DE2924682A1 - Supply circuit for X=ray tube - has feedback from HV output of multiplier cascade to control amplitude or oscillator at input of cascade - Google Patents

Supply circuit for X=ray tube - has feedback from HV output of multiplier cascade to control amplitude or oscillator at input of cascade

Info

Publication number
DE2924682A1
DE2924682A1 DE19792924682 DE2924682A DE2924682A1 DE 2924682 A1 DE2924682 A1 DE 2924682A1 DE 19792924682 DE19792924682 DE 19792924682 DE 2924682 A DE2924682 A DE 2924682A DE 2924682 A1 DE2924682 A1 DE 2924682A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
voltage
ray tube
oscillator
cascade
capacitors
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE19792924682
Other languages
German (de)
Inventor
David Cowell
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sybron Transition Corp
Original Assignee
Sybron Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sybron Corp filed Critical Sybron Corp
Publication of DE2924682A1 publication Critical patent/DE2924682A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05GX-RAY TECHNIQUE
    • H05G1/00X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
    • H05G1/08Electrical details
    • H05G1/26Measuring, controlling or protecting
    • H05G1/30Controlling
    • H05G1/32Supply voltage of the X-ray apparatus or tube
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05GX-RAY TECHNIQUE
    • H05G1/00X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
    • H05G1/08Electrical details
    • H05G1/10Power supply arrangements for feeding the X-ray tube
    • H05G1/12Power supply arrangements for feeding the X-ray tube with dc or rectified single-phase ac or double-phase
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05GX-RAY TECHNIQUE
    • H05G1/00X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
    • H05G1/08Electrical details
    • H05G1/10Power supply arrangements for feeding the X-ray tube
    • H05G1/22Power supply arrangements for feeding the X-ray tube with single pulses

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • X-Ray Techniques (AREA)

Abstract

The supply circuit has an oscillator whose output is amplified and applied to the primary of a transformer whose secondary is coupled to a high voltage cascade comprising a ladder of diodes and capacitors. Teh output of the high voltage cascade is connected to the X-ray tube's anode. The h.v. output of the cascade is connected to a resistive voltage divider whose tapping voltage is compared in a differential amplifier with a reference to produce an error signal that controls the amplitude of the oscillator's oscillations. The X-ray tube's grid has its own control circuit.

Description

Speise anordnung Die erfindung betrifft eine Speiseanordnung genäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Food arrangement The invention relates to a food arrangement genäß the preamble of claim 1.

Röntgenstrahlröhren sind thermionische Emissionseinrichtungen und empfindlich gegenüber der Heiztemperatur (Glühfadentemperatur) und der an die Röhre angelegten Hochspannung. Daher enthalten die meisten dentalen Röntgenstrahlsysteme nunmehr irgendeine Art von Rückkopplungsschaltungen, um sowohl die Hochspannung als auch den Heizstrom zu regeln. Ein üblicher Weg, um eine Hochspannung zuzuführen, besteht darin, eine Netzspannung an einen Transformator mit großem Windungsverhältnis anzulegen, dessen Ausgang eine Spannung im EV-Bereich direkt an die Anode und Kathode der Röntgenstrahlröhren anlegt. Wegen des hohen Windungsverhältnisses, das durch eine direkte Spannungsumwandlung erforderlich ist, sind die bisher verwendeten Hochspannungswandler sehr groß und massig. Häufig besteht in dem Transformator ein hoher Flußverlust (Streufluß), der in einem niedrigen Kopplungskoeffizienten und einer entsprechenden Verringerung des Wirkungsgrades des Transformators resultiert. Da die Sekundärspule viele Windungen erfordert, ergibt sich ein hoher Innenwiderstand. Wegen dieses hohen Widerstandes und auch wegen der möglichen Änderung in dem etreufluB bzw. Flußverlust ist die Spannung an der Röhre nicht konstant, sondern ändert sich ensprechend dem Röhrenstrom sowie entsprechend der Netzspannung. Der Rohrenstrom ist jedoch äußerst empfindlich bzw. abhängig von der Heiztemperatur,und daher sind exakte Einrichtungen zur Regelung des Heizstromes notwendig, welche Einrichtimgen beinhalten, um den Heizfaden vorzuheizen, bevor die Hochspannung angelegt wird.X-ray tubes are thermionic emission devices and sensitive to the heating temperature (filament temperature) and that of the tube applied high voltage. Therefore, most dental systems contain x-ray systems now some sort of feedback circuit to both the high voltage as well as regulating the heating current. A common way to apply a high voltage is to apply a line voltage to a transformer with a large turns ratio to apply the output of a voltage in the EV range directly to the anode and cathode who puts on X-ray tubes. Because of the high turns ratio that goes through a direct voltage conversion is required, are the high-voltage converters used up to now very big and massive. Often there is in the transformer a high one Flux loss (leakage flux) resulting in a low coupling coefficient and a corresponding reduction in the efficiency of the transformer results. There the secondary coil requires many turns, the result is a high internal resistance. Because of this high resistance and also because of the possible change in budget or flow loss, the voltage across the tube is not constant, but changes according to the tube current and according to the mains voltage. The pipe stream is however extremely sensitive or dependent on the heating temperature, and therefore are exact facilities for regulating the heating current required, which facilities to preheat the filament before the high voltage is applied.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Speiseanordnung, insbesondere für Trioden-Röntgenstrahlröiren, zu schaffen, welche gegenüber den bekannten Speiseanordungen für TriodARöntgenstrahlröhren verbessert ist.The invention is therefore based on the object of providing a feed arrangement, in particular for triode X-ray tubes to create, which compared to the known feed arrangements for TriodA X-ray tubes is improved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere AusgestaltrLen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.According to the invention, this object is achieved by the subject matter of the patent claim 1 solved. Further embodiments of the invention emerge from the subclaims.

