JPH09180895A - Ｘ線電源装置 - Google Patents
Ｘ線電源装置Info
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- JPH09180895A JPH09180895A JP35186795A JP35186795A JPH09180895A JP H09180895 A JPH09180895 A JP H09180895A JP 35186795 A JP35186795 A JP 35186795A JP 35186795 A JP35186795 A JP 35186795A JP H09180895 A JPH09180895 A JP H09180895A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 コンデンサバンクを構成する単位コンデンサ
の数を少なくして，装置の小型化，製造コストの低減を
図ると共に，商用交流電源の電力容量を減少して，小病
院に設置することの可能なＸ線電源装置を提供する。 【構成】 商用交流電源を入力とするＸ線電源装置にお
いて，整流器２と平滑用コンデンサ３からなる整流平滑
回路４と，該整流平滑回路の出力に直列接続されたコン
デンサバンク５と，該コンデンサバンクを充電する充電
回路９とからなり，上記整流平滑回路により得られる電
圧とコンデンサバンクの充電電圧とを重畳した電圧をイ
ンバータ１４に供給する。
の数を少なくして，装置の小型化，製造コストの低減を
図ると共に，商用交流電源の電力容量を減少して，小病
院に設置することの可能なＸ線電源装置を提供する。 【構成】 商用交流電源を入力とするＸ線電源装置にお
いて，整流器２と平滑用コンデンサ３からなる整流平滑
回路４と，該整流平滑回路の出力に直列接続されたコン
デンサバンク５と，該コンデンサバンクを充電する充電
回路９とからなり，上記整流平滑回路により得られる電
圧とコンデンサバンクの充電電圧とを重畳した電圧をイ
ンバータ１４に供給する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，商用交流電源を入力と
するＸ線電源装置に関する。
するＸ線電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在，Ｘ線電源装置に用いられるインバ
ータには，ＩＧＢＴが主として使用されている。ＩＧＢ
Ｔの耐圧は，ＡＣ２００Ｖ系に使用する６００Ｖと，Ａ
Ｃ４００Ｖ系に使用する１２００Ｖが主流である。１２
００Ｖ用耐圧素子は，６００Ｖ用耐圧素子とほぼ同一形
状で，２倍の電力を扱えるので，ＡＣ２００Ｖを受電す
るＸ線電源装置では，ＩＧＢＴ等のインバータスイッチ
ング素子の電流容量を低減するために，整流電圧を４０
０Ｖ以上に上昇する手段が採られる。その手段として，
図６に示すような単相倍電圧整流方式が採用される。同
図において，３１はＡＣ入力端子，３２，３３は整流ダ
イオード，３４，３５は倍電圧用コンデンサである。
ータには，ＩＧＢＴが主として使用されている。ＩＧＢ
Ｔの耐圧は，ＡＣ２００Ｖ系に使用する６００Ｖと，Ａ
Ｃ４００Ｖ系に使用する１２００Ｖが主流である。１２
００Ｖ用耐圧素子は，６００Ｖ用耐圧素子とほぼ同一形
状で，２倍の電力を扱えるので，ＡＣ２００Ｖを受電す
るＸ線電源装置では，ＩＧＢＴ等のインバータスイッチ
ング素子の電流容量を低減するために，整流電圧を４０
０Ｖ以上に上昇する手段が採られる。その手段として，
図６に示すような単相倍電圧整流方式が採用される。同
図において，３１はＡＣ入力端子，３２，３３は整流ダ
イオード，３４，３５は倍電圧用コンデンサである。
【０００３】しかし，５０ｋＷ以上のＸ線電源装置で
は，単相倍電圧整流にすると，電流のピーク値が数１０
０Ａに達し，病院の受電設備が大型化するという問題が
ある。また３相受電の場合，倍電圧整流回路の構成が複
雑になると共に，単相，３相で整流回路が別回路にな
り，汎用性がなくなるという問題もある。
は，単相倍電圧整流にすると，電流のピーク値が数１０
０Ａに達し，病院の受電設備が大型化するという問題が
ある。また３相受電の場合，倍電圧整流回路の構成が複
雑になると共に，単相，３相で整流回路が別回路にな
り，汎用性がなくなるという問題もある。
【０００４】この問題を解決するため，図７に示すよう
なコンデンサバンク方式が採用される。コンデンサバン
クの静電容量は，最大定格出力が所要時間発生できる静
電容量を最低限として選定される。このコンデンサバン
ク３６のエネルギは，インバータ３８により高周波交流
