DE2719373C2

DE2719373C2 - Schaltungsanordnung eines Röntgengenerators mit einem durch ein Zeitsteuerglied gesteuerten elektronischen Schalter im Primärkreis eines Hochspannungs-Transformators

Info

Publication number: DE2719373C2
Application number: DE2719373A
Authority: DE
Inventors: Heinz Mester; Gerd 2000 Hamburg Vogler
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1977-04-30
Filing date: 1977-04-30
Publication date: 1982-10-21
Also published as: JPS53136496A; FR2389294A1; BE866579A; US4208584A; JPS5923080B2; GB1572326A; FR2389294B1; DE2719373A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Eine solche Schaltungsanordnung ist aus der DE-AS 55 867 bekannt.

Beim Einschalten des Hochspannungs-Transformators ergeben sich aufgrund der im Hochspannungserzeuger vorhandenen unvermeidbaren Kapazitäten und der Streuinduktivitäten des Hochspannungs-Transformators Einschwingvorgänge, die zeitweilig einen Anstieg der Röhrenspannung über den eingestellten Wert hinaus bewirken. Die Größe der auf diese Weise erzeugten Überspannung nimmt mit steigendem Röhrenstrom ab, weil die Röntgenröhre diese Einschwingvorgänge um so stärker dämpft, je größer der sie durchfließendp Strom ist.

Bei der bekannten Schaltung liegt in Serie zu einem zweiten Schalter ein spannungsabhängiger Widerstand, der — durch ein Zeitschaltglied gesteuert — eine definierte Zeitspanne im Primärkreis des Hochspannungs-Transformators wirksam ist und während dieser Zeitspanne die Hochspannung im Sekundärkreis entsprechend dem an ihm auftretenden Spannungsabiall herabsetzt. Die bisher bekannten spannungsabhängigen (VDR-)Widerstände weisen aber einen mit zunehmendem Strom größer werdenden Spannungsabfall auf. Um die mit steigendem Röhrenstrom abnehmende Überspannung zu kompensieren, müßte der Spannungsabfall aber mit steigendem Röhrenstrom abnehmen. Eine genaue Kompensation der Überspannungen ist bei der bekannten Anordnung also nicht möglich. Überdies sind spannungsabhängige Widerstände, die die im Primärkreis einer Röntgenröhre kurzzeitig auftretenden Röhrenströme von einigen 100 A verarbeiten können, nicht verfügbar. Das bekannte Gerät weist daher in der Praxis nicht die geforderte Überspannungskompensation auf.

Bei bekannten, in der Praxis benutzten Röntgengeneratoren sind zur Vermeidung von Überschwingungen in den Zuleitungen zu den Primärwicklungen des Hochspannungs-Transformators unterschiedlich große Widerstände vorgesehen. Von diesen Widerständen wird während eines definierten Zeitraumes zu Beginn der Aufnahme jeweils einer in Abhängigkeit vom eingestellten Röhrenstrom in die Zuleitung zur Primärwicklung geschaltet. Bei geeigneter Bemessung der in den verschiedenen Strombereichen in der Zuleitung wirksamen Widerstände können die Überspannungen bei allen Röhrenströmen beseitigt werden.

Diese Lösung ist aber sehr aufwendig. Die in die Primärwicklung jeweils eingeschalteten Widerstände müssen für hohe Belastungen ausgelegt sein, weil sie bei einer Röntgenaufnahme kurzzeitig unter Umständen von einigen 100 A durchflossen werden. Die Schütze, die die Widerstände einschalten, müssen für entsprechende Ströme bzw. Leistungen ausgelegt sein. Solche Widerstände und Schütze sind aber sehr teuer.

