KR102149285B1 - X선 촬영장치용 전원공급장치 및 이를 구비한 휴대형 x선 촬영장치 - Google Patents

X선 촬영장치용 전원공급장치 및 이를 구비한 휴대형 x선 촬영장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전원공급장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 단일 셀 배터리와 다수의 콘덴서 셀로 이루어진 콘덴서부를 직렬로 연결하여 콘덴서부를 단일 셀 배터리를 통해 충전하며, 콘덴서부(42)에 배치된 각 콘덴서 셀의 충전시에만 각 콘덴서 셀에 해당하는 각 밸런스 회로를 온 제어하고 각 콘덴서 셀의 밸런싱이 완료된 경우 밸런스 회로를 오픈(open)시켜 각 콘덴서 셀에 충전된 전원의 소모를 최소화시킨 X선 촬영장치용 전원공급장치에 관한 것이다.

Description

X선 촬영장치용 전원공급장치 및 이를 구비한 휴대형 X선 촬영장치{Power supply apparatus for X-ray apparatus, and Portable X-ray apparatus having it }
본 발명은 전원공급장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 단일 셀 배터리와 다수의 콘덴서 셀로 이루어진 콘덴서부를 직렬로 연결하여 콘덴서부를 단일 셀 배터리를 통해 충전하며, 콘덴서부(42)에 배치된 각 콘덴서 셀의 충전시에만 각 콘덴서 셀에 해당하는 각 밸런스 회로를 온 제어하고 각 콘덴서 셀의 밸런싱이 완료된 경우 밸런스 회로를 오픈(open)시켜 각 콘덴서 셀에 충전된 전원의 소모를 최소화시킨 X선 촬영장치용 전원공급장치에 관한 것이다.
X선 촬영 장치는 캐소드와 애노드 사이의 열전자 충돌에 의해 발생하는 X선을 환자나 동물의 신체에 통과시키고, 환자나 동물을 투과한 X선을 필름 또는 디지털 이미지 패널에 현상하여 환자나 동물의 건강 상태를 진단하는 장비이다. X선 촬영 장치는 환자나 동물에게 고통을 주지 않으면서 환자나 동물의 골절 상태나 내부 장기의 이상 여부를 간편하게 진단하기 위한 장치로 널리 사용되어 왔으며, 최근에는 더욱 사용하기 편리하며 정확하게 환자나 동물의 X선 이미지를 촬영하기 위한 다양한 기술들이 개발되고 있다. 특히, X선 촬영 장치는 이동형으로 제작되어 장소에 제한을 받지 않으며 필요한 장소에서 언제든지 환자나 동물의 X선 이미지를 촬영하여 환자나 동물의 건강 상태를 바로 진단할 수 있다.
도 1은 상용 전원을 사용하는 종래 이동형 X선 촬영 장치의 기능 블록도를 도시하고 있다.
도 1을 참조하면, 종래 이동형 X선 촬영 장치(1)는 입력된 상용 교류 전원을 직류 전원으로 변환시키는 교류-직류 변환부(2), 고속 스위칭에 의해 변환된 직류 전원을 20KHz 내지 300KHz의 고주파 교류 전원으로 변환하는 직류-교류 변환부(3), 변환된 고주파 교류 전원을 고압의 교류 전원으로 승압시키는 고전압 트랜스포머(4), 다시 승압된 고전압 교류 전원을 직류 전원으로 변환시켜 X선 튜브(6)로 인가하는 교류-직류 변환부(5)를 포함하고 있다. X선 튜브(6)는 고진공 유리관 내에 설치된 음극 필라멘트에 전류를 인가하여 가열된 열전자를 발생시키고, 텅스텐과 같은 금속으로 제작된 양극의 애노드에 가열된 열전자를 교류-직류 변환부(5)에서 인가된 전위 차로 가속 충돌시켜 X-선을 발생하게 된다.