電圧に変換され，トランス３９，整流器４０を介して直
流高電圧を発生して，Ｘ線管４１に直流高電圧が印加さ
れる。また，コンデンサバンク３６を充電する充電回路
３７のＡＣ入力を３相で構成しておけば，単相で使用す
る場合は，１端子を使用しなければよい。
なコンデンサバンク方式が採用される。コンデンサバン
クの静電容量は，最大定格出力が所要時間発生できる静
電容量を最低限として選定される。このコンデンサバン
ク３６のエネルギは，インバータ３８により高周波交流
電圧に変換され，トランス３９，整流器４０を介して直
流高電圧を発生して，Ｘ線管４１に直流高電圧が印加さ
れる。また，コンデンサバンク３６を充電する充電回路
３７のＡＣ入力を３相で構成しておけば，単相で使用す
る場合は，１端子を使用しなければよい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】コンデンサバンクのエ
ネルギは，静電容量×充電電圧の自乗に比例するので，
製造コストの低減のためには充電電圧をインバータの許
す限り高く設定し，コンデンサバンクの静電容量を小さ
くすることが得策であるが，安全上，６００Ｖ以下，例
えば５５０Ｖが採用される。５０ｋＷクラスのＸ線電源
装置では，定格出力時間を０．１秒，変換効率を７０
％，初期充電電圧を５５０Ｖ，定格出力可能な最低充電
電圧を３５０Ｖとすると，コンデンサバンクの静電容量
は，次の式により８０ｍＦとなる。 コンデンサバンクの静電容量＝２×定格電力×定格出力
時間／変換効率×〔（初期充電電圧）2 −（最低充電電
圧）2 〕＝２×５０×１０3 ×０．１／０．７×（５５
０2 −３５０2 ）＝７９×１０-3≒８０〔ｍＦ〕 このため，３１５Ｖ１０ｍＦの単位コンデンサが直列，
並列接続で３２個必要となり，大型化すると共に，高価
なものとなる。
ネルギは，静電容量×充電電圧の自乗に比例するので，
製造コストの低減のためには充電電圧をインバータの許
す限り高く設定し，コンデンサバンクの静電容量を小さ
くすることが得策であるが，安全上，６００Ｖ以下，例
えば５５０Ｖが採用される。５０ｋＷクラスのＸ線電源
装置では，定格出力時間を０．１秒，変換効率を７０
％，初期充電電圧を５５０Ｖ，定格出力可能な最低充電
電圧を３５０Ｖとすると，コンデンサバンクの静電容量
は，次の式により８０ｍＦとなる。 コンデンサバンクの静電容量＝２×定格電力×定格出力
時間／変換効率×〔（初期充電電圧）2 −（最低充電電
圧）2 〕＝２×５０×１０3 ×０．１／０．７×（５５
０2 −３５０2 ）＝７９×１０-3≒８０〔ｍＦ〕 このため，３１５Ｖ１０ｍＦの単位コンデンサが直列，
並列接続で３２個必要となり，大型化すると共に，高価
なものとなる。
【０００６】また，コンデンサバンク方式では，小出力
のときでもコンデンサバンクエネルギの範囲しか出力時
間がとれない。例えば，１０ｋＷ運転した場合，初期充
電電圧を５５０Ｖ，最低充電電圧を２５０Ｖとすると，
次の式に示すように出力時間が０．６７秒に制限され
る。 出力時間＝コンデンサバンクの静電容量×変換効率×
〔（初期充電電圧）2 −（最低充電電圧）2 〕／２×電
力＝８０×１０-3×０．７×（５５０2 −２５０2 ）／
２×１０×１０3 ＝０．６７〔秒〕
のときでもコンデンサバンクエネルギの範囲しか出力時
間がとれない。例えば，１０ｋＷ運転した場合，初期充
電電圧を５５０Ｖ，最低充電電圧を２５０Ｖとすると，
次の式に示すように出力時間が０．６７秒に制限され
る。 出力時間＝コンデンサバンクの静電容量×変換効率×
〔（初期充電電圧）2 −（最低充電電圧）2 〕／２×電
力＝８０×１０-3×０．７×（５５０2 −２５０2 ）／
２×１０×１０3 ＝０．６７〔秒〕
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は，上記課題を解決するために，商用交流電源を入力と
するＸ線電源装置において，整流器と平滑用コンデンサ
からなる整流平滑回路と，該整流平滑回路の出力に直列
接続されたコンデンサバンクと，該コンデンサバンクを
充電する充電回路とからなり，上記整流平滑回路により
得られる電圧とコンデンサバンクの充電電圧とを重畳し
た電圧をインバータに供給することを特徴とするＸ線電
源装置を提供するものである。
は，上記課題を解決するために，商用交流電源を入力と
するＸ線電源装置において，整流器と平滑用コンデンサ
からなる整流平滑回路と，該整流平滑回路の出力に直列
接続されたコンデンサバンクと，該コンデンサバンクを
充電する充電回路とからなり，上記整流平滑回路により