Es kommt hinzu, daß die bekannte Lösung mit vertretbarem Aufwand nur bei solchen Röntgengeneratoren anwendbar ist, die ein gesondertes Einstellorgan für den Röhrenstrom aufweisen. Bei Röntgengeneratoren ohne ein solches Einstellorgan, bei denen der Röhrenstrom automatisch in Abhängigkeit von der eingestellten Röhrenspannung der Belastbarkeit der Röntgenröhre und gegebenenfalls der Aufnahmezeit eingestellt wird, ist eine Einschaltung der Widerstände in Abhängigkeit von dem aus den vorgegebenen Werten von Röhrenspannung, Röhienbelastbarkeit usw. resultiertenden Röhrenstrom praktisch nicht möglich.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Schaltungsanordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art so auszubilden, daß mit geringem Aufwand auch bei unterschiedlichen Röhrenströmen die Überspannungen beim Einschalten der Hochspannung unterdrückt werden.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebene Ausbildung gelöst.

Der Strom im Hochspannungskreis setzt sich zusammen aus dem Strom durch die Röntgenröhre und dem Strom durch im Hochspannungskreis gegebenenfalls vorhandene Siebglieder, Spannungsteiler usw. Der letztgenannte Anteil ist bei vorgegebener Hochspannung konstant, und es genügt daher, wenn lediglich der in weiten Grenzen einstellbare (z.B. von 10mA — 150OmA) Röhrenstrom erfaßt wird. Der konstante Stromanteil kann gegebenenfalls mit einbezogen werden.

Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Schaltungsanordnung isl der in Serie zum zweiten elektronischen Schalter angeordnete Widerstand bei kleinen Röhrenslrömen relativ lange im Primärkreis des Hochspannungstransformators wirksam, bei mittleren oder größeren Röhrenströmen hingegen nur relativ kurz und unter Umständen gar nicht wirksam. Während bei den bekannten Röntgengeneratoren zur Beseitigung der Überspannungen also der Wert des im Primärkreis wirksamen Widerstandes in Abhängigkeit vom Röhrenstrom verändert wird (bei konstanter Einschaltzeit dieses Wiüerstandes), wird bei der Schaltungsanordnung nach der Erfindung in Abhängigkeit vom Röhrenstrom die Zeit variiert, während der ein bei allen Röhrenströmen gleicher Widerstand im Primärkreis wirksam ist, und zwar derart, daß mit zunehmendem Röhrenslrom dieser Zeitraum abnimmt. Dabei wird zusätzlich nur ein Leistungswiderstand und ein elektronischer Leistungsschalter benötigt Dieser (zweite) elektronische Schalter kann eine geringere Belastbarkeit haben als der erste elektronische Schalter, weil der ihn durchfließende Strom durch den in Serie liegenden Widerstand begrenzt wird und weil er praktisch nur so lange belastet wird, bis der erste elektronische Schalter eingeschaltet wird. Die übrigen noch erforderlichen Komponenten, insbesondere die des Zeitgliedes, werden nicht durch den im Primärkreis ι ließenden Strom belastet; es können daher preiswerte Bauelemente mit geringer Belastbarkeit benutzt werden.

Der Zeitraum, währenddessen der in Serie zum zweiten elektronischen Schalter liegende Widerstand im Primärkreis wirksam ist und der mit der Verzjgerungszeit zwischen dem Hochspannungsseinschaltsignal und dem Ausgangssignal des Zeitgliedes identisch ist, kann grundsätzlich auf zwei verschiedene Arten in Abhängigkeit vom Röhrenstrom geändert werden:

Bei der ersten Möglichkeit wird die Verzögerungszeit in Abhängigkeit vom eingestellten Röhrenstromwert eingestellt. Dieser Wert liegt bereits vor dem Einschalten der Hochspannung fest und wird entweder direkt durch ein Einstellorgan für den Röhrenstrom oder indirekt durch andere Einstellorgane, z. B. das Einstellorgan für die Röhrenspannung und den Brennfleckwähler, eingestellt. Mit diesen Einstellorganen können ein oder mehrere im Zeitglied enthaltene zeitbestimmende Elemente, z. B. ein verstellbarer Widersland oder mehrere Widerstände oder Kondensatoren, von denen jeweils einer in Abhängigkeit von dem eingestellten Röhrenstrom einschaltbar ist, gekoppelt sein. Ein besonders einfacher Aufbau eines Zeitgliedes dieser Art ergibt sich narh einer Weiterbildung der Erfindung dadurch, daß das Zeitglied mehrere die Verzögerungszeit bestimmende Elemente enthält, von denen jeweils eines durch das Einstellorgan für den Röhrenstrom einschaltbar ist.

