DE10227841A1

DE10227841A1 - Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer Röntgenröhrenspannung

Info

Publication number: DE10227841A1
Application number: DE2002127841
Authority: DE
Inventors: Walter Beyerlein
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2002-06-21
Filing date: 2002-06-21
Publication date: 2004-01-15
Also published as: WO2004001778A1

Abstract

Es wird eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer Röntgenröhrenspannung (U¶t¶) mit einer Netzeingangsschaltung (1) zur Erzeugung einer Zwischenkreisspannung (U¶dc¶), einer Wechselrichterschaltung (2) zur Umwandlung der Zwischenkreisspannung (U¶dc¶) in eine hochfrequente Wechselspannung sowie einem Hochspannungserzeuger (6) beschrieben, welcher die hochfrequente Wechselspannung mit einem bestimmten Übersetzungsverhältnis in eine Hochspannung (U¶t¶) für die Röntgenröhre (5) umwandelt. Der Hochspannungserzeuger (6) ist dabei derart ausgebildet, dass er zwischen zumindest zwei Betriebszuständen mit verschiedenen Übersetzungsverhältnissen umschaltbar ist. Darüber hinaus wird ein Röntgengenerator mit einer solchen Schaltungsanordnung sowie ein entsprechendes Verfahren zur Erzeugung einer Röntgenröhrenspannung (U¶t¶) beschrieben.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer Röntgenröhrenspannung mit einer Eingangsschaltung zur Erzeugung einer Zwischenkreisspannung, einer Wechselrichterschaltung zur Umwandlung der Zwischenkreisspannung in eine hochfrequente Wechselspannung und einem Hochspannungserzeuger, welcher die hochfrequente Wechselspannung mit einem bestimmten Übersetzungsverhältnis in eine Hochspannung für die Röntgenröhre umwandelt. Darüber hinaus betrifft die Erfindung einen Röntgengenerator mit einer solchen Schaltungsanordnung sowie ein entsprechendes Verfahren zur Erzeugung einer Röntgenröhrenspannung.
Moderne Generatoren weisen zur Erzeugung einer Röntgenröhrenspannung häufig Schaltungsanordnungen der eingangs genannten Art auf. Da die Netzfrequenz zunächst gleichgerichtet und dann wieder in eine hochfrequente Wechselspannung umgewandelt wird, welche schließlich auf die gewünschte Spannung transformiert wird, werden derartige Generatoren auch als Hochfrequenzgeneratoren bezeichnet. Gegenüber konventionellen Generatoren, bei denen die Hochspannung mit der vorliegenden Netzfrequenz zunächst transformiert, dann gleichgerichtet und schließlich der Röntgenröhre zugeführt wird, hat eine solche Schaltungsanordnung den Vorteil, dass sie durch einen schnellen Regelkreis von Änderungen sowohl der Netzspannung als auch des Röhrenstroms nahezu unabhängig gemacht werden kann und daher die Röhrenspannung sehr gut reproduzierbar ist und konstant gehalten werden kann. Gegenüber den ebenfalls bekannten sogenannten Gleichspannungsgeneratoren, bei denen eine mit Netzfrequenz transformierte und gleichgerichtete Hochspannung mit Hilfe von Trioden fein geregelt wird, haben die Hochfrequenzgeneratoren den Vorteil eines relativ kleinen Bauvolumens und niedrigerer Herstellungskosten. Diese Vortei- le sind der Grund für den bevorzugten Einsatz solcher Schaltungsanordnungen in den heutigen Röntgengeneratoren.
Die Schaltungsanordnungen müssen hierbei so dimensioniert sein, dass sie über einem sehr großen Spannungsbereich eine konstante Leistung zur Verfügung stellen. Üblicherweise reicht der bei Röntgenröhren in der medizinischen Diagnostik genutzte Spannungsbereich von 40 kV bis 150 kV. Um über diesen Bereich eine konstante Leistung abzugeben, muss der Strom bei dem untersten Spannungswert von 40 kV nahezu viermal so hoch sein wie bei einer Einstellung am obersten Grenzbereich von 150 kV.
