the switch elements 4a-4d is controlled by the inverter controller 12.
That is, the high voltage DC voltage applied to the X-ray tube 11 is detected by the high voltage detection resistors 9 a to 9 d and the adder 13. The detection tube voltage and the set tube voltage set by the tube voltage setting device 17 are compared by the frequency control circuit 14,
A control signal having a frequency corresponding to the difference between them is sent to the drive circuit 16. The drive circuit 16 uses the switching element 4a at a frequency according to the control signal sent from the frequency control circuit 14.
4d are switching-driven. By such feedback control to the switching frequency, the tube voltage approaches the set value.
【００１２】一方、インバータ制御装置１２のパルス幅
制御回路１５には、管電圧設定器１７からの設定管電圧
と、管電流設定器１８からの設定管電流とが入力されて
おり、これら設定管電圧値・管電流値に応じて一意的に
定まるパルス幅制御信号が得られる。駆動回路１６は、
パルス幅制御回路１５から送られるパルス幅制御信号に
応じて、スイッチ素子４ａ〜４ｄのスイッチングのパル
ス幅を定める。On the other hand, the set tube voltage from the tube voltage setting device 17 and the set tube current from the tube current setting device 18 are input to the pulse width control circuit 15 of the inverter control device 12. A pulse width control signal that is uniquely determined according to the voltage value and the tube current value is obtained. The drive circuit 16 is
The switching pulse widths of the switch elements 4a to 4d are determined according to the pulse width control signal sent from the pulse width control circuit 15.
【００１３】ここで、負荷条件が大きいとき、つまり設
定管電圧値及び設定管電流値とも大きなものであるとき
は、パルス幅制御回路１５はパルス幅が最大となるよう
制御する。このときのパルス幅は共振コンデンサ５及び
共振インダクタンス６で定まる共振周波数に合わせたも
のとなる。すなわち、図２のＡ、Ｂに示すようにスイッ
チ素子４ａ〜４ｄが交互にオン、オフするとき、高圧変
圧器７の１次側に流れる電流Ｉ１は図２のＣで示すよう
に共振コンデンサ５、共振インダクタンス６による共振
現象によって正弦波状となるが、その正弦波状電流Ｉ１
がゼロとなる瞬間に合わせてスイッチ素子４ａ〜４ｄが
オフとなるように、スイッチングのパルス幅が定められ
る。Here, when the load condition is large, that is, when both the set tube voltage value and the set tube current value are large, the pulse width control circuit 15 controls so that the pulse width becomes maximum. The pulse width at this time is adapted to the resonance frequency determined by the resonance capacitor 5 and the resonance inductance 6. That is, when the switching elements 4a to 4d are alternately turned on and off as shown in A and B of FIG. 2, the current I1 flowing in the primary side of the high voltage transformer 7 is the resonance capacitor 5 as shown by C of FIG. , Becomes a sine wave due to the resonance phenomenon caused by the resonance inductance 6, and the sine wave current I1
The switching pulse width is determined so that the switch elements 4a to 4d are turned off at the moment when the value becomes zero.
【００１４】負荷条件が小さくなったとき、つまり設定
管電圧値あるいは設定管電流値が小さくなったときは、
パルス幅制御回路１５はパルス幅が狭くなるように制御
する。すなわち、このとき、図３で示すように、正弦波
状の電流Ｉ１が共振現象によってゼロになる以前にスイ
ッチ素子４ａ〜４ｄを強制的にオフにして電流Ｉ１をゼ
ロにする。これにより、１回のスイッチングで注入され
るエネルギーを抑えることができ、結果として、検出管
電圧を設定管電圧に近付けるための周波数制御回路１４
によるスイッチング周波数を低くする動作が抑制され
て、スイッチング周波数の低下を避けることができ、管
電圧は図３のＤに示すようになり、脈動率を小さくする
ことができる。When the load condition becomes small, that is, when the set tube voltage value or the set tube current value becomes small,
The pulse width control circuit 15 controls so that the pulse width becomes narrow. That is, at this time, as shown in FIG. 3, the switching elements 4a to 4d are forcibly turned off and the current I1 becomes zero before the sinusoidal current I1 becomes zero due to the resonance phenomenon. As a result, the energy injected by one-time switching can be suppressed, and as a result, the frequency control circuit 14 for bringing the detection tube voltage close to the set tube voltage.
Since the operation of lowering the switching frequency due to is suppressed, the lowering of the switching frequency can be avoided, the tube voltage becomes as shown in D of FIG. 3, and the pulsation rate can be reduced.
