DE2750544A1

DE2750544A1 - Roentgendiagnostikgenerator mit einem seinen hochspannungstransformator speisenden wechselrichter

Info

Publication number: DE2750544A1
Application number: DE19772750544
Authority: DE
Inventors: Otto Ing Grad Ebersberger
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-11-11
Filing date: 1977-11-11
Publication date: 1979-05-17
Also published as: US4184075A; FR2408970A1; FR2408970B1

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT . Unser Zeichen Berlin und München 2 VPA 77 P 5123 BRD

Röntgendiagnostikgenerator mit einem seinen Hochspannungstransformator speisenden Wechselrichter

Die Erfindung betrifft einen Röntgendiagnostikgenerator mit einer Röntgenröhre, einem die Röntgenröhre speisenden Hochspannungstransformator, einem am Eingang des Hochspannungstransformat or s angeschlossenen Wechselrichter und einem den Wechselrichter speisenden Netz^Ieichrichter.

Bei einem Röntgendiagnostikgenerator dieser Art ist es möglich, die Speisefrequenz der Röntgenröhre im kHz-Bereich, also wesentlich höher als die Natzfrequenz, zu wählen. Wegen dieser hohen Speisefrequenz kann der Hochspannungsformator wesentlich kleiner und leichter aufgebaut werden als bei einem Röntgendiagnostikgenerator, der mit der Netzfrequenz betrieben wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Röntgendiagnostikgenerator der eingangs genannten Art so auszubilden, daß er wahlweise am Drehstroinnetz oder am Einphasennetz angeschlossen werden kann und daß unabhängig von der Art des Netzes, an dem er betrieben wird, eine weitgehend konstante Spitzenspannung am Eingang des Hochspannungstransformators und damit an der Röntgenröhre gewährleistet ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Netzgleichrichter ein Drehstromgleichrichter ist, an dessen Ausgang die Reihenschaltung aus zwei Kondensatoren liegt, deren Verbindungspunkt zum Anschluß des Mittelpunktleiters herausgeführt

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ist, daß parallel zur Kondensator-Reihenschaltung die Reihenschaltung aus einem elektronischen Schalter, zwei Induktivitäten und einem weiteren elektronischen Schalter geschaltet ist, daß die elektronischen Schalter an einer Steuervorrichtung zum wechseiweisen Einschalten angeschlossen sind, daß zwischen den Verbindungspunkten der Kondensatoren und der Induktivitäten ein Schwingkondensator liegt, an dem die Primärwicklung des Hochspannungstransformators angeschlossen ist und daß parallel zu jedem elektronischen Schalter eine Diode geschaltet ist, die so gepolt ist, daß sie den Entladestrom des Schwingkondensators beim Öffnen des entsprechenden elektronischen Schalters übernimmt. Bei dem erfindungsgemäßen Röntgendiagnostikgenerator wird beim Betrieb an einem Drehstromnetz der Drehstromgleichrichter an den drei Phasen und der Mittelpunktsleiter am Verbindungspunkt der Kondensatoren angeschlossen. Beim Betrieb an einem Einphasennetz können die drei Eingänge des Drehstromgleichrichters miteinander verbunden und mit der Phase des Einphasennetzes verbunden werden, während der Mittelpunktsleiter ebenfalls am Verbindungspunkt der beiden Kondensatoren angeschlossen wird.

Die beiden Kondensatoren sorgen für eine weitgehend konstante Spitzenspannung an der Röntgenröhre.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild eines Röntgendiagnostikgenerators nach der Erfindung, und

Fig. 2 Kurven zur Erläuterung der Wirkungsweise des Röntgendiagnostikgenerators gemäß Figur 1.

In der Figur 1 ist ein Drehstromgleichrichter 1 dargestellt, der an den drei Phasen eines Drehstromnetzes über Klemmen 2 anschließbar ist. Am Ausgang des Drehstromgleichrichters 1 liegt die Reihenschaltung aus zwei Glättungskondensatoren 3 und 4, deren Verbindungspunkt zum Anschluß des Mittelpunktsleiters an einer Klemme 5 herausgeführt ist. Parallel zur Reihenschaltung aus den Kondensatoren 3 und h ist die Reihenschaltung aus einem Thyristor 6, zwei Induktivitäten 7, 8 und einem Thyristor 9

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geschaltet. Die Thyristoren 6 und 9 sind an einer Steuervorrichtung 10 zum wechselweisen Einschalten angeschlossen. Antiparallel zu jedem der Thyristoren 6 und 9 ist je eine Diode 11 und 12 geschaltet. Zwischen den Verbindungspunkten der Kondensatoren 3 und 4 und der Induktivitäten? und 8 liegt ein Schwingkondensator 13, an dem die Primärwicklung 14 eines Hochspannungstransformators 15 angeschlossen ist. Die Sekundärwicklung 16 des Hochspannungstransformators 15 speist über einen Hochspannungsgleichrichter 17 eine Röntgenröhre 18.