센서부(7)는 X선 튜브(6)로 인가되는 전압의 크기와 X선 튜브(6)의 필라멘트에 흐르는 전류의 크기를 센싱하여 전압 제어부(8)와 전류 제어부(9)로 각각 제공한다. 센싱된 전압의 크기에 기초하여 전압 제어부(8)는 전압 크기를 제어하기 위하여 펄스 신호를 생성하고 생성한 펄스 신호에 기초하여 직류-교류 변환부(3)의 스위칭 온/오프 주기를 조절하여 직류-교류 변환부(3)에서 직류 전원으로부터 변환되어 생성되는 교류 전원의 주파수를 제어한다. 또한, 전류 제어부(9)는 센서부(7)에서 센싱된 전류 크기에 기초하여 필라멘트 트랜스포머(10)로부터 출력되는 전류의 크기를 제어하여 궁극적으로 X선 튜브(7)에 흐르는 전류의 크기를 제어한다.
도 2는 배터리를 전원으로 사용하는 종래 이동형 X선 촬영 장치(20)의 기능 블록도를 도시하고 있다.
도 2를 참조하면, 다수의 배터리가 직렬로 접속되어 높은 전압의 직류 전원을 직류-교류 변환부(22)로 인가하는 배터리부(21), 고속 스위칭에 의해 배터리부(21)에서 인가된 직류 전원을 20KHz 내지 300KHz의 고주파 교류 전원으로 변환하는 직류-교류 변환부(22), 변환된 고주파 교류 전원을 고압의 교류 전원으로 승압시키는 고전압 트랜스포머(23), 다시 승압된 고전압 교류 전원을 직류 전원으로 변환시켜 X선 튜브(6)로 인가하는 교류-직류 변환부(5) 및 교류-직류 변환부(5)로부터 인가된 고전압 직류 전원을 이용하여 X선을 발생하는 X선 튜브(25)를 포함한다.
센서부(26), 전압 제어부(27), 전류 제어부(28) 및 필라멘트 트랜스포머(29)는 도 1에서 설명한 센서부(7), 전압 제어부(8), 전류 제어부(9) 및 필라멘트 트랜스포머(10)와 동일하게 동작하여 X선 튜브(25)로 인가되는 직류 전압과 필라멘트로 인가되는 전류의 크기를 제어한다.
도 1에 도시된 상용 전원을 이용한 종래 이동형 X선 촬영 장치(1)는 X선 촬영 장치(1)의 동작 전원으로 상용 교류 전원을 이용하기 때문에, 반드시 상용 전원을 이용할 수 있는 장소에서만 사용할 수 있거나 또는 긴 전원 케이블을 통해 상용 전원을 사용할 수 있는 장소로부터 이동형 X선 촬영 장치를 사용하는 장소까지 상용 전원을 끌어와 이동형 X선 촬영 장치(1)에 상용 전원을 인가하여야 한다는 불편함이 있다.
도 2에 도시되어 있는 바와 같이 배터리를 이용한 종래 이동형 X선 촬영 장치(20)는 배터리만을 이용하여 높은 전압의 직류 전원을 생성하며, 따라서 다수의 배터리를 직렬로 접속하여 사용하여야 한다.
따라서 종래 배터리를 이용한 이동형 X선 촬영 장치는 부피와 무게가 많이 나가게 되어 사용자가 실제 이동형 X선 촬영 장치(20)를 간편하게 이동해가면 사용하기에 불편함이 있었다.
도 3은 다수의 배터리셀(312, 314, 316)로 구성되는 배터리부(310)와 하나의 이상의 콘덴서(330)를 직렬연결하여 배터리(310)로 콘덴서(330)를 충전하여 전원을 공급하는 종래 이동형 X선 촬영 장치의 구성을 블록도로 나타낸 것이다.