得られる電圧とコンデンサバンクの充電電圧とを重畳し
た電圧をインバータに供給することを特徴とするＸ線電
源装置を提供するものである。
【０００８】請求項２に記載の発明は，上記課題を解決
するために，高周波でオン，オフするスイッチ素子が，
インダクタンスを介して整流平滑回路に接続され，スイ
ッチ素子のオン時にインダクタンスにエネルギを蓄積
し，オフ時に転流ダイオードを介して上記コンデンサバ
ンクを設定電圧に向けて充電していく回路により上記充
電回路が構成されていることを特徴とする請求項１に記
載のＸ線電源装置を提供するものである。
するために，高周波でオン，オフするスイッチ素子が，
インダクタンスを介して整流平滑回路に接続され，スイ
ッチ素子のオン時にインダクタンスにエネルギを蓄積
し，オフ時に転流ダイオードを介して上記コンデンサバ
ンクを設定電圧に向けて充電していく回路により上記充
電回路が構成されていることを特徴とする請求項１に記
載のＸ線電源装置を提供するものである。
【０００９】請求項３に記載の発明は，上記課題を解決
するために，補助インバータが整流平滑回路に接続さ
れ，高周波でオン，オフすることにより，トランス及び
整流器を介して上記コンデンサバンクを設定電圧に向け
て充電していく回路により上記充電回路が構成されてい
ることを特徴とする請求項１に記載のＸ線電源装置を提
供するものである。
するために，補助インバータが整流平滑回路に接続さ
れ，高周波でオン，オフすることにより，トランス及び
整流器を介して上記コンデンサバンクを設定電圧に向け
て充電していく回路により上記充電回路が構成されてい
ることを特徴とする請求項１に記載のＸ線電源装置を提
供するものである。
【００１０】請求項４に記載の発明は，上記課題を解決
するために，交流スイッチ素子が限流インダクタンスを
介して商用交流電源に接続され，オン，オフすることに
より，トランス及び整流器を介して上記コンデンサバン
クを設定電圧に向けて充電していく回路により上記充電
回路が構成されていることを特徴とする請求項１に記載
のＸ線電源装置を提供するものである。
するために，交流スイッチ素子が限流インダクタンスを
介して商用交流電源に接続され，オン，オフすることに
より，トランス及び整流器を介して上記コンデンサバン
クを設定電圧に向けて充電していく回路により上記充電
回路が構成されていることを特徴とする請求項１に記載
のＸ線電源装置を提供するものである。
【００１１】請求項５に記載の発明は，上記課題を解決
するために，上記コンデンサバンクの両端の電圧が検出
され，演算回路で演算されて駆動回路に入力され，駆動
回路が上記充電回路を制御してコンデンサバンクの充電
電圧が設定値となるように制御されることを特徴とする
請求項１乃至４のいずれかに記載のＸ線電源装置を提供
するものである。
するために，上記コンデンサバンクの両端の電圧が検出
され，演算回路で演算されて駆動回路に入力され，駆動
回路が上記充電回路を制御してコンデンサバンクの充電
電圧が設定値となるように制御されることを特徴とする
請求項１乃至４のいずれかに記載のＸ線電源装置を提供
するものである。
【００１２】請求項６に記載の発明は，上記課題を解決
するために，上記整流平滑回路により得られる電圧とコ
ンデンサバンクの充電電圧とを重畳した電圧が検出され
て駆動回路に入力され，駆動回路が上記充電回路を制御
して上記重畳電圧が設定値となるように制御されること
を特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のＸ線電
源装置を提供するものである。
するために，上記整流平滑回路により得られる電圧とコ
ンデンサバンクの充電電圧とを重畳した電圧が検出され
て駆動回路に入力され，駆動回路が上記充電回路を制御
して上記重畳電圧が設定値となるように制御されること
を特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のＸ線電
源装置を提供するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は，本発明の第１の実施の形
態を説明するための図であり，本発明を５０ｋＷＸ線電
源装置に適用した場合を示す。
態を説明するための図であり，本発明を５０ｋＷＸ線電
源装置に適用した場合を示す。
【００１４】同図において，１は商用交流電源３相ＡＣ
２００ＶのＵＶＷ相入力端子，２は３相ブリッジ整流
器，３は後述するコンデンサバンクに比較して小容量の
平滑用コンデンサであり，３１５Ｖ１０ｍＦの単位コン
デンサの２並列（２０ｍＦ）とする。整流器２と平滑用