【００１５】なお、上記の実施例では、パルス幅制御回
路１５はスイッチ素子４ａ〜４ｄのスイッチングのパル
ス幅を設定管電圧値・管電流値に応じて一意的に定める
ようにしているが、パルス幅をこれら管電圧・管電流の
設定値のみで定めるのではなく、周波数制御回路１４の
出力も入力することにより周波数情報も取り入れて、あ
る一定の周波数まで周波数が下がったときからパルス幅
を狭くし、スイッチング周波数がその周波数以下に下が
らないようにして脈動率を改善することも可能である。
また、検出された管電圧自体をパルス幅制御回路１５に
入力し、このパルス幅制御回路１５で管電圧の脈動率を
直接監視し、脈動率がある値以上に大きくならないよう
に脈動率に直接応じたパルス幅制御を行なうことも考え
られる。In the above embodiment, the pulse width control circuit 15 uniquely determines the switching pulse width of the switch elements 4a to 4d according to the set tube voltage value and tube current value. The width is not determined only by the set values of the tube voltage and tube current, but the frequency information is also taken in by inputting the output of the frequency control circuit 14, and the pulse width is narrowed from the time when the frequency drops to a certain frequency. However, it is also possible to improve the pulsation rate by preventing the switching frequency from falling below that frequency.
In addition, the detected tube voltage itself is input to the pulse width control circuit 15, and the pulse width control circuit 15 directly monitors the pulsation rate of the tube voltage, and the pulsation rate is directly monitored so that the pulsation rate does not exceed a certain value. It is also conceivable to perform pulse width control according to the above.
【００１６】[0016]
【発明の効果】以上説明したように、この発明のＸ線高
電圧装置によれば、スイッチング周波数のフィードバッ
ク制御に加えてスイッチングのパルス幅を制御するよう
にしているため、低負荷時にスイッチング周波数が低く
なって管電圧の脈動率が大きくなることを避けることが
できる。As described above, according to the X-ray high voltage apparatus of the present invention, the switching pulse width is controlled in addition to the feedback control of the switching frequency. It can be avoided that the pulsation rate of the tube voltage becomes large due to the decrease.
【図１】この発明の一実施例のブロック図。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention.
【図２】同実施例においてパルス幅が大きいときの各波
形を示すタイムチャート。FIG. 2 is a time chart showing each waveform when the pulse width is large in the embodiment.
【図３】同実施例においてパルス幅が小さいときの各波
形を示すタイムチャート。FIG. 3 is a time chart showing each waveform when the pulse width is small in the example.
１ 交流電源 ２、８ 整流器 ３、１０ 平滑コンデンサ ４ａ〜４ｄ スイッチ素子 ５ 共振コンデンサ ６ 共振インダクタンス ７ 高圧変圧器 ９ａ〜９ｄ 高圧検出用抵抗 １１ Ｘ線管 １２ インバータ制御装置 １３ 加算器 １４ 周波数制御回路 １５ パルス幅制御回路 １６ 駆動回路 １７ 管電圧設定器 １８ 管電流設定器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 AC power supply 2, 8 Rectifier 3, 10 Smoothing capacitor 4a-4d Switch element 5 Resonance capacitor 6 Resonance inductance 7 High voltage transformer 9a-9d High voltage detection resistor 11 X-ray tube 12 Inverter controller 13 Adder 14 Frequency control circuit 15 Pulse width control circuit 16 Drive circuit 17 Tube voltage setting device 18 Tube current setting device
Claims (1)
換する第１の整流手段と、この直流出力をスイッチング
するスイッチング手段と、このスイッチング出力が入力
される共振インダクタンスと共振コンデンサとを含む共
振手段と、この共振手段から出力される交流出力の電圧
を昇圧する手段と、昇圧された交流出力を直流出力に変
換して管電圧として出力する第２の整流手段と、管電圧
を検出する手段と、検出された管電圧と設定された管電
圧の値とを比較し上記スイッチング周波数へのフィード
バック制御を行う制御手段と、上記スイッチングのパル
ス幅を制御する手段とを備えることを特徴とするＸ線高
電圧装置。1. A resonance including a first rectifying means for converting an AC output from an AC power supply into a DC output, a switching means for switching the DC output, a resonance inductance to which the switching output is input, and a resonance capacitor. Means, a means for boosting the voltage of the AC output outputted from the resonance means, a second rectifying means for converting the boosted AC output into a DC output and outputting the DC voltage, and a means for detecting the tube voltage. And a control means for performing feedback control to the switching frequency by comparing the detected tube voltage with a value of the set tube voltage, and means for controlling the pulse width of the switching. Line high voltage equipment.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16537092A JPH05335093A (en) | 1992-05-31 | 1992-05-31 | X-ray high voltage device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16537092A JPH05335093A (en) | 1992-05-31 | 1992-05-31 | X-ray high voltage device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05335093A true JPH05335093A (en) | 1993-12-17 |
Family
ID=15811087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16537092A Pending JPH05335093A (en) | 1992-05-31 | 1992-05-31 | X-ray high voltage device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05335093A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023068342A1 (en) * | 2021-10-21 | 2023-04-27 | 富士フイルム株式会社 | Control device, control method, and control program |
-
1992
- 1992-05-31 JP JP16537092A patent/JPH05335093A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023068342A1 (en) * | 2021-10-21 | 2023-04-27 | 富士フイルム株式会社 | Control device, control method, and control program |
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