Der Hochspannungserzeuger muss dabei in seinem Übersetzungsverhältnis so gewählt werden, dass die höchste geforderte Röhrenspannung bei einer durch die zur Verfügung stehende Netzspannung gegebenen Zwischenkreisspannung erreicht wird. Das Übersetzungsverhältnis des Hochspannungserzeugers wird bei solchen Röntgengeneratoren üblicherweise als das Verhältnis der Ausgangsspannung zur Eingangsspannung des Hochspannungserzeugers definiert. In der Regel besteht der Hochspannungserzeuger im Wesentlichen aus einem Transformator und einer nachgeschalteten Gleichricht- und Glättungsschaltung. Wird davon ausgegangen, dass die effektive Spannung nahe der Wechselrichterschaltung in etwa der Zwischenkreisspannung entspricht und dass der Hochspannungserzeuger so ausgeführt ist, dass durch eine geeignete, dem Transformator nachgeschaltete Gleichrichterschaltung eine Spannungsverdopplung erreicht wird, so ergibt sich für das Übersetzungsverhältnis ü des Transformators des Hochspannungserzeugers:
wobei U_dc die gleichgerichtete Zwischenkreisspannung und U_t die an der Röntgenröhre anliegende, gleichgerichtete Hochspannung ist.
Bei einem gewünschten Röhrenstrom I_t ist damit folglich die mittlere Strombelastung I_avgWR für die Primärseite des Hochspannungserzeugers und für die davor geschaltete Wechselrichterschaltung IavgWR = It⋅2⋅ü (2)
Daraus ist ersichtlich, dass bei einer konstanten Ausgangsleistung P_t= U_t⋅I_t der Schaltungsanordnung der Wechselrichter mit einem hohen Strom belastet ist, und zwar insbesondere dann, wenn die Röntgenröhrenspannung U_t relativ niedrig eingestellt ist. Dies hat zur Folge, dass der Wechselrichter mit seinen passiven Bauteilen und Leistungshalbleitern sowie der Zwischenkreis und der Hochspannungserzeuger für diese Ströme ausgelegt werden müssen. Neben höheren Kosten für die Bauteile führt dies dazu, dass neben der Wirkleistung auch viel Blindleistung im Wechselrichter und Transformator verarbeitet wird.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Alternative zu dem genannten Stand der Technik zu schaffen, die diese Nachteile vermeidet.
Diese Aufgabe wird durch eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art gelöst, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass der Hochspannungserzeuger derart ausgebildet ist, dass er zwischen zumindest zwei Betriebszuständen mit verschiedenen Übersetzungsverhältnissen umschaltbar ist. Verfahrensmäßig wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Hochspannungserzeuger bei einer Einstellung der Röntgenröhre auf einen gewünschten Arbeitspunkt in einen Betriebszustand geschaltet wird, in dem der Hochspannungserzeuger ein dem betreffenden Arbeitspunkt zugeordnetes Übersetzungsverhältnis aufweist.
Durch die Umschaltung des Hochspannungserzeugers mittels entsprechender Umschaltmittel auf verschiedene Betriebszustände mit unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen kann so eine optimale Anpassung an die jeweilige Last, d.h. an den Arbeitspunkt der Röntgenröhre erreicht werden. Daher ist es nicht mehr notwendig, den Zwischenkreis, die Wechselrichterschaltung sowie den Transformator für die oben genannten hohen Ströme auszulegen.
Die abhängigen Ansprüche enthalten jeweils besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.
Eine Einstellungsmöglichkeit des Übersetzungsverhältnisses des Hochspannungserzeugers kann auf verschiedene Weise realisiert werden.
Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst der Hochspannungserzeuger einen Transformator, welcher primär- und/oder sekundärseitig eine Mehrzahl von Teilwicklungen aufweist. Zum Umschalten in einen bestimmten Betriebszustand mit einem bestimmten Übersetzungsverhältnis werden dann die Teilwicklungen passend beschaltet bzw. zusammengeschaltet. Hierzu weist die Schaltungsanordnung – vorzugsweise auch als Teil des Hochspannungserzeugers – eine entsprechende Umschalteinrichtung auf.
Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Hochspannungserzeuger einen Transformator mit zumindest einer Primärwicklung und/oder zumindest einer Sekundärwicklung mit einer Mehrzahl von Anzapfungen auf. Hierbei werden dann zum Umschalten in einen Betriebszustand mit einem bestimmten Übersetzungsverhältnis die Anzapfungen passend – auf der Primärseite mit der Primärspannung bzw, auf der Sekundärseite zum Abgriff der Sekundärschaltung – beschaltet. Auch hierzu weist die Schaltungsanordnung eine entsprechende Umschalteinrichtung, vorzugsweise ebenfalls als Teil des Hochspannungserzeugers, auf.
Weiterhin ist es möglich, die beiden Methoden zu kombinieren, d. h. sowohl mit zusammenschaltbaren Teilwicklungen als auch mit Anzapfungen zu arbeiten, wobei vorzugsweise sämtliche Schaltvorgänge zum Einschalten eines bestimmten Betriebszustands durch eine einzige Umschalteinrichtung durchgeführt werden.
Eine Umschalteinrichtung zum Umschalten zwischen den Betriebszuständen des Hochspannungserzeugers ist vorzugsweise so ausgeführt, dass die Umschaltung automatisch in Abhängigkeit von einem gewählten Arbeitspunkt der Röntgenröhre erfolgt, d. h. bei einer Einstellung des Arbeitspunkts der Röntgenröhre wird automatisch auch die Einstellung des zugehörigen Betriebszustands des Hochspannungserzeugers durchgeführt.
Vorzugsweise ist der Arbeitsbereich der Röntgenröhre hierzu in mehrere Teilarbeitsbereiche unterteilt. Den einzelnen Teilarbeitsbereichen werden dann bestimmte Betriebszustände des Hochspannungserzeugers mit bestimmten Übersetzungsverhältnissen zugeordnet. Der Hochspannungserzeuger wird dann jeweils in den Betriebszustand geschaltet, der dem Teilarbeitsbereich zugeordnet ist, in den der eingestellte Arbeitspunkt der Röntgenröhre fällt.
Eine solche erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer Röntgenröhrenspannung kann prinzipiell in jeden herkömmlichen Röntgengenerator eingesetzt werden, unabhängig davon, wie der Röntgengenerator bezüglich seiner weiteren Komponenten wie beispielsweise der Regeleinrichtungen, der verschiedenen Messeinrichtungen oder der Heizstromversorgung aufgebaut ist.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Aus den beschriebenen Beispielen sowie den Zeichnungen ergeben sich weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung. Es zeigen:
1 eine Prinzipskizze einer Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer Röntgenröhrenspannung nach dem Stand der Technik,
2 eine Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer Röntgenröhrenspannung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
3 eine Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer Röntgenröhrenspannung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
1 zeigt in einem Blockschema die typischen Komponenten und ihre Verschaltung, wie sie in einem heutzutage üblicherweise verwendeten Hochfrequenz-Röntgengenerator zur Erzeugung der Hochspannung für eine Röntgenröhre verwendet werden.
Hierzu gehört netzeingangsseitig eine Netzeingangsschaltung 1, welche aus der zwei- oder dreiphasigen Eingangsspannung eine gleichgerichtete Zwischenkreisspannung U_dc erzeugt. Diese gleichgerichtete Zwischenkreisspannung U_dc wird dann auf den Eingang einer Wechselrichterschaltung 2 gegeben, welche die Zwischenkreisspannung U_dc in eine hochfrequente Wechselspannung umwandelt. In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Rechteckwechselrichter gezeigt. Anstelle eines solchen Rechteckwechselrichters werden oft auch Schwingkreiswechselrichter eingesetzt.