Die Erfindung schafft eine verbesserte Speiseanordnung gegenüber den bisher bestehenden, verwendeten Schaltungen, wobei die Ziele einer Reduzierung der Transformatorgröße, der Kosten und des Gewichts erreicht werden. Die Speiseanordnung schafft eine anfangs konstante Hochspannung; die erfindungsgem-ße Speiseanordnung ist außerdem weniger empfindlich gegenüber dem Röhrenstrom.The invention provides an improved feed arrangement over the previously existing, used circuits, with the aim of reducing the Transformer size, cost and weight. The dining arrangement creates an initially constant high voltage; the feed arrangement according to the invention is also less sensitive to the tube current.

Bei der erfindungsgemäßen Speiseanordnung erzeugt ein Oszillator ein Signal, welches verstärkt wird und einen Hochspannungstransformator ansteuert. Die transformierte Spannung wird durch einen Spannungsinultiplier, der mehrere in Serienschaltung geschaltete Kapazitäten aufweist, weiter erhöht. Die transformierte Spannung wird über jeder Kapazität gleichgerichtet und gespeichert, und die Summenspannung ist größer als die transformierte Spannung. Der Nilltiplier liegt über der Anode und Kathode einer Trioden-Pöntgenstrahlröhre und erzeugt einen Strom, wenn das Gitter gepulst wird. Die Spannung an der Röhre kann abgetastet werden und die Amplitude des Oszillatorsignals so eingestellt werden, um eine konstante Hochspannung aufrecht zu erhalten.In the case of the feed arrangement according to the invention, an oscillator generates a Signal that is amplified and controls a high-voltage transformer. the The transformed voltage is generated by a voltage multiplier, which is connected in series has switched capacities, further elevated. The transformed Voltage is rectified and stored across each capacitance, and the total voltage is greater than the transformed voltage. The Nilltiplier lies over the anode and cathode of a triode X-ray tube and generates a current when the grid is pulsed. The voltage on the tube can be sampled and the amplitude of the oscillator signal can be adjusted to maintain a constant high voltage to obtain.

Als ein zusätzliches Merkmal kann die Zahl der Gitterimpulse gezählt werden, um die Röntgenstrahlröhre abzuschalten, wenn ein vorbestimmter Pegel erreicht ist.The number of grating pulses can be counted as an additional feature to turn off the X-ray tube when it reaches a predetermined level is.

Die Erfindung schafft eine Speiseanordnung zur Erzeugung einer Hochspannung für eine Röntgenstraliröhre mit Gittersteuerung.In der Speiseanordnung erzeugt ein Oszillator ein hochfrequentes Signal, welches verstärkt und in eine Spannung im KV-Bereich umgewandelt wird. Ein Spannungsmultiplier erhöht diese Hochspannung auf ein Potential, das für die Röhre geeignet ist. Der Spannungsmultiplier enthält eine Reihe von in Serienschaltung geschalteten Kondensatoren, die dazu tendieren, eine konstante Hochspannung beizubehalten, wenn die Röhre nicht stromführen (leitend) ist.The invention provides a feed arrangement for generating a high voltage for an X-ray tube with grid control. A Oscillator is a high-frequency signal that is amplified and converted into a voltage in the KV area is converted. A voltage multiplier increases this high voltage a potential suitable for the tube. The voltage multiplier contains a Series of capacitors connected in series that tend to have a Maintain constant high voltage when the tube is not energized (conductive) is.

Die Erfindung bezieht sich grundsätzlich auf Röntgenstrahlanordnungen und betrifft insbesondere eine Hochspannungsspeiseanordnung fur Röntgenstrahlröhren mit Gittersteuerung.The invention relates generally to x-ray assemblies and more particularly relates to a high voltage supply arrangement for x-ray tubes with grid control.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Speiseanordnung zur Erläuterung weiterer Merkmale anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der Speiseanordnung, Fig. 2 in der Schaltung nach Fig. 1 auftretende Spannungen und Ströme, und Fig. 3 Einzelheiten von Teilen der Schaltung nach Fig. 1.The following is a preferred embodiment of the invention Feed arrangement to explain further features described with reference to the drawing. Show it: Fig. 1 is a schematic view of an embodiment the supply arrangement, Fig. 2 in the circuit of FIG. 1 occurring voltages and currents, and FIG. 3 shows details of parts of the circuit of FIG.

Fig. 1 veranschaulicht eine Gesamtdarstellung einer bevorzugten Ausfb.hxungsform einer Speiseanordnung nach der Erfindung.1 illustrates an overall view of a preferred embodiment a feed arrangement according to the invention.