コンデンサ３とで交流電源入力を整流・平滑する整流平
滑回路４を構成している。５は整流平滑回路４に直列接
続されたコンデンサバンクであり，３１５ｖ１０ｍＦの
単位コンデンサを１１並列（１１０ｍＦ）とする。この
コンデンサバンクの静電容量の決定法は後述する。
２００ＶのＵＶＷ相入力端子，２は３相ブリッジ整流
器，３は後述するコンデンサバンクに比較して小容量の
平滑用コンデンサであり，３１５Ｖ１０ｍＦの単位コン
デンサの２並列（２０ｍＦ）とする。整流器２と平滑用
コンデンサ３とで交流電源入力を整流・平滑する整流平
滑回路４を構成している。５は整流平滑回路４に直列接
続されたコンデンサバンクであり，３１５ｖ１０ｍＦの
単位コンデンサを１１並列（１１０ｍＦ）とする。この
コンデンサバンクの静電容量の決定法は後述する。
【００１５】６はインダクタンス，７はＩＧＢＴ等のス
イッチ素子，８は転流ダイオードであり，これらでコン
デンサバンク５を充電する充電回路９が構成される。コ
ンデンサバンク５の充電電圧は，コンデンサバンクの両
端に接続された抵抗１０，１１を介してそれぞれ検出さ
れた電圧を，その電圧の差として演算回路１２で演算す
ることにより検出され，駆動回路１３に入力され，駆動
回路１３で駆動パルスのデューティを制御してコンデン
サバンク５の充電電圧が設定値となるよう制御される。
イッチ素子，８は転流ダイオードであり，これらでコン
デンサバンク５を充電する充電回路９が構成される。コ
ンデンサバンク５の充電電圧は，コンデンサバンクの両
端に接続された抵抗１０，１１を介してそれぞれ検出さ
れた電圧を，その電圧の差として演算回路１２で演算す
ることにより検出され，駆動回路１３に入力され，駆動
回路１３で駆動パルスのデューティを制御してコンデン
サバンク５の充電電圧が設定値となるよう制御される。
【００１６】１４は整流平滑回路４により得られる電圧
とコンデンサバンク５の充電電圧とを重畳した電圧で動
作するインバータである。インバータ１４で直流電圧が
高周波交流電圧に変換され，トランス１５，整流器１６
を介して高電圧が発生し，Ｘ線管１７に高電圧が印加さ
れる。
とコンデンサバンク５の充電電圧とを重畳した電圧で動
作するインバータである。インバータ１４で直流電圧が
高周波交流電圧に変換され，トランス１５，整流器１６
を介して高電圧が発生し，Ｘ線管１７に高電圧が印加さ
れる。
【００１７】１８は，コンデンサバンク５が完全に放電
した後に，整流平滑回路４の出力電流をバイパスするた
めのバイパスダイオードであるが，転流ダイオード８の
電流容量が充分にあれば，インダクタンス６と転流ダイ
オード８を介してバイパスできる。
した後に，整流平滑回路４の出力電流をバイパスするた
めのバイパスダイオードであるが，転流ダイオード８の
電流容量が充分にあれば，インダクタンス６と転流ダイ
オード８を介してバイパスできる。
【００１８】次に，動作を説明する。
【００１９】先ず，インバータ１４が定格出力可能なた
めの最低入力電圧をＤＣ３５０Ｖ，コンデンサバンク５
の充電電圧の設定電圧をＤＣ３１０Ｖ，変換効率を７０
％とする。
めの最低入力電圧をＤＣ３５０Ｖ，コンデンサバンク５
の充電電圧の設定電圧をＤＣ３１０Ｖ，変換効率を７０
％とする。
【００２０】商用交流電源定格ＡＣ２００Ｖの最低電圧
ＡＣ１８０Ｖが投入されると，平滑用コンデンサ３はＤ
Ｃ２４０Ｖに充電される。通常は，突入電流防止用の抵
抗を介して充電されるが，ここでは省略した。一方，ス
イッチ素子７は高周波でオン，オフし，オン時にインダ
クタンス６にエネルギを蓄積し，オフ時に転流ダイオー
ド８がオンしてコンデンサバンク５を設定電圧に向けて
充電していく。ここで，コンデンサバンク５の設定電圧
をＤＣ３１０Ｖとしたので，整流平滑回路４により得ら
れる電圧とコンデンサバンク５の充電電圧とを重畳した
電圧はＤＣ５５０Ｖとなる。
ＡＣ１８０Ｖが投入されると，平滑用コンデンサ３はＤ
Ｃ２４０Ｖに充電される。通常は，突入電流防止用の抵
抗を介して充電されるが，ここでは省略した。一方，ス
イッチ素子７は高周波でオン，オフし，オン時にインダ
クタンス６にエネルギを蓄積し，オフ時に転流ダイオー
ド８がオンしてコンデンサバンク５を設定電圧に向けて
充電していく。ここで，コンデンサバンク５の設定電圧
をＤＣ３１０Ｖとしたので，整流平滑回路４により得ら
れる電圧とコンデンサバンク５の充電電圧とを重畳した
電圧はＤＣ５５０Ｖとなる。
【００２１】商用交流電源定格ＡＣ２００Ｖが上昇して
ＡＣ２２０Ｖになると，平滑用コンデンサ３はＤＣ２８
０Ｖに充電され，整流平滑回路４により得られる電圧と