Die zweite Möglichkeit, den Zeitraum, währenddessen der Widerstand in Serie zum zweiten elektronischen Schalter im Hochspannungskreis wirksam ist, in Abhängigkeil vom Röhrenstrom zu verändern, besteht darin, den Röhrenstrom bwz. den Strom im Hochspannungskreis zu messen und den Zeitraum in Abhängigkeit von dem gemessenen Strom zu verändern. Eine solche Messung ist erst nach dem Einschalten der Hochspannung möglich, weil vorher der Röhrenstrom noch gar nicht fließt. Eine Weiterbildung dieser Art sieht vor, daß das Zeitglied eine Vergleichsschaltung enthält, die das Ausgangssignal zum Einschalten des ersten Schalters erzeugt und die die Auflade- oder Entladespannung an einem Kondensator mit einer Referenzspannung vergleicht, wobei entweder das Potential am Fußpunkt des Kondensators oder die Referenzspannung um einen dem im Hochspannungskreis des ^ Röntgengenerators gemessenen Röhrenstrom proportionalen Betrag veränderbar ist.

Der Wert des Widerstandes in Serie zum zweiten elektronischen Schalter kann relativ klein sein, wenn an den Ausgang der Hochspannungs-Gleichrichteranord-

nung ein aus der Serienschaltung eines Widerstandes und eines Kondensators bestehendes Siebglied angeschlossen ist. Wenn dieses RC-G\\ed so bemessen ist, daß sich eine Zeitkonstante in der Größenordnung der Einschwingdauer erbibt und der Widerstand einen solchen Wert hat, daß der im Einschaltaugenblick fließende Ladestrom etwa dem mittleren Röhrenstrom entspricht (etwa 10OmA bei einem Röntgengenerator für Röhrenströme zwischen 1OmA und 1,5A), dann fließt zu Beginn von Röntgenaufnahmen mit kleinem

Röhrenstrom ein dem mittleren Röhrenstrom entsprechender Strom im Hochspannungskreis, wobei allerdings der größte Teil über das /?C-Glied und nicht über die Röntgenröhre fließt Die Höhe der Überspannungen ist daher im unteren Röhrenstrombereicn von der

^2j Größe des Röhrenstromes praktisch unabhängig. Dies macht es besonders einfach, das Zeitglied und den Widerstand so auszugestalten, daß bei allen Röhrenstromwerten die Überspannungen gleichmäßig unterdrückt werden können.

Die Verzögerungszeit zwischen dem Einschalten der beiden Schalter sollte grundsätzlich nicht langer als die Dauer des Einschwingvorganges (ca. 2 msec) sein. Bei Röntgengeneratoren mit einem Siebglied jedoch, dessen Zeilkonstante kürzer ist als die Einschwingdauer,

sind bei Röhrenströmen, die so klein sind, daß sie an dem Widerstand keinen nennenswerten Spannungsabfall hervorrufen, auch längere Verzögerungszeiten zulässig (wenn auch nicht erforderlich). Bei Röhrenströmen, die so groß sind, daß praktisch kein Übersehwingen auftritt,

soll die Verzögerungszeit so kurz wie möglich sein. — Wenn die Verzögerungszeit zu groß ist. oder wenn der Widerstand zu groß ist, resultiert ein stufenförmiger Einschal tspannungsverlauf.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der ^4Γ> Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Schaltungsanordnung eines Ausführungsbeispiels,

Fi g. 2a und 2b verschiedene Ausführungsformen des ^w Zeitgliedes,

Fig. 3a bis 3c den zeitlichen Verlauf der Eingangsspannungen bei einem Zeitglied gemäß F i g. 2a bei verschiedenen Röhrenströmen und F i g. 4 den primärseitigen Teil einer anderen Ausführungsform.