Eine Trioden-pLöntgensUrahlrtShre 1 weist eine Heizkathode 2, ein Gitter 3 und eine Anode 4 auf. Die Kathode 2 wird durch eine Speisequelle 5 für eine niedrige Spannung aufgeheizt.A triode radiator 1 has a heating cathode 2 Grid 3 and an anode 4. The cathode 2 is by a supply source 5 for heated to a low voltage.

Wenn eine Hochspannung zwischen die Kathode 2 und die Anode 4 angelegt wird, werden Elektronen von der Glühkathode emittiert und treffen auf die node auf, welche Röntgenstrahlen emittiert. Die Hochspannun liegt im Kilovoltbereich und beträgt bei diesem Beispiel etwa 65 KV (Gleichspannung).When a high voltage is applied between the cathode 2 and the anode 4 electrons are emitted by the hot cathode and hit the node, which emits X-rays. The high voltage is in the kilovolt range and amounts to in this example about 65 KV (direct voltage).

Die Glühspannung kann 4 Volt Gleichspannung betragen. Es ist eine bekannte Eigenschaft von Röhren mit Gittersteuerung, daß die Hochspannung kontinuierlich zwischen der Kathode 2 und der Anode 4 beibehalten werden kann, wenn das Gitter 3, das zwischen die Kathode und die Anode eingesetzt ist, den Elektronenstrom mit einem Gitterpotential von etwa - 200 Volt (Gleichspannung) stoppt.The glow voltage can be 4 volts DC. It is one known property of tubes with grid control that the high voltage is continuous between the cathode 2 and the anode 4 can be maintained when the grid 3, which is inserted between the cathode and the anode, the electron flow with a grid potential of around - 200 volts (DC voltage) stops.

Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform erzeugt ein Oszillator 6 ein Signal mit einer Frequenz, die ein Vielfaches der Netzfrequenz betragt. Vorzugsweise liegt die Oszillatorfrequenz zwischen 15 und 20 KHz im Vergleich zur typischen Netzfrequenz von 50 oder 60 Hz.In a preferred embodiment, an oscillator 6 generates a Signal with a frequency that is a multiple of the mains frequency. Preferably the oscillator frequency is between 15 and 20 KHz compared to the typical mains frequency of 50 or 60 Hz.

Das Ausgangssignal des Oszillators 6 wird durch Linearverstärker verstärkt, vorzugsweise durch eine Treiber-bzw. Steuereinheit 7 und Ausgangsstufen 8, 9. Das verstärkte Signal wird an die Primärwicklung des Hochspannungstransformators 10 angelegt und in eine Hochspannung transformiert.The output signal of the oscillator 6 is amplified by linear amplifiers, preferably by a driver or. Control unit 7 and output stages 8, 9. The amplified signal is sent to the primary winding of the high voltage transformer 10 applied and transformed into a high voltage.

Nach der bevorzugten Ausführungsform wird die transformierte Spannung dann an den Spannungsinultiplier 11 angelegt.In the preferred embodiment, the transformed voltage then applied to the voltage multiplier 11.

Die Spannungsmultiplier 11 setzt die transformierte Spannung in eine höhere, gleichgerichtete und positive Spannung um und legt sie an die Anode 4 der Röntgenstrahlröhre 1 an. Der IvIultiplier 11 enthält eine Reihe von Serienkapazitäten 12, 13, 14, 15, 16, wie dies aus Fig. 1 hervorgeht, d.h. einen sogenannten Kondensatorenblock aus Serienkapazitäten, welcherdie Hochspannung speichert, bis die Röhre eingeschaltet wird. Der Spannwygsmultiplier wird im einzelnen nachfolgend erläutert.The voltage multiplier 11 sets the transformed voltage into a higher, rectified and positive voltage and applies it to the anode 4 of the X-ray tube 1 on. The IvIultiplier 11 contains a number of series capacities 12, 13, 14, 15, 16, as shown in Fig. 1, i.e. a so-called capacitor block from series capacitors, which stores the high voltage until the tube is switched on will. The tension multiplier is explained in detail below.

Gemäß der Erfindung wird die Röhre 1 durch eine Gittersteuerschaltung 17 gepulst, die periodisch über Zeitperioden eine negative Gitterspannung anlegt und entfernt wodurch Stromimpulse durch die Röhre während der Ausschaltzeit fließen, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. Der Stromimpuls liegt für eine kurze Zeitdauer (tl - t2) vor und dauert beispielsweise 150 Ificrosekunden, so daß die Kondensatoren 12 bis 16 sich nur teilweise entladen, was die Spannung an der Röhre um einen Wert A V reduziert. Eine ausreichende Ausschaltzeit (t2 bis t3) wird zwischen den Impulsen zugelassen, so daß sich die Kondensatoren wieder aufladen.According to the invention, the tube 1 is controlled by a grid control circuit 17 pulsed, which periodically applies a negative grid voltage over time periods and removes causing current pulses to flow through the tube during the switch-off time, as can be seen from FIG. The current pulse is present for a short period of time (tl - t2) and lasts, for example, 150 Ificroseconds, so that the capacitors 12 to 16 are only partially discharged, which increases the voltage on the tube by a value A V reduced. A sufficient switch-off time (t2 to t3) is provided between the pulses approved so that the capacitors recharge.