コンデンサバンク５の充電電圧とを重畳した電圧はＤＣ
５９０Ｖとなる。即ち，コンデンサバンク５の設定電圧
は，電源変動に対して整流平滑回路４により得られる電
圧とコンデンサバンク５の充電電圧とを重畳した電圧が
ＤＣ６００Ｖ以下になるように選定される。尚，図１に
はコンデンサバンク５の電圧の検出用抵抗として抵抗１
０，１１を示したが，抵抗１０のみで整流平滑回路によ
り得られる電圧とコンデンサバンクの充電電圧とを重畳
した電圧を検出して，その重畳電圧を例えばＤＣ５５０
Ｖに制御してもよい。
ＡＣ２２０Ｖになると，平滑用コンデンサ３はＤＣ２８
０Ｖに充電され，整流平滑回路４により得られる電圧と
コンデンサバンク５の充電電圧とを重畳した電圧はＤＣ
５９０Ｖとなる。即ち，コンデンサバンク５の設定電圧
は，電源変動に対して整流平滑回路４により得られる電
圧とコンデンサバンク５の充電電圧とを重畳した電圧が
ＤＣ６００Ｖ以下になるように選定される。尚，図１に
はコンデンサバンク５の電圧の検出用抵抗として抵抗１
０，１１を示したが，抵抗１０のみで整流平滑回路によ
り得られる電圧とコンデンサバンクの充電電圧とを重畳
した電圧を検出して，その重畳電圧を例えばＤＣ５５０
Ｖに制御してもよい。
【００２２】コンデンサバンク５の充電電圧が設定値に
達すると，インバータの動作準備が完了し，Ｘ線管を定
格出力，定格時間動作することができるようになる。図
示しない制御器から高電圧発生命令がくると，ＡＣ２０
０Ｖとコンデンサバンク５とから電力が供給されて，イ
ンバータ１４が動作する。
達すると，インバータの動作準備が完了し，Ｘ線管を定
格出力，定格時間動作することができるようになる。図
示しない制御器から高電圧発生命令がくると，ＡＣ２０
０Ｖとコンデンサバンク５とから電力が供給されて，イ
ンバータ１４が動作する。
【００２３】図２は待機時０〜ｔ１，定格出力時ｔ１〜
ｔ２，再充電時ｔ２〜ｔ３における整流電圧，コンデン
サバンクの充電電圧の時間変化を示す。
ｔ２，再充電時ｔ２〜ｔ３における整流電圧，コンデン
サバンクの充電電圧の時間変化を示す。
【００２４】例えば，最大定格出力５０ｋＷをｔ１から
ｔ２まで０．１秒出力するときの全エネルギＥは， Ｅ＝出力×時間／効率 ＝５００００×０．１／０．７＝７１４３〔Ｊ〕 このとき，整流平滑回路４により得られる電圧とコンデ
ンサバンク５の充電電圧とを重畳した電圧は５５０Ｖか
ら３５０Ｖまで低下し，コンデンサバンクの充電電圧は
３１０Ｖから１１０Ｖまで低下する。
ｔ２まで０．１秒出力するときの全エネルギＥは， Ｅ＝出力×時間／効率 ＝５００００×０．１／０．７＝７１４３〔Ｊ〕 このとき，整流平滑回路４により得られる電圧とコンデ
ンサバンク５の充電電圧とを重畳した電圧は５５０Ｖか
ら３５０Ｖまで低下し，コンデンサバンクの充電電圧は
３１０Ｖから１１０Ｖまで低下する。
【００２５】３１０Ｖのときのコンデンサバンクの負担
する電力Ｅｂ１は， Ｅｂ１＝５００００×３１０／５５０×０．７＝４０２６０〔Ｗ〕 １１０Ｖのときのコンデンサバンクの負担する電力Ｅｂ
２は， Ｅｂ２＝５００００×１１０／３５０×０．７＝２２４４９〔Ｗ〕 ｔ１〜ｔ２間にコンデンサバンクが供給する全エネルギ
Ｅは， Ｅ＝出力×時間／効率 ＝（４０２６０＋２２４４９）×０．１／０．７×２＝４４７９〔Ｊ〕
する電力Ｅｂ１は， Ｅｂ１＝５００００×３１０／５５０×０．７＝４０２６０〔Ｗ〕 １１０Ｖのときのコンデンサバンクの負担する電力Ｅｂ
２は， Ｅｂ２＝５００００×１１０／３５０×０．７＝２２４４９〔Ｗ〕 ｔ１〜ｔ２間にコンデンサバンクが供給する全エネルギ
Ｅは， Ｅ＝出力×時間／効率 ＝（４０２６０＋２２４４９）×０．１／０．７×２＝４４７９〔Ｊ〕
【００２６】不足のエネルギ（７１４３Ｊ−４４７９Ｊ
＝）２６６４Ｊを整流電圧として商用交流電源から供給
する。従って，必要とする受電設備の電力容量は定格出
力の約３７％でよいこととなり，病院等の受電設備の電
力容量を増加する必要がないという効果がある。
＝）２６６４Ｊを整流電圧として商用交流電源から供給
する。従って，必要とする受電設備の電力容量は定格出
力の約３７％でよいこととなり，病院等の受電設備の電
力容量を増加する必要がないという効果がある。
【００２７】ここで，必要とされるコンデンサバンク５
の静電容量Ｃは次の式で決定される。 Ｃ＝２×４４７９／（３１０2 −１１０2 ）＝１０７ｍＦ≒１１０ｍＦ 従って，コンデンサバンクは３１５Ｖ１０ｍＦの単位コ
ンデンサを１１個並列接続したもので構成される。この
ことは，従来必要とされた単位コンデンサが３２個であ