In Fig. 1 ist ein Drehstrom-Hochspannungstransformator 1 angedeutet, von dem jedoch nur die Primärwicklungen 2 dargestellt sind. Der Hochspannungstransformator kann zwei Sätze von Sekundärwicklungen enthalten, die im Stern bzw. im Dreieck geschaltet sind und deren Ausgangsspannungen durch je eine Drehstrom-Gleichrichterbrücke 3 bzw. 4 gleichgerichtet werden. Die beiden Drehstrom-Gleichrich'crbrücken 3 und 4 sind in Serie geschaltet und direkt bzw. über einen Meßwiderstand 5 mit Masse verbunden. Die Ausgangsgleichspanniing der beiden Drehstrom-Gleichrichterbrücken liegt an je einem Siebglied an, das aus einem Widerstand 6 bzw. 7 (ca.

80 kOhm) und einem Kondensator 8 bzw. 9 (ca. 10 tiF) besieht. Zwischen den negative bzw. positive Hochspannung führenden Ausgängen der Glcichrichterbrükken 3 und 4 ist eine Röntgenröhre 35 angeschlossen.

Die Primärwicklungen 2 des Hochspannungstransformators 3 sind einerseits mit einem nicht dargestellten Regeltransformator zur Einstellung der Röhrenspannung und andererseits mit einer Dreiphasen-Gleichrichterbrücke 10 verbunden. Im Diagonalzweig der Gleichrichterbrücke 10 ist ein Thyristor 11 vorgesehen, der (zumindest teilweise) zum Einschalten der Röhrenspannung dient und dem ein Löschthyristor 12 in Serie mit einem Löschkondensator 13 und einem Begrenzungswiderstand 14 parallelgeschaltet sind. Der Löschthyristor 12 erhält von einem Geber 15 einen Zündimpiils, wenn die Aufnahme durch einen Belichtungsautomaten oder einen Zeitschalter beendet wird. Dabei entlädt sich der Kondensator u. a auch über den Thyristor 11, wobei dieser gelöscht wird. Der Kondensator wird von einem Gleichspannungserzeuger 16, der ebenfalls eine Drehstrombrücke sein kann, anschließend wieder aufgeladen. — Außerdem ist noch ein Geber 17 vorgesehen, der ein impiilsförmiges Einschaltsignal für die Hochspannung liefert.

Der bisher beschriebene Teil der Schaltung ist bekannt (DE-PS 15 63 553). Weiter ist nun dem Thyristor 11 die Serienschaltung eines weiteren Thyristors 18 und eines Widerstandes 19 parallelgeschaltet und es wird der Thyristor 18 durch das vom Geber 17 gelieferte Hochspannungs-Einschaltsignal gezündet, während der Thyristor 11 erst nach einer vom Röhrenstrom abhängigen Verzögerungszeit gezündet wird. Zur verzögerten Zündung des Thyristors 11 dient ein Zeitglied 20, das durch den vom Geber 17 gelieferten Einschaltimpuls gestartet wird, und das — gesteuert durch den dem Röhrenstrom proportionalen Spannungsabfall am Widerstand 5 — einen Ausgangsimpuls zur Zündung des Thyristors 11 mit einer Verzögerung erzeugt, die mit zunehmendem Strom durch die Röntgenröhre bzw. im Hochspannungskreis abnimmt bzw. mit abnehmendem Strom zunimmt.

Zur Realisierung eines Zeitgliedes, das nach einem Startsignal einen Ausgangsimpuls mit einer Verzögerung erzeugt, die in geeigneter Weise vom Strom abhängt, gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten. Eine davon ist in F i g. la dargestellt.