Es wsurde festgestellt, daß eine Ausschalt- bw. Sperrzeit von 750X1seefür diese Impulse ausreicht, um die Kondensatoren wieder aufzuladen. Dies bedeutet bei vorliegendem Beispiel, daß ein 900 Microsekundenzyklus (tl bis t3) vorliegt.It was found that a switch-off bw. Locking time of 750X1see for these pulses are sufficient to recharge the capacitors. This means at In the present example, that a 900 microsecond cycle (tl to t3) is present.

Zusätzlich zu der SpannungsänderungQ V, die aufgrund der Entladung der Kondensatoren auftritt, kann eine über eine längere Zeit dauernde Hochspannungsänderung infolge von Änderungen der Netzspannung auftreten. Um diese Netzspannungsänderung zu kompensieren, kann ein zusätzlicher Schaltkreis vorgesehen sein. Aus Fig. 1 geht hervor, daß ein Spannungsteiler 18 die Spannung am Ausgang des Spannungsmultipliers 11 abtastet. Die abgetastete Spannung wird einem Differentialverstärker 19 ungeführt, in welchem sie mit einer Referenzspannung 20 verglichen wird. Ein Fehlersignal wird durch einen Verstärker erzeugt, welches anzeigt, ob die am Spannungsmultiplier auftretende Spannung zu hoch oder zu niedrig ist. Dieses Fehlersignal wird erfindungsgemäß dem Frequenzoszillator 6 zugeführt und verwendet, um die Größe bzw. Junplitude des Ausgangssignals zu steuern, wodurch ein Rückkopplungskreis gebildet wird, so daß die Hochspannung unabhängig von Netzschwankungen konstant gehalten wird.In addition to the voltage change Q V that occurs due to the discharge of the capacitors occurs, a high voltage change that lasts for a long time can occur occur as a result of changes in the mains voltage. To this line voltage change To compensate, an additional circuit can be used be provided. From Fig. 1 it can be seen that a voltage divider 18 the voltage at the output of the voltage multiplier 11 scans. The sampled voltage is fed to a differential amplifier 19, in which it is compared with a reference voltage 20. An error signal will be generated by an amplifier, which indicates whether the voltage occurring at the voltage multiplier Voltage is too high or too low. According to the invention, this error signal is the Frequency oscillator 6 is supplied and used to determine the size or Junplitude of the output signal to control, thereby forming a feedback circuit so that the high voltage is kept constant regardless of network fluctuations.

Der Einsatz e nes Kondensatorblocks aus mehreren Kondensatoren 12 bis 16 im Spannungsmultiplier 11 führt zu dem eniiiischten Ergebnis einer anfänglich hohen Spannung, die unabhängig von Röhrenstrom oder der Heiztemperatur ist.The use of a capacitor block made up of several capacitors 12 through 16 in voltage multiplier 11 leads to the final result of an initial high voltage that is independent of the tube current or the heating temperature.

Die EntladullgsOescwlyindibteit lir Kondensatoren 12 bis 16 ist jedoch eine Funktion des @@@renstromes. Es ist zum Zwecke der Steuerung des Röhrenstroms noch wünschenswert, eine geregelte Heizspannungsquelle zu schaffen und eine Vorheizzeitperiode für den Heizfaden vorzusehen, um die Temperatur zu erreichen, bevor die Röhre "leitet". TroUzdem wird die Hochspannung, die an der Röntgenröhre auftritt, konstanter und unabhängiger von der Heizfadentemperatur sein, als es bei vielen bekannten Schaltungen der Fall ist.The discharge rate for capacitors 12 to 16 is, however a function of the @@@ renstromes. It is for the purpose of controlling the tube current still desirable to provide a regulated source of heating voltage and a preheat period for the filament to reach the temperature before the tube "conducts". In addition, the high voltage that occurs across the X-ray tube becomes more constant and be more independent of the filament temperature than is the case with many known circuits the case is.

Die Erfindung bezieht sich auch auf die Röntgenstrahldosierung,die eine Funktion der Hochspannung (KV) an der Röhre und der Röhrenstroms über die Zeit integriert, ist. Ein Milliampère-Sekunden-Integrator 21 kann vorgesehen sein, der den Schaltkreis abschaltet, wenn das Strom-Zeit-Integral einen bestimmten Wert erreicht. Einige stromintegrierende Schaltungen sind bereits bekannt und bei spielsweise in der US-PS 4 039 811 und 3 284 631 beschrieben.The invention also relates to X-ray dosing, the a function of the high voltage (KV) across the tube and the tube current over time integrated, is. A milliampere-second integrator 21 may be provided which switches off the circuit when the current-time integral reaches a certain value. Some current integrating circuits are already known and for example in U.S. Patents 4,039,811 and 3,284,631.