Die am Ausgang der Wechselrichterschaltung 2 vorliegende, hochfrequente Wechselspannung wird dann an einen Hochspannungserzeuger 6 weitergeleitet, welcher im Wesentlichen aus einem Transformator 3 und einer dem Transformator 3 sekundärseitig nachgeschalteten Gleichricht- und Glättungseinrichtung 4 besteht. Die Gleichricht- und Glättungseinrichtung 4 ist häufig als Verdopplerschaltung ausgeführt. Die am Ausgang des Hochspannungserzeugers 6 anliegende, gleichgerichtete Hochspannung U_t wird dann an die Röntgenröhre 5 angelegt.
Eine Regelung erfolgt üblicherweise derart, dass der an der Röntgenröhre 5 anliegende Wert der Hochspannung U_t als Istwert einem Regler (nicht dargestellt) zugeführt wird, dort mit einem vom Bediener des Röntgengeräts vorgegebenen Spannungssollwert verglichen wird und entsprechend ein Korrekturwert erzeugt wird, der beispielsweise als Stellgröße an die Wechselrichterschaltung gegeben wird, so dass dort entsprechend die Frequenz und damit letztlich die Hochspannung in der gewünschten Weise verändert wird.
Der Transformator muss in seinem Übersetzungsverhältnis ü so gewählt werden, dass bei einer durch die letztlich aus dem Netz vorgegebene Zwischenkreisspannung U_dc die höchste geforderte Röhrenspannung U_t erreicht wird. Sofern die Gleichricht- und Glättungseinrichtung 4 als Verdopplerschaltung ausgebildet ist, ist das notwendige Übersetzungsverhältnis ü durch die eingangs genannte Formel (1) gegeben.
Im folgenden Rechenbeispiel wird davon ausgegangen, dass die Spannungsversorgung der Röntgenröhre 5 über einen Spannungsbereich zwischen 40 und 160 kV eine konstante Leistung von 40 kW zur Verfügung stellen muss. Der Wert 160 kV wird hierbei lediglich der leichteren Rechnung wegen für dieses Beispiel gewählt. Bei 40 kV beträgt dann der maximale Strom I_tmax, der an der Röntgenröhre zur Verfügung stehen muss 1 A.
Wird weiterhin davon ausgegangen, dass als gleichgerichtete Zwischenkreisspannung U_dc = 500 V zur Verfügung stehen, ergibt sich aus Formel (1) für das erforderliche Üersetzungsverhältnis ü des Transformators 3:
Nur mit diesem Übersetzungsverhältnis ü kann bei der gegebenen Eingangsspannung die maximale Röntgenröhrenspannung von 160 kV erreicht werden.
Gemäß Formel (2) ergibt sich bei einem solchen Übersetzungsverhältnis ü = 160 und bei einem maximalen Strom I_tmax = 1 A an der Röntgenröhre für die maximale Strombelastung I_avgWR auf der Primärseite des Transformators und des Wechselrichters: IavgWRmax = Itmax⋅2⋅ü = 1A⋅2⋅160 = 320 A (4)
Wie die 2 und 3 zeigen, sind die erfindungsgemäßen Schaltungsanordnungen in ähnlicher Weise aufgebaut wie die bekannte Schaltungsanordnung gemäß 1. Auch sie weisen jeweils eine Netzeingangsschaltung 1, eine dieser nachgeschaltete Wechselrichterschaltung 2 sowie einen daran anschließenden Hochspannungserzeuger 6 mit einem Transformator 3 und einer Gleichricht- und Glättungseinrichtung 4 auf, welche ausgangsseitig wiederum an die Röntgenröhre 5 angeschlossen ist.