Das Zeitglied enthält eine Vergleichsschaltung 21, die eine an einem Spannungsteiler 22, 23 abgegriffene Referenzspannung u_R mit der Spannung am Verbindungspunkt eines Widerstandes 24 und eines Kondensators 25 vergleicht, dessen Fußpunkt über den niederohmigen Ausgang eines Operationsverstärkers 26 sowie über einen Widerstand 27 mit Masse verbunden ist, und die einen Ausgangsimpuls erzeugt, wenn die Spannung Uc an dem erwähnten Verbindungspunkt die Referenzspannung u_R erreicht oder überschreitet. Der Kondensator 25 und der Widerstand 27 sind vor Beginn der Aufnahme durch einen elektronischen Schalter 28 kurzgeschlossen, der — wie gestrichelt angedeutet — durch das vom Geber 17 gelieferte Einschaltsignal geöffnet wird, so daß gleichzeitig mit der Einschaltung der Hochspannung die Aufladung des Kondensators 25 beginnt Der Eingang des Verstärkers 26 ist mit dem Meßwiderstand 5 verbunden, an dem eine dem Röhrenstrom proportionale Spannung abfällt

Die Wirkung des Zeitgliedes läßt sich anhand der F i g. 3a bis 3c erklären, die den zeitlichen Verlauf der Spannung am Verbindungspunkt des Kondensators 25 und des Widerstandes 24 darstellen. Bei sehr großen Röhrenströmen ist der Spannungsabfall am Widerstand 5 bzw. die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 26 so groß, daß der Fiißpunkt des Kondensators 25 "' auf ein in bezug auf die Referenzspannung ur positives Potential angehoben wird, so daß die Spannung U₁. am Verbindungspunkt des Widerslandes 24 und des Kondensators 25 die Referenzspannung sofort überschreitet (F ig. 3c). Wenn man einmal davon absieht, daß der Röhrenstrom nicht so steil ansteigen kann, wie in Fig. 3c dargestellt, und wenn man die Schaltverzögerungen des Schalters 28 und der Vergleichsschaltung 21 außer Betracht läßt, fällt also das von der Vergleichsschaltung 21 erzeugte Ausgangssignal, das über eine der Impulsformung und der Potentialtrennung dienende Stufe 34 den Thyristor 11 zündet, mit dem Hochspannungs-Einschaltsignal, das den Thyristor 18 zündet, zusammen. Der Widerstand 19 in Serie zum Thyristor 18 wird also durch den Thyristor 11 kurzgeschlossen und -" damit gar nicht wirksam. Dies ist bei großen Röhrenströmen auch nicht erforderlich, weil daber der aus den Streuinduktivitäten des Hochspannungstransformators und den Generatorkapazitäten bestehende Resonanzkreis so stark bedämpft wird, daß praktisch -' keine Überspannungen auftreten können. Würde die Überbrückung durch den Thyristor 11 später erfolgen, so würde der Hochspannungsanstieg entsprechend der Verzögerung stufig erfolgen.

Die Verstärkung des Verstärkers 26 und die Referenzspannung ur müssen daher so aufeinander abgestimmt sein, daß bei großen Strömen die Ausgangsspannung des Verstärkers 26 größer ist als die Referenzspannung ur.