Soll der in der Figur 1 dargestellte Röntgendiagnostikgenerator am Drehstromnetz mit Mittelpunktsleiter betrieben werden, so werden die drei Phasen des Drehstromnetzes an den Klemmen 2 und der Mittelpunktsleiter an der Klemme 5 angeschlossen. Die Kondensatoren 3 und 4 werden auf eine Spannung von 220 V · Λ/2* = 311 V aufgeladen. V,^rird nun zur Inbetriebnahme des Wechselrichters 6 bis 13 zunächst der Thyristor 6 über die Steuervorrichtung 10 gezündet, so fließt ein Ladestrom vom Kondensator 3 über den Thyristor 6 und die Induktivität 7 in den Kondensator 13, v/o-

IQ durch der Kondensator 13 auf eine Spannung aufgeladen wird, die über der Spannung des Kondensators 3 liegt. Der Thyristor 6 erlischt, wenn der Ladestrom Null geworden ist. Dies ist im Zeitpunkt ti gemäß Figur 2 der Fall. In der Figur 2 zeigt die Kurve 19 den Verlauf des Stromes im Kondensator 13. Nach dem Erlöschen des Thyristors 6 treibt die im Vergleich zur Spannung am Kondensator 3 höhere Spannung am Schwingkondensator 13 einen Entladestrom über die Diode 11. Dieser Entladestrom ist im Zeitpunkt t2 Null geworden. Demgemäß liegt an der Primärwicklung 14 des Hochspannungstransformators 15 zwischen den Zeitpunkten to und t2 eine etwa sinusförmig verlaufende Spannungswelle entsprechend der Kurve 20 in Figur 2. Wird nunmehr der Thyristor 9 gezündet, so wiederholen sich die geschilderten Vorgänge analog in Verbindung mit den Bauelementen 4, 8, 9, 12. Anschließend folgt wieder eine Zündung des Thyristors 6 usw.

Die Frequenz der Speisespannung des Hochspannungstransformators 15 ist durch Festlegung der Zündzeitpunkte der Thyristoren 6 und 9 einstellbar. Wird nach Erlöschen des Thyristors 6 der Thyristor 9 in einem späteren Zeitpunkt als im Zeitpunkt t2 gezündet,

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so ist die Speisefrequenz niedriger als bei dem in der Figur 2 dargestellten Beispiel. Entsprechend muß natürlich auch nach Erlöschen des Thyristors 9 der Thyristor 6 dann später gezündet werden. Wird der Thyristor 9 nach dem Erlöschen des Thyristors 6 im Zeitpunkt ti zwischen den Zeitpunkten ti und t2 nach der Freiwerdezeit des Thyristors 6 gezündet und entsprechend auch der Thyristor 6 im Verhältnis zu den löschzeitpunkten des Thyristors 9, so erfolgt eine Frequenzerhöhung gegenüber dem in der Figur 2 dargestellten Fall.

Beim Betrieb des Röntgendiagnostikgenerators an einem Drehstromnetz ohne Mittelpunktsleiter bleibt die Klemme 5 frei. Es stellt sich eine Spitzenspannung von 380 V ·VJT = 537 V an der Reihenschaltung der Kondensatoren 3» 4 ein.

Soll der in der Figur 1 dargestellte Röntgendiagnostikgenerator an einem Einphasen-Vfechselstromnetz betrieben werden, so werden zweckmäßigerweise die drei Klemmen 2 kurz-geschlossen und an die Phase des V/echselsxrosnetzes angeschlossen. Der Null-Leiter wird an der Klemme 5 angeschlossen.

Sowohl beim Betrieb an einem Drehstrom- als auch an einem Einphasen-Wechselstromnetz sorgen die Kondensatoren 3 und 4 für eine geglättete Eingangsspannung des Wechselrichters 6 bis 13, so daß die Spitzenspannung an der Primärwicklung 14 und damit auch an der Röntgenröhre 18 weitgehend konstant ist. Dadurch ist eine gute Strahlenqualität der von der Röntgenröhre 18 ausgesandten Röntgenstrahlung gewährleistet. Der Röntgendiagnostikgenerator ist in der beschriebenen Weise wahlweise ohne Vortransformator an einem Drehstrom- oder einem Einphasen-Wechselstromnetz betreibbar. Beim Betrieb an einem Einphasen-Wechselstromnetz ist es auch denkbar, die Phase nur an einer der Klemmen 2 anzuschließen.

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L e e r s e i t e

Claims

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Patentanspruch

Röntgendiagnostikgenerator mit einer Röntgenröhre, einem die Röntgenröhre speisenden Hochspannungstransformator, einem am Eingang des Hochspannungstransformatois angeschlossenen Wechselrichter und einem den Wechselrichter speisenden Netzgleichrichter, dadurch gekennzeichnet, daß der Netzgleichrichter (1) ein Drehstromgleichrichter ist, an dessen Ausgang die Reihenschaltung aus zwei Kondensatoren (3, 4) liegt, deren Verbindungspunkt zum Anschluß des Mittelpunktsleiters herausgeführt ist, daß parallel zur Kondensator-Reihenschaltung (3, 4) die Reihenschaltung aus einem elektronischen Schalter (6), zwei Induktivitäten (7, 8) und einem weiteren elektronischen Schalter (9) geschaltet ist, daß die elektronischen Schalter (6, 9) an einer Steuervorrichtung (10) zum wechselweisen Einschalten angeschlossen sind, daß zwischen den Verbindungspunkten der Kondensatoren (3, 4) und der Induktivitäten (7, 8) ein Schwingkondensator (13) liegt, an dein die Primärwicklung (14) des Hochspannungstransformators (15) angeschlossen ist und daß parallel zu jedem elektronischen Schalter (6, 9) eine Diode (11, 12) geschaltet ist, die so gepolt ist, daß sie den Entladestrom des Schwingkondensators (13) beim Öffnen des entsprechenden elektronischen Schalters (6, 9) übernimmt.

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