전원공급장치(30)에 의해 공급되는 전원을 이용하여 고전압 발생부(32)를 통해 고전압이 생성되고, 고전압을 이용하여 X선 튜브(34)는 X선을 발생한다. 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 배터리부(310)는 복수의 배터리 셀(312, 314, 316)을 구비하고 있으므로 배터리 셀 간 밸런스를 조정하는 배터리 셀 밸런스 회로(320)가 필요하다. 그리고 여러 개의 배터리를 사용하므로 하나의 배터리 셀만 고장나도 배터리 전체를 사용할 수 없으므로 배터리의 수명이 짧다. 또한 배터리의 무게가 무거워 휴대하기에 불편하고, 상용 전원을 이용하여 배터리를 충전하기 때문에 자동차용 충전기 또는 USB 충전 등의 저전압으로 간편하게 충전하기에 곤란한 불편함이 있다.
또한 도 3에 설명된 종래 이동형 X선 촬영 장치의 경우 여러 개의 콘덴서를 사용하는 경우, 다수 콘덴서의 셀 벨런스 회로가 필요하며 셀 벨런스 회로에서 소모되는 전력으로 인하여 한번 충전한 전원은 해당 이동형 X선 촬영 장치를 사용하지 않아도 시간이 흐르면 자동으로 소모되어 배터리의 사용시간을 줄어들게 한다는 문제점을 가진다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상술한 종래의 X선 촬영장치의 전원공급부의 불편함을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 밧데리 셀 간 밸런스를 조정하는 회로가 필요 없고, 동작 전원으로 단일 셀의 낮은 배터리 전원을 사용하여 가볍고 부피가 적은, 이동성이 향상된 X선 촬영 장치의 전원공급장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 콘덴서부의 충전 전압을 감지하여 콘덴서부의 밸런싱이 완료된 경우 각 콘덴서 셀에 상응하는 각 밸런스회로를 오프 제어함으로써, 각 콘덴서 셀에 충전된 전원이 밸런스회로에 의해 소모되지 않도록 하여 오랜 대기가 가능하며 오랜 대기 후에도 콘덴서부의 매우 적은 방전으로 인하여 X선을 발생하는데 필요한 정격 전원을 빠르게 공급할 수 있는 X선 촬영 장치의 전원공급장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 상용 전원뿐만 아니라 자동차용 충전기 또는 태양 전지 등과 같은 낮은 전압으로도 배터리를 충전하여 사용할 수 있는 X선 촬영 장치의 전원공급장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 밧데리 셀 간 밸런스를 조정하는 회로가 필요 없고, 동작 전원으로 낮은 배터리 전원을 사용하여 가볍고 부피가 적은, 이동성이 향상된, 휴대형 X선 촬영 장치를 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 X선 촬영장치의 전원공급 장치는, 하나의 셀을 구비하고, 상기 하나의 셀을 이용하여 충전하고 충전된 전원을 출력하는 단일 셀 배터리; 상기 단일 셀 배터리와 직렬 연결되고, 복수의 콘덴서 셀을 포함하며, 상기 복수의 콘덴서 셀에 전원이 충전되는 콘덴서부; 상기 콘덴서부의 복수의 콘덴서 셀 각각에 대응하는 복수의 밸런스 회로를 포함하고, 상기 콘덴서부의 충전 중에 과충전된 콘덴서 셀에 상응하는 밸런스 회로가 온(ON)되면 상기 과충전된 콘덴서 셀의 에너지가 소모되어 상기 콘덴서부의 콘덴서 셀 밸런싱이 이루어지는 콘덴서 밸런스부; 상기 콘덴서부의 충전 중에 상기 콘덴서부의 각 콘덴서 셀의 전압을 검출하는 셀 전압 센싱부; 및 상기 셀 전압센싱부를 통해 상기 콘덴서 셀의 과충전 또는 미충전이 검출되면 상기 과충전 또는 미충전 콘덴서 셀에 상응하는 밸런스 회로를 온/오프(ON/OFF) 제어하여 상기 과충전된 콘덴서 셀의 밸런싱을 제어하는 충전 제어부를 포함한다.