Bei mittleren Strömen (Fig.3b) ist die Ausgangs-J5 spannung des Verstärkers 26 kleiner als die Referenzspannung. Die Spannung u_c erreicht die Referenzspannung ur also erst, nachdem sich der Kondensator 25 um einen bestimmten Betrag aufgeladen hat (Zeitpunkt i|), so daß sich eine gewisse Verzögerung ΔΤ(ζ. B. 1 msec) zwischen dem Einschalten des Thyristors 18 (Zeitpunkt to) und dem Einschalten des Thyristors 11 ergibt Die Größe der Verzögerungszeit hängt dabei auch von der Zeitkonstante des aus dem Widerstand 24 und dem Kondensator 25 gebildeten /?C-Gliedes ab. Diese Zeitkonstante und der Widerstand müssen so bemessen sein, daß sich, insbesondere im mittleren Röhrenstrombereich, keine Überspannungen ergeben. Auf der anderen Seite darf durch das kurzzeitige Einschalten des Widerstandes keine Spannungsherabsetzung erfolgen. Bei noch niedrigeren Röhrenströmen (Fig. 3a) erreicht die Kondensatorspannung u_rdie Referenzspannung Ur noch später, so'daß die Verzögerungszeit (ΔΤ) Zwischen dem ! iochspannungs-Einschaltsigrisl des Gebers 17 und dem Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 21, d. h. zwischen dem Zünden des Thyristors 18 und des Thyristors 11, noch größer wird. Wenn der Röhrenstrom kleiner ist als der Strom durch die Siebglieder 6 bis 9 (F i g. 1), dann hat eine Änderung des Röhrenstroms praktisch keinen Einfluß mehr auf den im ^b0 Hochspannungskreis insgesamt fließenden Röhrenstrom und damit auf das Überschwingverhalten beim Einschalten der Hochspannung. Es ist daher sinnvoll und zulässig, zusätzlich zum Röhrenstrom den Strom durch die Siebglieder zu messen (in diesem Fall muß der ^ Fußpunkt des Kondensators 8 mit Masse verbunden werden), so daß sich bei noch weiter abnehmendem Röhrenstrom praktisch keine Änderung des im Hochspannungskreis insgesamt gemessenen Stromes ergibt

und demzufolge auch keine Änderung der Verzögerungszeit.

In vielen Fällen — beispielsweise bei der Regelung des Röhrenstronics — isl es jedoch nicht erwünscht, den Strom durch die Siebglicdcr 6 bis 9 mitzumessen, und in diesen Fällen muß das Sicbglicd 6, 8 direkt an den Ausgang des Brückengleichrichters 4 angeschlossen werden. Dadurch ergibt sich zwar eine an sich unnötige Verlängerung der Verzögerungszeit, doch bringt dies keine Störungen mil sich, denn selbst wenn der Thyristor 11 während einer Aufnahme mit sehr kleinem Röhrenstrom überhaupt nicht eingeschaltet würde, wäre der durch den auf die Primärseite transformierten Röhrenstrom verursachte Spannungsabfall am Widerstand 19 (0,3 bis 1 Ohm) so gering, daß die Röhrenspannung dadurch praktisch nicht herabgesetzt würde.

Die Siebglieder 6 bis 9 im Hochspannungskreis können auch fortgelassen werden, dann muß allerdings ein größerer Widerstand 19 verwendet werden, damit auch bei kleinen Röhrenströmen Überspannungen vermieden werden.

Es ist auch möglich, den Fußpunkt des Kondensators 25 direkt an Masse anzuschließen und die Referenzspannung Ur um einen vom Strom im Hochspannungskreis abhängigen Betrag zu ändern. Ebenso ist es möglich, anstelle der Aufladung des Kondensators seine Entladung zu benutzen, wobei der Schalter 28 vor der Einschaltung der Röhrenspannung geöffnet und danach geschlossen sein müßte, so daß sich der Kondensator über ihn entladen kann. — Anstelle der Kondensatorspannung könnte auch die Spannung am Aufladewiderstand 24 herangezogen werden. — Der Aufladewiderstand 24 kann durch eine Konstantstromquelle ersetzt werden, beispielsweise durch die Kollektor-Emitter-Strecke eines Transistors, dessen Basis an ein konstantes Potential angeschlossen ist.