Die Netzeingangsschaltung 1, die Wechselrichterschaltung 2 sowie die Gleichricht- und Glättungseinrichtung 4 können hierbei genau wie bei den aus dem Stand der Technik bekannten Schaltungsanordnungen aufgebaut sein. So kann es sich bei der Wechselrichterschaltung um eine beliebige Rechteckwechselrichterschaltung oder Schwingkreiswechselrichterschaltung handeln. Ebenso kann es sich bei der Gleichricht- und Glättungseinrichtung 4 um eine übliche, dem Fachmann bekannte Schaltung, beispielsweise um eine Verdopplerschaltung nach Villard oder nach Delon handeln. Weiterhin kann die Regelung der gesamten Schaltung auch nach den üblichen Verfahren erfolgen.
Ein wesentlicher Unterschied zum Stand der Technik ist jedoch, dass der Hochspannungserzeuger 6 hier derart aufgebaut ist, dass er zwischen mehreren Betriebszuständen mit verschiedenen Übersetzungsverhältnissen umgeschaltet werden kann.
In den 2 und 3 ist dies jeweils dadurch realisiert, dass der Hochspannungstransformator 3 entweder primärseitig (2) oder sekundärseitig (3) eine Wicklung mit einer Mehrzahl von Anzapfungen 8, 9 aufweist.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 befindet sich dann auf der Primärseite des Transformators 3 eine Umschalteinrichtung 7, hier durch einen einfachen Drehschalter symbolisiert, mit dem die Primärspannung, d. h. die von dem Wehselrichterschalter 2 kommende Hochfrequenzspannung, entsprechend an die gewünschte Anzapfung 8 der Primärspule gelegt wird, um so das Übersetzungsverhältnis ü einzustellen.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 findet sich eine gleichartige Umschalteinrichtung 7 auf der Sekundärseite, mit der entsprechend dem gewünschten Übersetzungsverhältnis des Transformators 3 die Sekundärspannung, welche auf die Gleichricht- und Glättungseinrichtung 4 gegeben wird, an den Anzapfungen 9 abgegriffen wird.
Die Umschalteinrichtungen 7 sind bei beiden Ausführungsbeispielen gemäß den 2 und 3 jeweils Bestandteil des Hochspannungserzeugers 6. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um prozessorgesteuerte Umschalteinrichtungen, beispielsweise Schütze, welche automatisch von einer Steuerung (nicht dargestellt) des Röntgengenerators angesteuert werden, wobei diese Ansteuerung arbeitspunktabhängig geschieht, d. h. in Abhängigkeit von dem jeweils eingestellten Arbeitspunkt der Röntgenröhre 5.
Hierzu wird der Arbeitsbereich der Röntgenröhre 5 in Teilarbeitsbereiche unterteilt und den einzelnen Teilarbeitsbereichen jeweils einer der Betriebszustände des Hochspannungserzeugers 6 bzw. des Transformators 3 mit einem bestimmten Übersetzungsverhältnis zugeordnet, welcher am besten zu dem jeweiligen Teilarbeitsbereich passt.
Die Steuereinrichtung sorgt dann dafür, dass mittels der Umschalteinrichtung automatisch der Hochspannungserzeuger 6 jeweils in den Betriebszustand geschaltet wird, der dem Teilarbeitsbereich zugeordnet ist, in den der eingestellte Arbeitspunkt der Röntgenröhre fällt.
Auf diese Weise kann die maximale Strombelastung für die Primärseite des Transformators sowie für die Wechselrichterschaltung 2 erheblich verringert werden.
Dies wird an folgendem Vergleichsbeispiel gezeigt, welches wie bei dem oben genannten Rechenbeispiel betreffend eine herkömmliche Schaltungsanordnung gemäß 1 von einem Spannungsbereich für die Röntgenröhrenspannung U_t von 40 bis 160 kV und von einer aufrechtzuerhaltenden Leistung P_t an der Röntgenröhre von 40 kW ausgeht.