상기 충전 제어부는 상기 단일 셀 배터리를 충전할 때 상기 콘덴서부를 함께 충전하는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 충전 제어부는 상기 콘덴서부의 충전이 완료되면 상기 밸런스회로를 오픈(open)하여 상기 밸런스 회로로 소모되는 전류를 차단함으로써 상기 콘덴서 셀의 방전을 최소화 한다.
상기 밸런스 회로는 상기 과충전된 콘덴서 셀의 에너지를 소모하는 저항 및 상기 과충전된 콘덴서 셀의 에너지 소모를 위해 상기 저항과의 연결을 온/오프(ON/OFF) 하는 스위칭 소자를 포함한다. 상기 단일 셀 배터리는 USB 충전기, 무선충전기, 휴대폰 보조 밧데리, 상용전원 중 어느 하나에 의해 충전될 수 있다.
상기 다른 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 휴대형 X선 촬영장치는, 전원공급장치; 상기 전원공급장치의 전원을 이용하여 고전압 직류전원을 생성하는 고전압 생성부; 및 상기 생성된 고전압 직류전원을 이용하여 X선을 발생하는 X선 발생부를 포함하고, 상기 전원공급장치는 하나의 셀을 구비하고, 상기 하나의 셀을 이용하여 충전하고 충전된 전원을 출력하는 단일 셀 배터리; 상기 단일 셀 배터리와 직렬 연결되고, 복수의 콘덴서 셀을 포함하는 콘덴서부; 상기 콘덴서부의 복수의 콘덴서 셀 각각에 대응하는 복수의 밸런스 회로를 포함하고, 상기 밸런스 회로는 스위칭소자 및 저항을 구비하고, 상기 콘덴서부의 충전 중에 과충전된 콘덴서 셀에 대해 상기 스위칭 소자가 온(ON)되면 상기 저항을 통해 상기 과충전된 콘덴서 셀의 에너지가 소모되어 상기 콘덴서부의 밸런싱이 이루어지는 콘덴서 밸런스부; 상기 콘덴서부의 충전 중에 상기 콘덴서부의 각 콘덴서 셀의 전압을 검출하는 전압센싱부; 및 상기 전압센싱부를 통해 상기 콘덴서 셀의 과충전이 검출되면 상기 콘덴서 밸런스부의 스위치 소자를 온/오프(ON/OFF) 제어하여 상기 과충전된 콘덴서 셀의 밸런싱을 제어하는 충전 제어부를 포함한다.
상기 고전압 생성부는 직렬연결된 상기 단일 셀 배터리와 상기 콘덴서부의 직류전원을 받아들여 상기 고전압 직류전원을 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 X선 촬영 장치의 전원공급장치 및 휴대형 X선 촬영장치에 의하면, 배터리에 하나의 셀만 사용하고 낮은 배터리 전원을 이용함으로써 배터리 무게가 가벼워져 휴대형 X선 장치를 획기적으로 가볍게 만들 수 있고, 부피가 적은 X선 촬영 장치를 제작할 수 있으며, 사용자는 X선 촬영 장치를 용이하게 휴대하여 사용할 수 있다.
그리고 본 발명에 따른 X선 촬영 장치의 전원공급장치에 의하면, 1셀만 사용하는 배터리 전원과 복수의 콘덴서 전원을 직렬로 연결하여 X선 촬영 장치의 전원공급장치를 제공함으로써, 낮은 배터리 전원으로도 X선 촬영 장치의 높은 동작 전원을 생성할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 X선 촬영 장치의 전원공급장치에 의하면 콘덴서부의 충전 전압을 감지하여 콘덴서부의 밸런싱이 완료된 경우 각 콘덴서 셀에 상응하는 각 밸런스회로를 오프 제어함으로써, 각 콘덴서 셀에 충전된 전원이 밸런스회로에 의해 소모되지 않도록 하여 오랜 대기가 가능하며, 오랜 대기 후에도 콘덴서부의 매우 적은 방전으로 인하여 X선을 발생하는데 필요한 정격 전원을 빠르게 공급할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 X선 촬영 장치의 전원공급장치에 의하면, 배터리에 하나의 셀만 사용함으로써 배터리 셀간 밸런스 조정 회로가 필요 없고, 수명이 길고, 배터리 보호회로를 쉽게 구현할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 X선 촬영 장치의 전원공급장치에 의하면, 다수의 캐패시터가 직렬로 접속된 콘덴서부를 사용함으로써 높은 동작 전압을 요구되는 경우 간단하게 커패시터의 수만 증가시켜 변형 제작이 용이하다.