Als ein zusätzliches Merkmal der Erfindung kann alternativ die Zahl der Gitterpulse durch einen Impulszähler gezählt werden. Da die Hochspannung (im EV-Bereich) einigermaßen konstant ist und der Heizfaden, d.h. die Heiztemperatur, einer Regelung unterliegt, wird der Röhrenstrom nahezu konstant sein. Wenn die Gitterimpulse gleichmäßige Dauer haben, kann das Produkt aus Röhrenstrom und Zeit einfach durch Zählen der Impulse ermittelt werden. Wenn die Zahl der Impulse eine vorbestimmte Menge erreicht, kann die Röhre mittels des Gitters oder durch Entfernung der Hochspannung abgeschaltet werden.As an additional feature of the invention, the number the grid pulses can be counted by a pulse counter. Since the high voltage (in EV range) is reasonably constant and the filament, i.e. the heating temperature, is subject to regulation, the tube current will be almost constant. When the grid pulses have a uniform duration, the product of tube current and time can simply go through Counting the pulses can be determined. When the number of pulses is a predetermined Amount can be reached by means of the grid or by removing the high voltage be switched off.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform befindet sich die Kathode nahe dem Massepotential. Daher wird als Vorteil der Erfindung der Röhrenstrom nur durch Einsetzen eines analogen Amperemeters zwischen Kathode und Masse gemessen. Das Aripremeter liefert eine Anzeige für den durchschnittlichen Rörhrenstrom. Da die Röhre gepulst wird, muß der durchschnittliche Strom nur mit einer Konstanten multipliziert werden, um den Röhrenspitzenstrom zu ergeben, der zur Einstellung des Schaltkreises verwendet werden kann.In a preferred embodiment, the cathode is close by the ground potential. Therefore, as an advantage of the invention, the tube current only through Insertion of an analog ammeter measured between cathode and ground. The aripremeter provides an indication of the average tube current. Because the tube is pulsed the average current only has to be multiplied by a constant, to give the tube peak current used to set up the circuit can be.

Fig. 3 zeigt im einzelnen einige Bauteile der Schaltung.Fig. 3 shows in detail some components of the circuit.

Typische Werte der Bauteile werden nur als Beispiel aufgeführt.Typical values of the components are only given as an example.

Der Oszillator 6 enthält einen Funktionsverstärker mit einem RC-Rückkopplungskreis zur Oszillationserzeugung.The oscillator 6 contains a functional amplifier with an RC feedback circuit for generating oscillations.

Ein Ausgangssignal des Oszillators 6 hat eine Frequenz zwischen 15 bis 20 KHz, das einem Treiber 7 (Steuereinheit) zugeführt wird, welcher zuerst das Signal verstärkt und es dann einem phasenteilenden Transformator 24 zuführt.An output signal of the oscillator 6 has a frequency between 15 up to 20 KHz, which is fed to a driver 7 (control unit), which first drives the The signal is amplified and then fed to a phase-dividing transformer 24.

Der Transformator 24 erzeugt zwei Signale entgegengesetzter Fnase, die dann zwei Gegentskt-Leistungsverstärkern 8,9 zugeführt werden, welche die Signale auf eine ausreichenae Leistung verstärken, um die Frimärwicklung des Hochspannun£stransformators 10 mit 160 Volt Spitze zu Spitze anzusteuern.The transformer 24 generates two signals with opposite faces, which are then fed to two Gegenentkt power amplifiers 8.9, which the signals amplify to a sufficient power to the primary winding of the high voltage transformer 10 to be driven with 160 volts peak to peak.

Die sekundäre, transformierte Spitzen-Spitzen-Spannung, die an der Sekundärwicklung auftritt, beträgt etwa 13 KV und wird dem Spannungsmultiplier 11 zugeführt.The secondary, transformed peak-to-peak voltage applied to the Secondary winding occurs, is about 13 KV and is the voltage multiplier 11 fed.

Nachfolgend werden Einzelheiten eines Hochspannungstransformators beschrieben, der zur Ausführung der erfindurgsgemäßen Speiseanordnung geeignet ist. Der Hochspannungstransformator besteht aus einer Primärwicklung mit 80 Windungen, aus 22-Meßdraht, der auf einen Kern aus Material mit hoher Fermeabilität aufgewictelt ist. Auf die Primärwicklung ist ene Sekundärspule gewickelt, die 20 Schichten mit 160 Windungen jeweils aus 40-Meßdraht aufweist. Das Windungsverhältnis betrcirt 80:1 @m Vergleich zu 400:1 bei einem herkömmlichen Transformator. Die Primärwicklung kann einen Mittelabgriff haben, der die ableitung einer B+ -Spannung zu den Gegentakt-Leistungsverstärkern 8, 9 ermöglicht.The following are details of a high voltage transformer described, which is suitable for carrying out the food arrangement according to the invention. The high-voltage transformer consists of a primary winding with 80 turns, made of 22 measuring wire, which is wound onto a core made of material with high permeability is. A secondary coil is wound on the primary winding, with the 20 layers 160 turns each made of 40 measuring wire. The turns ratio is concerned 80: 1 @ compared to 400: 1 for a conventional transformer. The primary winding may have a center tap that derives a B + voltage to the push-pull power amplifiers 8, 9 allows.