In Fig. 2b ist eine andere Ausführungsform eines Zeitgliedes dargestellt. Sie enthält wiederum eine Vergleichs- bzw. Schwellwertschaltung 21, einen Spannungsteiler 22, 23, durch den eine Referenzspannung vorgegeben wird, und den Kondensator 25, der vor Aufnahmebeginn durch den Schaller 28 kurzgeschlossen und damit entladen ist. Weiter ist eine Gruppe von Auflade-Widerständen 30 vorgesehen, von denen jeweils einer über einen Umschalter, der mit einem Einstellorgan 31 für den Röhrenstrom gekoppelt ist, eingeschaltet wird. Die Verzögerung zwischen dem Hochspannungs-Einschaltsignal und dem Zünden des Thyristors 11 und damit der Zeitraum, währenddessen der Widerstand 19 im Primärkreis wirksam ist, wird durch die Größe des jeweils eingeschalteten Aufladewiderstandes bestimmt. Die Auflade-Widerstände 30 sind daher so bemessen, daß sich bei dem Röhrenstrom bzw. dem Röhrenstrombereich, bei dem sie eingeschaltet werden, weder eine Überspannung noch eine Herabsetzung der Spannung ergibt — Anstelle der Auflade-Widerstände 30 könnte auch ein Potentiometer benutzt werden, dessen Abgriff mit dem Einstellorgan 31 für den Röhrenstrom gekoppelt und mit dem einen Anschluß des Potentiometers verbunden ist — Anstelle eines Kondensators und einer Gruppe von Auflade-Widerständen kann auch ein Auflade-Widerstand und " eine Gruppe von Kondensatoren verwendet werden.

Es ist auch möglich, das Zeitglied mit digitalen Mitteln zu realisieren. Ein solches digitales Zeitglied kann beispielsweise einen Oszillator, einen Zähler und eine digitale Vergleichsschaltung enthalten. Der Zähler zählt

— beginnend mit dem Hochspannungs-Einschaltsignal

- die vom Oszillator gelieferten Impulse und die Vergleichsschaltung vergleicht den Zählerstand mit einem vorgegebenen Wert und erzeugt bei Erreichen dieses vorgegebenen Wertes ein Signal zur Zündung des Thyristors U. Der Oszillator enthält einen Spannungs-Frequenz-Wandler, der eine dem Röhrcnslrom bzw. dem Strom im Hochspannungskreis proportionale Spannung in eine dazu proportionale Frequenz umsetzt bzw. in eine Frequenz, die mit wachsender Spannung steigt, gegebenenfalls auch mit dem Differentialquotienten der Spannung. Bei großem Röhrenstrom ist die Frequenz also groß und der vorgegebene Wert sehr schnell erreicht, während bei kleinem Röhrenstrom die Frequenz des Oszillators niedrig ist und der vorgegebene Wert vergleichsweise langsam erreicht wird.

In Fig. 1 wurde die Erfindung in Verbindung mit einem Drehstrom-Transformator erläutert, jedoch ist die Erfindung auch bei Röntgengeneratoren anwendbar, die lediglich einen Wechselstrom-Transformator für einphasige Wechselspannung aufweisen. — Bei dem in Fig. 1 dargestellten Drehstrom-Transformator liegt im Sternpunkt der drei Wicklungen die Dreiphasen-Gleichrichterbrücke 10, in deren Diagonalzweig dis Thyristoren 11 und 18 angeordnet sind. Die Erfindung ist jedoch auch bei Röntgengeneratoren mit einem Hochspannungstransformator anwendbar, dessen Primärwicklung auf andere Weise geschaltet wird.

Ein Beispiel hierfür ist in der F i g. 4 dargestellt. Dabei ist mit Γ ein Drehstrom-Transformator bezeichnet, von dem nur die im Dreieck geschalteten Primärwicklungen 2' dargestellt sind und dessen nicht dargestellte Sekundärwicklungen in der gleichen Weise geschaltet sein können wie in Verbindung mit F i g. 1 erläutert. Die Dreiphasenspannungen R, S, T des Drehstromnetzes sind über je einen Triac 11', 32 bzw. 33 an die drei Primärwicklungen 2' des Drehstrom-Transformators Γ angeschlossen. Dem Triac 11' ist die Serienschaltung eines Triacs 18' und eines Widerstandes 19' parallelgeschaltet. Die Triacs 18', 32 und 33 können immer nur in einem bestimmten Augenblick in bezug auf die Phasenlage einer der Phasenspannungen eingeschaltet werden.