또한, 본 발명에 따른 X선 촬영 장치의 전원공급장치에 의하면 낮은 전원의 배터리를 사용하기 때문에, 차량용 충전기, 태양 전지, 무선충전기, 휴대폰 보조 배터리, USB 충전 단자와 같은 낮은 전압으로도 배터리를 충전하여 사용할 수 있다.
도 1은 상용 전원을 사용하는 종래 이동형 X선 촬영 장치의 구성을 블록도로 도시하고 있다.
도 2는 배터리를 전원으로 사용하는 종래 이동형 X선 촬영 장치(20)의 구성을 블록도로 도시하고 있다.
도 3은 복수의 배터리 셀로 구성되는 배터리와 하나의 콘덴서가 직렬연결되고, 배터리 셀 간의 밸런스를 위한 밸런스 회로를 구비하고 있는 종래 이동형 X선 촬영 장치의 구성을 블록도로 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 의한 휴대형 X선 발생장치의 전원공급장치에 대한 일실시예의 구성을 블록도로 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 의한 휴대형 X선 발생장치의 전원공급장치을 구비하는 휴대형 X선 발생장치의 일실시예의 구성을 블록도로 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 의한 휴대형 X선 발생장치의 전원공급장치의 콘덴서 밸런스 회로에 대한 일 구현 예의 회로도를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명에 의한 휴대형 X선 발생장치의 전원공급장치의 충전제어부에 대한 일 구현 예의 회로도를 나타낸 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 4는 본 발명에 따른 X선 촬영 장치의 전원공급장치 및 휴대형 X선 촬영장치의 일 실시예에 대한 구성을 블록도로 나타낸 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 X선 촬영장치의 전원공급장치는 단일 셀 베터리(41), 콘덴서부(42), 콘덴서 밸런스부(43), 셀 전압센싱부(44) 및 충전제어부(45)를 포함하여 이루어진다.
단일 셀 베터리(41)는 하나의 셀(single cell)을 구비하고, 상기 하나의 셀을 통해 충전하고 충전된 전원을 출력한다. 본 발명에서는 베터리를 1셀만 사용하고 그 대신 콘덴서를 늘려 콘덴서 셀을 다수로 한다. 배터리를 1셀만 사용함으로써 요즘 사용되는 휴대폰의 충전 인프라를 그대로 사용할 수 있다. 예를 들어, 단일 셀 배터리(41)는 USB 충전기, 무선충전기, 휴대폰 보조 배터리, 상용전원 중 어느 하나에 의해 충전될 수 있다.
또한 배터리를 하나의 셀 만 사용함으로 배터리 보호회로를 구현하기 용이하고, 배터리 셀 간의 밸런스를 조정하는 회로가 필요 없다. 그리고 여러 개의 배터리를 사용하면 하나의 셀만 고장나도 버려야 하지만 1셀만 사용함으로써 수명이 길다. 또한 배터리를 1셀만 사용함으로써 배터리 무게가 가벼워져 X선 촬영장치를 획기적으로 가볍게 할 수 있다.
콘덴서부(42)는 단일 셀 배터리(41)와 직렬 연결되고, 복수의 콘덴서 셀(421, 422, 423)을 포함하는데, 복수의 콘덴서 셀(421, 422, 423)은 단일 셀 배터리(41)를 통해 전원이 충전된다. 작은 에너지의 배터리를 사용하여 X선 발생시 큰 에너지를 출력하기 위해 콘데서를 다수개 연결하여 충전하여 사용한다.