Der Kern des Transformators sollte ein Hochfluß-Material, beispielsweise Stackpole 305 sein. Die Geometrie des kerns Stellt ein Rechteck aus drei 2 - sich, d.h. 0,98 cm Außendimensionen,dar, welche jeweils aus 5/8 Inch, d.h. 0,25 cm - Vierkantarmen gebildet sind.The core of the transformer should be a high flux material, for example Stackpole 305. The geometry of the core represents a rectangle made up of three 2 - itself, i.e. 0.98 cm outer dimensions, each consisting of 5/8 inch, i.e. 0.25 cm square arms are formed.

Bei der darbes-tellten Ausführungsform ist ein Vorteil nach der Erfindung, daß die Transformatorgröße, das Gewicht und die Kosten mit dieser Konstruktion kleiner sind.In the embodiment shown, an advantage according to the invention is that the transformer size, weight and cost are smaller with this construction are.

In folgenden wird auf Fig. 1 Bezug genommen, um den Spannungsmultiplier 11 zu beschreiben, der aus einer Vielzahl von Stufen besteht. Jede Stufe des Multipliers besteht aus zwei Kondensatoren und zwei Dioden, die entsprechend der Zeichnung angeordnet sind. Es wurden Keramikkondensatoren mit 1200 pF verwendet, die eine Arbeitsspannung von 20 KV haben.In the following, reference is made to FIG. 1, in order to show the voltage multiplier 11, which consists of a multitude of stages. Every level of the multiplier consists of two capacitors and two diodes arranged according to the drawing are. Ceramic capacitors with 1200 pF were used, which have a working voltage of 20 KV.

Die erste Stufe enthält Kondensatoren 12 nd 26 und Dioden 31 und 32. Der Kondensator 26 und die Diode 31 formen die Sekundärspannung in einen positiven Wert über Nasse um, der durch die Diode 32 und den Kondensator 12-in eine Gleichspannung gleichgerichtet wird. Dieses Verfahren wird durch die folgenden Stufen wiederholt. Fünf Stufen können verwendet werden, um einen Ausgang von etwa 65 KV zu erlangen.The first stage includes capacitors 12 and 26 and diodes 31 and 32. The capacitor 26 and the diode 31 shape the secondary voltage into a positive one Value over wet order, that through the diode 32 and the capacitor 12-is rectified into a DC voltage. This procedure is supported by the the following stages repeated. Five levels can be used to produce an output of about 65 KV.

Die Bauteile der vier verbleibenden Stufen werden durch die Kondensatoren 13 bis 16, die Dioden 33 bis 40 und die Kondensatoren 27 bis 30 gebildet. Das Potential von 65 KV wird durch den Kondensatorblock aus Serienkondensatoren 12 bis 16 bis zum "Leiten" der Röhre 1 beibehalten, was die Kondensatoren teilweise entladen läßt.The components of the four remaining stages are made up of the capacitors 13 to 16, the diodes 33 to 40 and the capacitors 27 to 30 are formed. The potential of 65 KV becomes through the capacitor block of series capacitors 12 to 16 bis to "conduct" the tube 1, which causes the capacitors to partially discharge.

Einige zusätzliche Vorteile werden durch die erläuterte Speiseanordnung gegenüber den bisher bekannten Schaltungen erreicht. Beispielsweise ist der Wirkungsgrad der Schaltung wesentlich größer, wobei nur 195 Watt im Gegensatz zu 1200 Watt bei einer bekannten Schaltung erforderlich sind. Außerdem wird im Gegensatz zu bekannten Einheiten kein augenblicltlicher Energieabzug vom Netz beobachtet, was bekanntlich dann auftritt, wenn eine Spannung in einem KOndensatorblock gehalten wird, so daß bei vorliegender Erfindung ein geringeres Netzschwingen auftritt. Bei anderen, bekannten Einheiten wurden Impulsströme bis zu 1000 Ampere im Netz beobachtet, wenn die Hochspannung eingeschaltet wurde. Da ferner der Oszillator mit einer relativ hohen Frequenz arbeitet und der Gittersteuerimpuls ebenfalls relativ sclmell im Vergleich zu einem 50 bis 60 Hertzsystem ist, kann das Fehlersignal schnell er ansprechen, wodurch die Ausgang sho chsp annnE wesentlich genauer gesteuert werden kann, als dies bei einem 50 oder 60 Hertz system bisher möglich war.Some additional advantages are provided by the illustrated feed arrangement achieved compared to the previously known circuits. For example, the efficiency the circuit is much larger, with only 195 watts as opposed to 1200 watts at a known circuit are required. Also, unlike well-known Units no instantaneous energy withdrawal from the network observed, which is known occurs when a voltage is held in a capacitor block so that in the present invention, there is less network oscillation. With other, well-known Units were observed impulse currents up to 1000 amps in the network when the high voltage has been switched on. Furthermore, since the oscillator operates at a relatively high frequency and the grid control pulse is also relatively quick compared to a 50 to 60 Hertz system, the error signal can respond quickly, reducing the output sho chsp annnE can be controlled much more precisely than with a 50 or 60 Hertz system was previously possible.