Die Einschaltung der Thyristoren 18', 32 und 33 erfolgt immer in einer Phasenlage der Netzspannung, von der an die in der Phase R angeordneten Wicklungen am längsten zur Bildung der Gleichspannung am Ausgang der Hochspannungs-Gleichrichterbrücke beitragen; wenn die nicht dargestellte Sekundärwicklung des Drehstrom-Transformators 1 ebenfalls im Dreieck geschaltet ist, beispielsweise dann, wenn die um 120° der Phasenspannung R voreiiende Phasenspannung Tihren Nulldurchgang hat oder kurz davor. Das Zeitglied, das denselben Aufbau haben kann wie in Verbindung mit den vorhergehenden Figuren erläutert, zündet den Triac 11' nach einer Zeit, die vom Röhrenstrom bzw. dem Strom im Hochspannungskreis abhängt und die um so größer ist, je kleiner der Röhrenstrom bzw. der Strom im Hochspannungskreis ist Beim Einschalten der Hochspannung bewirkt der Widerstand 19' eine Dämpfung des aus den Streuinduktivitäten des Hochspannungs-Transformators und den Kapazitäten des Generators erzeugten Resonanzkreises, und wenn das Zeitglied so ausgebildet ist, daß der Zeitraum, währenddessen der Widerstand 19' wirksam ist, in geeigneter Weise vom Röhrenstrom bzw. dem Strom im Hochspannungskreis abhängt, kann auch bei der in

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I" ig. 4 dargestellten Anordnung erreicht werden, daß die Einschaltüberspannung beseitigt wird, ohne daß die Hochspannung während der Wirksamkeit des Widerstandes 19' unter den eingestellten Wert herabgesetzt wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung eines Röntgengenerators mit wenigstens einem im Primärkreis eines Hochspannungs-Transformators (1, V) zur Speisung einer Röntgenröhre (35) angeordneten ersten elektronischen Schalter (11, 11') zum Einschalten der Röhrenspannung, mit einem zweiten elektronischen Schalter (18,18'), der in Serie mit einem Widerstand (19,19') dem ersten elektronischen Schalter (11,1Γ) paralleigeschaltet und durch ein Einschaltsignal für die Hochspannung einschaltbar ist, ui;d mit einem Zeitsteuerglied (20; 21 bis 30), das vom Einschaltsignal gestartet wird und ein gegen das Einschaltsignal zeitlich verzögertes Ausgangssignal liefert, das den ersten elektronischen Schalter (11, 11') einschaltet, dadurch gekennzeichnet, daß das ZeitsteuergSied so ausgebildet und von einer Einstelleinrichtung (31) für den Röhrenstrom oder einer Meßeinrichtung (5) zur Messung des Röhrenstromes so gesteuert ist, daß die Verzögerungszeit zwischen dem Einschaltsignal und dem Ausgangssignal bei einem kleinen Strom im Hochspannungskreis größer ist als bei einem großen Strom.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitsteuerglied mehrere die Verzögerungszeit bestimmende Elemente (30) enthält, von denen jeweils eines durch die Einstelleinrichtung (31) für den Röhrenstrom einschaltbar ist (Fig. 2b).

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitsteuerglied eine Vergleichsschaltung (21) enthält, die das Ausgangssignal zum Einschalten des ersten Schalters (11, 1Γ) erzeugt und die die Auflade- oder Entladespannung (U₁) an einem Kondensator (25) mit einer Referenzspannung (ur) vergleicht, wobei entweder das Potential am Fußpunkt des Kondensators oder die Referenzspannung um eintn dem im Hochspannungskreis des Röntgengenerators gemessenen Röhrenstrom proportionalen Betrag veränderbar ist (F ig. 2a).

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