ったのと比較して約１／３になり，装置が小型化される
と共に，製造コストが低減される。
の静電容量Ｃは次の式で決定される。 Ｃ＝２×４４７９／（３１０2 −１１０2 ）＝１０７ｍＦ≒１１０ｍＦ 従って，コンデンサバンクは３１５Ｖ１０ｍＦの単位コ
ンデンサを１１個並列接続したもので構成される。この
ことは，従来必要とされた単位コンデンサが３２個であ
ったのと比較して約１／３になり，装置が小型化される
と共に，製造コストが低減される。
【００２８】また，コンデンサバンク５が完全に放電し
た後も，バイパスダイオード１８を介して，整流平滑回
路４からＤＣ２４０Ｖの最低電圧が供給されるので，小
電力では長時間の撮影も可能である。
た後も，バイパスダイオード１８を介して，整流平滑回
路４からＤＣ２４０Ｖの最低電圧が供給されるので，小
電力では長時間の撮影も可能である。
【００２９】また，整流平滑回路を３相で説明したが，
整流電圧のリプルが増加するものの，単相でも同様に実
施することができる。
整流電圧のリプルが増加するものの，単相でも同様に実
施することができる。
【００３０】次に，充電回路について述べる。
【００３１】通常のＸ線撮影はデューティ１％程度であ
り，１０秒程度の待機時間に３１０Ｖまで充電すればよ
く，次の式に示すように５００Ｗ程度の充電電力容量で
よい。 充電電力＝コンデンサバンクの静電容量×（充電電圧）
2 ／２×充電時間＝１１０×１０-3×３１０2 ／２×１
０＝５２９≒５００〔Ｗ〕
り，１０秒程度の待機時間に３１０Ｖまで充電すればよ
く，次の式に示すように５００Ｗ程度の充電電力容量で
よい。 充電電力＝コンデンサバンクの静電容量×（充電電圧）
2 ／２×充電時間＝１１０×１０-3×３１０2 ／２×１
０＝５２９≒５００〔Ｗ〕
【００３２】図３は撮影０．１秒と透視１０分を０．８
秒の間隔で繰り返して運転する場合を示しているが，こ
のように撮影と透視を繰り返す運転では，５００Ｗ（１
２５ｋＶ４ｍＡ）程度の透視電力を同時に供給しなけれ
ばならないので，１０００Ｗ程度の電力容量が必要であ
る。
秒の間隔で繰り返して運転する場合を示しているが，こ
のように撮影と透視を繰り返す運転では，５００Ｗ（１
２５ｋＶ４ｍＡ）程度の透視電力を同時に供給しなけれ
ばならないので，１０００Ｗ程度の電力容量が必要であ
る。
【００３３】図４は，本発明の第２の実施の形態を説明
するための図である。
するための図である。
【００３４】この実施の形態では，補助インバータ１９
が単相の商用交流電源を整流・平滑する整流平滑回路４
に接続され，高周波でオン，オフすることにより，トラ
ンス２０及び整流器２１を介してコンデンサバンク５を
設定電圧に向けて充電していく。その他は第１の実施の
形態で説明したのと同様であり，同様の効果が得られ
る。
が単相の商用交流電源を整流・平滑する整流平滑回路４
に接続され，高周波でオン，オフすることにより，トラ
ンス２０及び整流器２１を介してコンデンサバンク５を
設定電圧に向けて充電していく。その他は第１の実施の
形態で説明したのと同様であり，同様の効果が得られ
る。
【００３５】図５は，本発明の第３の実施の形態を説明
するための図である。
するための図である。
【００３６】この実施の形態では，トライアック等の交
流スイッチ素子２２が限流インダクタンス２３を介して
単相の商用交流電源の入力端子１に接続され，オン，オ
フすることにより，トランス２４及び整流器２５を介し
てコンデンサバンク５を設定電圧に向けて充電してい
く。コンデンサバンク５の充電電圧の制御は交流スイッ
チ素子２２のオン，オフにより行う。その他は第１の実
施の形態で説明したのと同様であり，同様の効果が得ら
れる。
流スイッチ素子２２が限流インダクタンス２３を介して
単相の商用交流電源の入力端子１に接続され，オン，オ
フすることにより，トランス２４及び整流器２５を介し
てコンデンサバンク５を設定電圧に向けて充電してい
く。コンデンサバンク５の充電電圧の制御は交流スイッ
チ素子２２のオン，オフにより行う。その他は第１の実
施の形態で説明したのと同様であり，同様の効果が得ら
れる。
【００３７】
【発明の効果】以上述べたように，本発明によれば，次
のような効果が得られる。 （１）商用交流電源からの供給電力と，コンデンサバン
クからの供給電力との両者で電力を供給するので，商用
交流電源の電力容量を定格出力の１／２以下に減少で
き，Ｘ線電源装置を小病院に設置することが可能とな
る。 （２）コンデンサバンクを構成する単位コンデンサの数
が従来の１／３程度になるので，小型化され，製造コス
トも低減される。 （３）商用交流電源の相数は，単相，３相のいずれでも