Die erfindungsgemäße Anordnung erfüllt somit vollständig die Ziele und die vorstehend angegebenen Vorteile. Ersichtlicherweise können verschiedene Abwandlungen und Änderungen vorgenommen werden, auch wenn dies vorstehend nicht angegeben ist.The arrangement according to the invention thus fully meets the objectives and the advantages noted above. Obviously, several Modifications and changes are made, even if this is not the case above is specified.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims (3)

Patentansprüche 1. Speiseanodnung, insbesondere zur Speisung einer Trioden-Röntgenröhre mit einer Hochspannung, wobei die Röntgenröhre eine Kathode, ein Gitter und eine Anode aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein Oszillator (6) zur Erzeugung eines elektrischen Äusangssignals , wenigstens ein mit dem Oszillator zur Verstärkung dessen Ausgangssignals verbundener Verstärker (7,8,9) vorgesehen sind, daß ein Transformator (10) an den Verstärker (7,8,9) geschaltet ist und eine gegeniiber der Spannung des verstärkten Ausgangssignals höhere, transformierte Spannung liefert, daß ein Spannungsmultiplier (11) mit dem Transformator (10) verbunden ist und einen tondensatorblock aus in Serie geschalteten Kondensatoren (12 bis 16, 26 bis 30) für die Röntgenröhre enthält, daß der Spannungsmultiplier derart angeordnet ist, daß er die transformierte Spannung gleichrichtet und die gleichgerichtete Spannung an j jedem der Serienkondensatoren speichert, wodurch die Gesamtspannung an den Kondensatoren ein Vielfaches der transformierten Spannring bildet, daß der KOndensatorblock in eleX-trischer Verbindung mit der Anode (4) und Kathode (') der Röntgenröhre steht, und daß eine Impulseinrichtung (17) angeordnet ist, um Abstand zueinander einhaltende elektrische Impulse an das Röhrengitter (3) anzulegen, so daß die Röntgenröhre während einer ersten Zeitperiode leitet, während sie während einer zweiten Zeitperiode abgeschaltet ist, wobei der Kondensatorblock während der ersten Zeitperiode teilweise entladen und während der zweiten Zeitperiode wieder geladen wird. Claims 1. Feed arrangement, in particular for feeding a Triode X-ray tube with a high voltage, whereby the X-ray tube has a cathode, has a grid and an anode, that an oscillator (6) for generating an electrical output signal, at least an amplifier connected to the oscillator to amplify its output signal (7,8,9) are provided that a transformer (10) is connected to the amplifier (7,8,9) and a transformed voltage which is higher than the voltage of the amplified output signal Voltage supplies that a voltage multiplier (11) is connected to the transformer (10) and a capacitor block of series-connected capacitors (12 to 16, 26 to 30) for the X-ray tube contains that the voltage multiplier is arranged in such a way is that it rectifies the transformed voltage and the rectified voltage at j each of the series capacitors stores, reducing the total voltage on the capacitors a multiple of the transformed clamping ring that the Capacitor block in electrical connection with the anode (4) and cathode (') of the X-ray tube is standing, and that a pulse device (17) is arranged to distance to apply mutually respectful electrical impulses to the tubular grid (3), so that the x-ray tube conducts for a first period of time while it conducts during a second period of time is switched off, wherein the capacitor block during the partially discharged during the first time period and again during the second time period is loaded. 2. Speiseanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (18) zum Abtasten der Hochspannung an der Pöntgenröhre zum Vergleich der abgetasteten Spannung mit einer Referenzspannung und zur Abgabe eines von den Abweichungen der abgetasteten Spannung gegenüber der Referenzspannung abhängigen Fehlersignals vorgesehen ist und daß eine Einrichtung (19) zur minstellung des Beistungspegels des Oszillatorausgangs angeordnet ist, so daß ein konstantes Rochspannungspotential an der Röntgenröhre aufrecht erhalten wird.2. Feed arrangement according to claim 1, characterized in that one Device (18) for sampling the high voltage on the X-ray tube for comparison the sampled voltage with a reference voltage and for outputting one of the Deviations of the sampled voltage relative to the reference voltage are dependent Error signal is provided and that a device (19) for minstellung the level of support of the oscillator output is arranged so that a constant Rochspannungspotential on the X-ray tube is maintained. 3. Speiseanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zähleinrichtung zum Zählen der Zahl von Impulsen am Gitter und zum Abschalten der Röhre bei Erreichen eines bestimmten Wertes durch die Impulszahl vorgesehen ist3. Feed arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that that a counter for counting the number of pulses on the grid and for switching off of the tube when a certain value is reached by the number of pulses is
DE19792924682 1978-06-19 1979-06-19 Supply circuit for X=ray tube - has feedback from HV output of multiplier cascade to control amplitude or oscillator at input of cascade Ceased DE2924682A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US91650478A 1978-06-19 1978-06-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2924682A1 true DE2924682A1 (en) 1980-01-03

Family

ID=25437382

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19792924682 Ceased DE2924682A1 (en) 1978-06-19 1979-06-19 Supply circuit for X=ray tube - has feedback from HV output of multiplier cascade to control amplitude or oscillator at input of cascade