In dem folgenden Rechenbeispiel wird dabei der einfacheren Rechnung wegen davon ausgegangen, dass der Arbeitsbereich nur in zwei Stufen aufgeteilt wird, wobei die untere Stufe von 40 bis 80 kV und die obere Stufe von 80 bis 160 kV reicht. Dementsprechend reicht es aus, wenn der Hochspannungserzeuger zwischen zwei Betriebszuständen hin- und hergeschaltet werden kann. Für die Ausführungsbeispiele gemäß den 2 und 3 würde dies bedeuten, dass lediglich primärseitig oder sekundärseitig zusätzlich zu den üblichen Eingängen der Transformatorspule nur eine passend angeordnete Anzapfung erforderlich ist.
Um die gewünschte Leistung P_t = 40 kw an der Röntgenröhre zu gewährleisten, muss im unteren Arbeitsbereich mit einer Röntgenröhrenspannung U_t von 40 bis 80 kV ein maximaler Röhrenstrom I_tmaxa = 1 A zur Verfügung stehen. Im oberen Arbeitsbereich der Röntgenröhrenspannung U_t von 80 bis 160 kV reicht es aus, wenn der maximale Röhrenstrom I_tmaxb = 0,5 A beträgt.
Für den unteren Arbeitsbereich bis 80 kV ergibt sich für das benötigte Übersetzungsverhältnis ü_a des zugehörigen Betriebszustands des Hochspannungserzeugers 6:
Hieraus ergibt sich gemäß Formel (2) für den maximalen Strom auf der Primärseite des Transformators: IavgWRmaxa = Itmaxa⋅2⋅üa = 1A⋅2⋅80 = 160A (6)
Im oberen Arbeitsbereich zwischen 80 kV und 160 kV ergibt sich für das benötigte Übersetzungsverhältnis ü_b des zugeordneten Betriebszustands des erfindungsgemäßen Hochspannungserzeugers 6 gemäß Formel 1:
Bei einem solchen Übersetzungsverhältnis ergibt sich unter Berücksichtigung des in diesem Arbeitsbereich maximal erforderlichen Röntgenröhrenstroms I_tmax = 0,5 A gemäß Formel 2 für die maximale primärseitige Strombelastung des Transformators: IavgWRmaxb = Itmaxb⋅2⋅üb = 0,5A⋅2⋅160 = 160A (8)
In beiden Arbeitsbereichen liegt folglich die maximale Strombelastung auf der Primärseite bei nur 160 A, wogegen gemäß Formel (4) bei einer herkömmlichen Schaltungsanordnung die maximale Strombelastung auf der Primärseite 320 A beträgt. Es ist klar, dass die maximale Strombelastung auf der Primärseite noch geringer gehalten werden kann, wenn entsprechend eine feinere Aufteilung des Gesamtarbeitsbereichs der Röntgenröhre in mehrere Teilarbeitsbereiche erfolgt.
Die Reduzierung der maximalen Strombelastung hat den Vorteil, dass der Wechselrichter und insbesondere die dort verwendeten Leistungshalbleiter und passiven Bauteile sowie der Zwischenkreis und der Transformator nur für einen geringeren Strom ausgelegt werden müssen. Daher können kostengünstigere Bauteile verwendet werden.
Es wird noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den in den Figuren dargestellten Schaltungen nur um Ausführungsbeispiele handelt und für den Fachmann eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten zur Realisierung einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung bestehen.