構成できるが，３相で構成しておけば単相でも使用でき
るので，汎用性が高い。
のような効果が得られる。 （１）商用交流電源からの供給電力と，コンデンサバン
クからの供給電力との両者で電力を供給するので，商用
交流電源の電力容量を定格出力の１／２以下に減少で
き，Ｘ線電源装置を小病院に設置することが可能とな
る。 （２）コンデンサバンクを構成する単位コンデンサの数
が従来の１／３程度になるので，小型化され，製造コス
トも低減される。 （３）商用交流電源の相数は，単相，３相のいずれでも
構成できるが，３相で構成しておけば単相でも使用でき
るので，汎用性が高い。
【図１】本発明の第１の実施の形態を説明するための図
である。
である。
【図２】本発明の第１の実施の形態を説明するための図
である。
である。
【図３】本発明の第１の実施の形態を説明するための図
である。
である。
【図４】本発明の第２の実施の形態を説明するための図
である。
である。
【図５】本発明の第３の実施の形態を説明するための図
である。
である。
【図６】従来のＸ線電源装置を説明するための図であ
る。
る。
【図７】従来のＸ線電源装置を説明するための図であ
る。
る。
１…入力端子 ２…整流器 ３…平滑用コンデンサ ４…整流平滑回
路 ５…コンデンサバンク ６…インダクタ
ンス ７…スイッチ素子 ８…転流ダイオ
ード ９…充電回路 １０，１１…抵抗 １２…演算回路 １３…駆動回路 １４…インバータ １５…トランス １６…整流器 １７…Ｘ線管 １８…バイパスダイオード １９…補助イン
バータ ２０…トランス ２１…整流器 ２２…交流スイッチ素子 ２３…限流イン
ダクタンス ２４…トランス ２５…整流器 ３１…入力端子 ３２，３３…整
流ダイオード ３４，３５…倍電圧用コンデンサ ３６…コンデン
サバンク ３７…充電回路 ３８…インバー
タ ３９…トランス ４０…整流器 ４１…Ｘ線管
路 ５…コンデンサバンク ６…インダクタ
ンス ７…スイッチ素子 ８…転流ダイオ
ード ９…充電回路 １０，１１…抵抗 １２…演算回路 １３…駆動回路 １４…インバータ １５…トランス １６…整流器 １７…Ｘ線管 １８…バイパスダイオード １９…補助イン
バータ ２０…トランス ２１…整流器 ２２…交流スイッチ素子 ２３…限流イン
ダクタンス ２４…トランス ２５…整流器 ３１…入力端子 ３２，３３…整
流ダイオード ３４，３５…倍電圧用コンデンサ ３６…コンデン
サバンク ３７…充電回路 ３８…インバー
タ ３９…トランス ４０…整流器 ４１…Ｘ線管
Claims (6)
- 【請求項１】 商用交流電源を入力とするＸ線電源装置
において，整流器と平滑用コンデンサからなる整流平滑
回路と，該整流平滑回路の出力に直列接続されたコンデ
ンサバンクと，該コンデンサバンクを充電する充電回路
とからなり，上記整流平滑回路により得られる電圧とコ
ンデンサバンクの充電電圧とを重畳した電圧をインバー
タに供給することを特徴とするＸ線電源装置。 - 【請求項２】 高周波でオン，オフするスイッチ素子
が，インダクタンスを介して整流平滑回路に接続され，
スイッチ素子のオン時にインダクタンスにエネルギを蓄
積し，オフ時に転流ダイオードを介して上記コンデンサ
バンクを設定電圧に向けて充電していく回路により上記
充電回路が構成されていることを特徴とする請求項１に
記載のＸ線電源装置。 - 【請求項３】 補助インバータが整流平滑回路に接続さ
れ，高周波でオン，オフすることにより，トランス及び
整流器を介して上記コンデンサバンクを設定電圧に向け
て充電していく回路により上記充電回路が構成されてい
ることを特徴とする請求項１に記載のＸ線電源装置。 - 【請求項４】 交流スイッチ素子が限流インダクタンス
を介して商用交流電源に接続され，オン，オフすること
により，トランス及び整流器を介して上記コンデンサバ
ンクを設定電圧に向けて充電していく回路により上記充
電回路が構成されていることを特徴とする請求項１に記
載のＸ線電源装置。 - 【請求項５】 上記コンデンサバンクの両端の電圧が検
出され，演算回路で演算されて駆動回路に入力され，駆
動回路が上記充電回路を制御してコンデンサバンクの充
電電圧が設定値となるように制御されることを特徴とす
る請求項１乃至４のいずれかに記載のＸ線電源装置。 - 【請求項６】 上記整流平滑回路により得られる電圧と
コンデンサバンクの充電電圧とを重畳した電圧が検出さ
れて駆動回路に入力され，駆動回路が上記充電回路を制
御して上記重畳電圧が設定値となるように制御されるこ