콘덴서 밸런스부(43)는 콘덴서부(42)의 복수의 콘덴서 셀(421, 422, 423) 각각에 대응하는 복수의 밸런스 회로(431, 432, 433)를 포함하고, 콘덴서부(42)의 충전 중에 과충전된 콘덴서 셀에 상응하는 상기 밸런스 회로가 온(ON)되면 상기 과충전된 콘덴서 셀의 에너지가 소모되어 콘덴서부(42)의 셀 밸런싱이 이루어진다.
복수의 밸런스 회로(431, 432, 433) 각각은 상기 과충전된 콘덴서 셀의 에너지를 소모하는 저항(미도시) 및 상기 과충전된 콘덴서 셀의 에너지 소모를 위해 상기 저항과의 연결을 온/오프(ON/OFF) 하는 스위칭 소자(미도시)를 포함하여 이루어질 수 있다. 스위칭 소자로는 FET(Field Effect Transistor)가 사용될 수 있다.
셀 전압센싱부(44)는 콘덴서부(42)의 충전 중에 콘덴서부(42)의 각 콘덴서 셀의 전압을 검출한다.
충전제어부(45)는 셀 전압센싱부(44)를 통해 콘덴서 셀의 과충전 또는 미충전이 검출되면 상기 과충전 또는 미충전 콘덴서 셀에 상응하는 밸런스 회로를 온/오프(ON/OFF) 제어하여 상기 과충전된 콘덴서 셀의 밸런싱을 제어한다.
바람직하게, 충전 제어부는(45)는 단일 셀 배터리(41)를 충전할 때 콘덴서부(42)를 함께 충전되게 한다. 이렇게 하나의 배터리 셀과 다수의 콘덴서 셀을 함께 충전함으로써 배터리에 저장된 에너지와 콘덴서에 충전된 에너지를 실제 사용시 함께 사용하면 사용시간을 늘릴 수 있다. 여기서 충전 제어부(45)는 단일 셀 배터리(41)과 콘덴서부(42)의 충전시 먼저 단일 셀 배터리(41)을 충전하고 다음으로 콘덴서부(42)를 충전하는데, 단일 셀 배터리(41)의 충전 용량에 기초하여 설정된 임계값 이상으로 단일 셀 배터리(41)가 충전되는 경우 단일 셀 배터리(41)와 콘덴서부(42)를 동시에 충전하기 시작하도록 제어한다.
더욱 바람직하게, 충전 제어부(45)는 콘덴서부(42)를 구비하는 각 콘덴서 셀(421, 422, 423)의 충전시에만 각 콘덴서 셀(421, 422, 423)에 해당하는 각 밸런스 회로(431, 432, 433)를 온 제어하여 각 콘덴서 셀(421, 422, 423) 사이의 밸런스를 유지하며, 각 콘덴서 셀(421, 422, 423) 사이의 밸런스가 이루어진 경우 각 밸런스회로(431, 432, 433)를 오프 제어한다.
각 콘덴서 셀(421, 422, 423) 사이의 밸런스가 이루어진 경우 각 밸런스회로(431, 432, 433)를 오프 제어함으로써, 각 콘덴서 셀(421, 422, 423)에 충전된 전원은 밸런스회로에 의해 소모되지 않으며 콘덴서 셀의 방전을 최소화한다. 따라서 본 발명에 따른 X선 발생장치의 전원공급장치는 콘덴서부(42)에 전원이 충전된 상태로 오랜 대기가 가능하며, 오랜 대기 후에도 콘덴서부(42)의 매우 적은 방전으로 인하여 X선을 발생하는데 필요한 정격 전원을 빠르게 공급할 수 있다.