Claims

Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer Röntgenröhrenspannung mit – einer Netzeingangsschaltung (1) zur Erzeugung einer Zwischenkreisspannung (U_dc), – einer Wechselrichterschaltung (2) zur Umwandlung der Zwischenkreisspannung (U_dc) in eine hochfrequente Wechselspannung, – und einem Hochspannungserzeuger (6), welcher die hochfrequente Wechselspannung mit einem bestimmten Übersetzungsverhältnis in eine Hochspannung (U_t) für die Röntgenröhre (5) umwandelt, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochspannungserzeuger (6) derart ausgebildet ist, dass er zwischen zumindest zwei Betriebszuständen mit verschiedenen Übersetzungsverhältnissen umschaltbar ist.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Transformator des Hochspannungserzeugers, welcher primärseitig und/oder sekundärseitig eine Mehrzahl von Teilwicklungen umfasst, und eine Umschalteinrichtung, um die Teilwicklungen zur Einstellung eines Betriebszustands mit einem bestimmten Übersetzungsverhältnis entsprechend zu beschalten.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Transformator (3) des Hochspannungserzeugers, welcher eine Primärwicklung und/oder eine Sekundärwicklung mit einer Mehrzahl von Anzapfungen (8, 9) umfasst, und eine Umschalteinrichtung (7), um die Anzapfungen (8, 9) zur Einstellung eines Betriebszustands mit einem bestimmten Übersetzungsverhältnis entsprechend zu beschalten.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Umschaltein richtung zur automatischen Umschaltung des Betriebszustands des Hochspannungserzeugers in Abhängigkeit von einem gewählten Arbeitspunkt der Röntgenröhre.
Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsbereich der Röntgenröhre (5) in Teil-Arbeitsbereiche unterteilt ist, und den einzelnen Teil-Arbeitsbereichen bestimmte Betriebszustände des Hochspannungserzeugers (6) mit bestimmten Übersetzungsverhältnissen zugeordnet sind.
Röntgengenerator mit einer Schaltungsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5.
Röntgeneinrichtung mit einem Röntgengenerator gemäß Anspruch 6.
Verfahren zur Erzeugung einer Röntgenröhrenspannung, bei dem zunächst aus einer Netzeingangsspannung eine Zwischenkreisspannung (U_dc) erzeugt wird und dann aus der Zwischenkreisspannung (U_dc) eine hochfrequente Wechselspannung erzeugt wird, welche schließlich mit einem Hochspannungserzeuger mit einem bestimmten Übersetzungsverhältnis in eine Hochspannung (U_t) für die Röntgenröhre umgewandelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochspannungserzeuger (6) bei einer Einstellung der Röntgenröhre auf einen gewünschten Arbeitspunkt in einen Betriebszustand geschaltet wird, in dem der Hochspannungserzeuger (6) ein dem betreffenden Arbeitspunkt zugeordnetes Übersetzungsverhältnis aufweist.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochspannungserzeuger einen Transformator umfasst, welcher primärseitig und/oder sekundärseitig eine Mehrzahl von Teilwicklungen aufweist, und dass zum Umschalten in einen Be triebszustand mit einem bestimmten Übersetzungsverhältnis die Teilwicklungen entsprechend beschaltet werden.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochspannungserzeuger (6) einen Transformator (3) mit zumindest einer Primärwicklung und/oder zumindest einer Sekundärwicklung mit einer Mehrzahl von Anzapfungen (8, 9) umfasst, und dass zum Umschalten in einen Betriebszustand mit einem bestimmten Übersetzungsverhältnis die Anzapfungen (8, 9) entsprechend beschaltet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Einstellung eines gewählten Arbeitspunkts der Röntgenröhre automatisch eine Einstellung des zugehörigen Betriebszustand erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsbereich der Röntgenröhre (5) in Teil-Arbeitsbereiche unterteilt wird, und den einzelnen Teil-Arbeitsbereichen bestimmte Betriebszustände des Hochspannungserzeugers mit bestimmten Übersetzungsverhältnissen zugeordnet werden und der Hochspannungserzeuger (6) jeweils in den Betriebszustand geschaltet wird, der dem Teil-Arbeitsbereich zugeordnet ist, in den der eingestellte Arbeitspunkt der Röntgenröhre (5) fällt.