とを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のＸ線
電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35186795A JP3405878B2 (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | Ｘ線電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35186795A JP3405878B2 (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | Ｘ線電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09180895A true JPH09180895A (ja) | 1997-07-11 |
| JP3405878B2 JP3405878B2 (ja) | 2003-05-12 |
Family
ID=18420160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35186795A Expired - Fee Related JP3405878B2 (ja) | 1995-12-27 | 1995-12-27 | Ｘ線電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3405878B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004071137A1 (es) * | 2003-02-07 | 2004-08-19 | Sociedad Española De Electromedicina Y Calidad S. A. | Equipo de rayos-x |
| WO2005060082A1 (ja) * | 2003-12-16 | 2005-06-30 | Daikin Industries, Ltd. | 電流供給回路、多相駆動回路、電流供給回路設計方法 |
| JP2010225461A (ja) * | 2009-03-24 | 2010-10-07 | Toshiba Corp | 高電圧装置およびｘ線コンピュータ断層撮像装置 |
| JP2014150948A (ja) * | 2013-02-07 | 2014-08-25 | Toshiba Corp | Ｘ線診断装置 |
-
1995
- 1995-12-27 JP JP35186795A patent/JP3405878B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004071137A1 (es) * | 2003-02-07 | 2004-08-19 | Sociedad Española De Electromedicina Y Calidad S. A. | Equipo de rayos-x |
| US7355304B2 (en) | 2003-02-07 | 2008-04-08 | Sociedad Española De Electromedicina Y Calidad, S.A. | X-ray device |
| WO2005060082A1 (ja) * | 2003-12-16 | 2005-06-30 | Daikin Industries, Ltd. | 電流供給回路、多相駆動回路、電流供給回路設計方法 |
| US8743568B2 (en) | 2003-12-16 | 2014-06-03 | Daikin Industries, Ltd. | Current supply circuit, polyphase drive circuit, method of designing current supply circuit |
| JP2010225461A (ja) * | 2009-03-24 | 2010-10-07 | Toshiba Corp | 高電圧装置およびｘ線コンピュータ断層撮像装置 |
| JP2014150948A (ja) * | 2013-02-07 | 2014-08-25 | Toshiba Corp | Ｘ線診断装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3405878B2 (ja) | 2003-05-12 |
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