도 5는 본 발명에 의한 휴대형 X선 발생장치의 전원공급장치을 구비하는 휴대형 X선 발생장치의 일 실시예의 구성을 블록도로 나타낸 것이다.
본 발명에 의한 휴대형 X선 발생장치의 전원공급장치을 구비하는 휴대형 X선 발생장치의 일 실시예는 전원공급장치(52), 고전압 생성부(54) 및 X선 발생부(56)를 포함하여 이루어진다. 전원공급장치(52)는 도 4에 도시된 본 발명에 의한 X선 촬영장치의 전원공급장치로서, 하나의 셀을 구비하고, 상기 하나의 셀을 이용하여 충전하고 충전된 전원을 출력하는 단일 셀 배터리(41), 단일 셀 배터리(41)와 직렬 연결되고, 복수의 콘덴서 셀(421, 422, 423)을 포함하는 콘덴서부(43), 콘덴서부(43)의 복수의 콘덴서 셀 각각에 대응하는 복수의 밸런스 회로(431, 432, 433)를 포함하고, 밸런스 회로(431, 432, 433)는 스위칭소자 및 저항을 구비하고, 콘덴서부(42)의 충전 중에 과충전된 콘덴서 셀에 대해 상기 스위칭 소자가 온(ON)되면 상기 저항을 통해 상기 과충전된 콘덴서 셀의 에너지가 소모되어 상기 콘덴서부의 밸런싱이 이루어지는 콘덴서 밸런스부(43), 콘덴서부(42)의 충전 중에 콘덴서부(42)의 각 콘덴서 셀(421, 422, 423)의 전압을 검출하는 셀 전압센싱부(44); 및 셀 전압센싱부(44)를 통해 상기 콘덴서 셀의 과충전이 검출되면 상기 콘덴서 밸런스부(43)의 상응하는 밸런스 회로의 스위치 소자를 온/오프(ON/OFF) 제어하여 상기 과충전된 콘덴서 셀의 밸런싱을 제어하는 충전 제어부(45)를 포함한다.
고전압 생성부(54)는 전원공급장치(52)의 전원을 이용하여 고전압 직류전원을 생성한다. 고전압 생성부(54)는 직렬 연결된 단일 셀 배터리(41)와 콘덴서부(42)의 직류전원을 받아들여 상기 고전압 직류전원을 생성할 수 있다.
X선 발생부(56)는 상기 생성된 고전압 직류전원을 이용하여 X선을 발생한다.
도 6은 본 발명에 의한 휴대형 X선 발생장치의 전원공급장치의 밸런스 회로에 대한 일 구현예의 회로도를 나타낸 것이다. 도 7은 본 발명에 의한 휴대형 X선 발생장치의 전원공급장치의 충전제어부에 대한 일 구현예의 회로도를 나타낸 것이다. CPU에서 각 콘덴서 셀의 전압을 검출하여 밸런스회로의 스위치 소자로 사용되는 FET(Field Effect Transistor)를 CPU가 제어한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
30 : 전원공급장치 310 : 배터리부
312, 314, 316 : 배터리셀 320 : 배터리 셀 밸런스 회로
330 : 콘덴서 32 : 고전압 발생부
34 : X선 튜브
41 : 단일 셀(single cell) 배터리 42: 콘덴서부
421, 422, 423 : 콘덴서 셀 43 : 콘덴서 밸런스부
431, 432, 433 : 밸런스 회로 44 : 셀 전압 센싱부
45 : 충전제어부 46 : 고전압 생성부
52 : 전원공급장치 54 : 고전압생성부
56 : X선 발생부

Claims (7)

  1. 하나의 셀을 구비하고, 상기 하나의 셀을 이용하여 충전하고 충전된 전원을 출력하는 단일 셀 배터리;
    상기 단일 셀 배터리와 직렬 연결되고, 복수의 콘덴서 셀을 포함하며, 상기 복수의 콘덴서 셀에 전원이 충전되는 콘덴서부;