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPS553195A (en)
CA (1) CA1130464A (en)
DE (1) DE2924682A1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2415415A1 (en) * 1978-01-20 1979-08-17 Siemens Ag RADIOLOGICAL GENERATOR FOR RADIODIAGNOSIS DEVICE CONTAINING AN INVERTER POWERING ITS HIGH VOLTAGE TRANSFORMER
EP0047957A1 (en) * 1980-09-13 1982-03-24 Kabushiki Kaisha Toshiba X-ray apparatus
EP0063183A1 (en) * 1981-03-09 1982-10-27 Pennwalt Corporation Low-ripple regulated power supply for an X-ray tube and filament transformer
EP0102532A2 (en) * 1982-09-09 1984-03-14 General Electric Company X-ray tube bias supply
EP0134167A2 (en) * 1983-07-06 1985-03-13 National Aeronautics And Space Administration High voltage isolation transformer
WO2003049270A2 (en) * 2001-12-06 2003-06-12 Koninklijke Philips Electronics N.V. Power supply for an x-ray generator
DE102013219173A1 (en) * 2013-09-24 2015-03-26 Siemens Aktiengesellschaft Power supply for electrical focusing of electron beams

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2415415A1 (en) * 1978-01-20 1979-08-17 Siemens Ag RADIOLOGICAL GENERATOR FOR RADIODIAGNOSIS DEVICE CONTAINING AN INVERTER POWERING ITS HIGH VOLTAGE TRANSFORMER
EP0047957A1 (en) * 1980-09-13 1982-03-24 Kabushiki Kaisha Toshiba X-ray apparatus
EP0063183A1 (en) * 1981-03-09 1982-10-27 Pennwalt Corporation Low-ripple regulated power supply for an X-ray tube and filament transformer
EP0102532A2 (en) * 1982-09-09 1984-03-14 General Electric Company X-ray tube bias supply
EP0102532A3 (en) * 1982-09-09 1985-06-05 General Electric Company X-ray tube bias supply
EP0134167A2 (en) * 1983-07-06 1985-03-13 National Aeronautics And Space Administration High voltage isolation transformer
EP0134167A3 (en) * 1983-07-06 1986-02-12 National Aeronautics And Space Administration High voltage isolation transformer
WO2003049270A2 (en) * 2001-12-06 2003-06-12 Koninklijke Philips Electronics N.V. Power supply for an x-ray generator
WO2003049270A3 (en) * 2001-12-06 2003-11-06 Koninkl Philips Electronics Nv Power supply for an x-ray generator
DE102013219173A1 (en) * 2013-09-24 2015-03-26 Siemens Aktiengesellschaft Power supply for electrical focusing of electron beams
DE102013219173B4 (en) * 2013-09-24 2016-03-03 Siemens Aktiengesellschaft Power supply for electrical focusing of electron beams
US9660597B2 (en) 2013-09-24 2017-05-23 Siemens Aktiengesellschaft Voltage supply for electrical focusing of electron beams

Also Published As

Publication number Publication date
JPS553195A (en) 1980-01-10
CA1130464A (en) 1982-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102005055160B4 (en) Control circuit for current and voltage control in a switching power supply
DE966038C (en) Power supply device for an electrical discharge system
DE3587792T2 (en) Electronic ballast for fluorescent lamps.
DE68914757T2 (en) Switched supply voltage circuit.
DE2841102C2 (en)
DE69106273T2 (en) Device for supplying and regulating the current for the cathode filament of an X-ray tube.
DE2657450A1 (en) FEED CIRCUIT FOR THE MICROWAVE GENERATOR OF A MICROWAVE HEATING DEVICE OR METHOD OF OPERATING SUCH MICROWAVE GENERATOR
DE2627620A1 (en) CONTROL CIRCUIT ARRANGEMENT FOR GENERATING A CONTROL SIGNAL FOR A VOLTAGE CONVERTER
DE2924682A1 (en) Supply circuit for X=ray tube - has feedback from HV output of multiplier cascade to control amplitude or oscillator at input of cascade
DE2810872A1 (en) FEEDING ARRANGEMENT FOR A TUBE WITH A MICROCHANNEL PLATE
DE3101848A1 (en) "SWITCHING POWER SUPPLY FOR PENETRAPH PHOSPHORUS CATHODE RAY TUBES"
DE2048591A1 (en) High voltage control circuit for television receivers
DE2726890B2 (en) Feed and control circuit arrangement for a gas-filled neutron tube and method for feeding and regulating the neutron tube
DE3600205C2 (en)
DE967777C (en) AC generator circuit with constant holding device and rectifier section
DE2110427A1 (en) Circuit arrangement for outputting a specific output voltage when an input voltage is received
DE3136881A1 (en) "ARRANGEMENT FOR GENERATING A VARIABLE TENSION FOR AN X-RAY TUBE"
DE835478C (en) Circuit for generating a high DC voltage
EP1202068A2 (en) Method for determining the output capacitance of a voltage supply device
DE4031286C2 (en) Device for the power supply of a hot cathode
DE2419946C2 (en) Circuit arrangement for setting a power
DE737998C (en) Flip-flop for generating a saw-tooth-shaped deflection voltage or a deflection current for deflecting electron beams in electron beam tubes using a feedback transformer and a screen grid tube
DE2409927B2 (en) STARTING AND OPERATING CIRCUIT FOR A GAS-FILLED TUBE
EP2854480A1 (en) Microwave oven with fluctuation controlled heating power
DE969358C (en) Vibration generator for generating essentially saw-tooth shaped electrical vibrations

Legal Events

Date Code Title Description
8131 Rejection