    상기 콘덴서부의 복수의 콘덴서 셀 각각에 대응하는 복수의 밸런스 회로를 포함하고, 상기 콘덴서부의 충전 중에 과충전된 콘덴서 셀에 상응하는 밸런스 회로가 온(ON)되면 상기 과충전된 콘덴서 셀의 에너지가 소모되어 상기 콘덴서부의 콘덴서 셀 밸런싱이 이루어지는 콘덴서 밸런스부;
    상기 콘덴서부의 충전 중에 상기 콘덴서부의 각 콘덴서 셀의 전압을 검출하는 셀 전압 센싱부; 및
    상기 셀 전압센싱부를 통해 상기 콘덴서 셀의 과충전 또는 미충전이 검출되면 상기 과충전 또는 미충전 콘덴서 셀에 상응하는 밸런스 회로를 온/오프(ON/OFF) 제어하여 상기 과충전된 콘덴서 셀의 밸런싱을 제어하는 충전 제어부를 포함하며,
    상기 충전 제어부는
    상기 콘덴서부의 충전이 완료되면 상기 밸런스회로를 오픈(open)하여 상기 밸런스 회로로 소모되는 전류를 차단하는 것을 특징으로 하는 휴대형 X선 촬영장치의 전원공급장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 충전 제어부는
    상기 단일 셀 배터리를 충전할 때 상기 콘덴서부를 함께 충전하는 것을 특징으로 하는 휴대형 X선 촬영장치의 전원공급장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 밸런스 회로는
    상기 과충전된 콘덴서 셀의 에너지를 소모하는 저항 및 상기 과충전된 콘덴서 셀의 에너지 소모를 위해 상기 저항과의 연결을 온/오프(ON/OFF) 하는 스위칭 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대형 X선 촬영장치의 전원공급장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 단일 셀 배터리는
    USB 충전기, 무선충전 휴대폰 보조 밧데리, 상용전원 중 어느 하나에 의해 충전되는 것을 특징으로 하는 휴대형 X선 촬영장치의 전원공급장치.
  6. 전원공급장치;
    상기 전원공급장치의 전원을 이용하여 고전압 직류전원을 생성하는 고전압 생성부; 및
    상기 생성된 고전압 직류전원을 이용하여 X선을 발생하는 X선 발생부를 포함하고,
    상기 전원공급장치는
    하나의 셀을 구비하고, 상기 하나의 셀을 이용하여 충전하고 충전된 전원을 출력하는 단일 셀 배터리;
    상기 단일 셀 배터리와 직렬 연결되고, 복수의 콘덴서 셀을 포함하는 콘덴서부;
    상기 콘덴서부의 복수의 콘덴서 셀 각각에 대응하는 복수의 밸런스 회로를 포함하고, 상기 밸런스 회로는 스위칭소자 및 저항을 구비하고, 상기 콘덴서부의 충전 중에 과충전된 콘덴서 셀에 대해 상기 스위칭 소자가 온(ON)되면 상기 저항을 통해 상기 과충전된 콘덴서 셀의 에너지가 소모되어 상기 콘덴서부의 밸런싱이 이루어지는 콘덴서 밸런스부;
    상기 콘덴서부의 충전 중에 상기 콘덴서부의 각 콘덴서 셀의 전압을 검출하는 셀 전압 센싱부; 및
    상기 셀 전압 센싱부를 통해 상기 콘덴서 셀의 과충전이 검출되면 상기 콘덴서 밸런스부의 상응하는 밸런스 회로의 스위치 소자를 온/오프(ON/OFF) 제어하여 상기 과충전된 콘덴서 셀의 밸런싱을 제어하는 충전 제어부를 포함하며,
    상기 충전 제어부는
    상기 콘덴서부의 충전이 완료되면 상기 밸런스 회로를 오픈(open)하여 상기 밸런스 회로로 소모되는 전류를 차단하는 것을 특징으로 하는 휴대형 X선 촬영장치.
  7. 삭제
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