DE2943816A1

DE2943816A1 - Roentgendiagnostikgenerator mit einem von einem wechselrichter gespeisten hochspannungstransformator

Info

Publication number: DE2943816A1
Application number: DE19792943816
Authority: DE
Inventors: Ing.(grad.) Heinz Baumann; Peter Dipl.-Ing. 8521 Uttenreuth Tichy
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1979-10-30
Filing date: 1979-10-30
Publication date: 1981-05-14
Also published as: DE2943816C2

Description

Röntgendiagnostikgenerator mit einem von einem Wechsel-
richter gespeisten Hochspannungstransformator Die Erfindung betrifft einen Röntgendiagnostikgenerator mit einem von einem Wechselrichter gespeisten Hochspannungstransformator und einer parallel zum Hochspannungstransformator geschalteten Kapazität, an der ein dem Istwert der Röntgenröhrenspannung entsprechendes Signal abgegriffen ist, das einem Regelkreis für die Röntgenröhrenspannung zugeführt ist, in dem über den Wechselrichter eine Ausregelung von Regelabweichungen erfolgt.
Ein Röntgendiagnostikgenerator dieser Art ist in der DE-OS 21 28 248 beschrieben. Die Ausregelung von Regelabweichungen erfolgt dabei über das Tastverhältnis der Ausgangsspannung des Hochspannungstransformators. Die Kapazität am Ausgang des Hochspannungstransformators wird von Stromimpulsen aufgeladen und durch die Röntgenröhre entladen. Bei konstanter Form der Stromimpulse kann als Stellgröße für die Röntgenröhrenspannung die Taktfrequenz der Stromimpulse dienen. In diesem Fall stellt der Regler die Taktfrequenz ein und hält dadurch die Röntgenröhrenspannung konstant.
Der Sollwert des Regelkreises gibt den Spitzenwert der Röntgenröhrenspannung vor. Aufgrund des Regelprinzips - der Benutzung des Wechselrichters als Stellglied -ist es aber nicht möglich, diesen Spitzenwert konstant zu halten, sondern nur den Mittelwert der Spannung an der Kapazität und damit an der Röntgenröhre. Da die Welligkeit der Röntgenröhrenspannung stark vom Röntgenröhrenstrom abhängt, können sich zu ein und demselben Sollwert für die Röntgenröhren-Spitzenspannung in Abhängigkeit vom Röntgenröhrenstrom unterschiedliche Istwerte dieser Spannung ergeben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Röntgendiagnostikgenerator der eingangs genannten Art so auszubilden, daß der als Sollwert vorgegebene Spitzenwert der Röntgenröhrenspannung auch exakt eingehalten wird.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am Sollwerteingang des Röntgenröhrenspannungsreglers ein Sollwertbildner angeschlossen ist, der das Sollwertsignal für den Röntgenröhrenspannungsregler aus der Differenz zwischen dem eingestellten Sollwert für die Röntgenröhren-Spitzenspannung und dem Istwert der Röntgenröhren-Spitzenspannung bildet. Obwohl auch in diesem Regelkreis für die Röntgenröhrenspannung der Mittelwert der Röntgenröhrenspannung konstant gehalten wird, folgt der Spitzenwert exakt dem eingestellten Sollwert, denn der Sollwert für den Röntgenröhrenspannungsregler ist ja gegenüber dem eingestellten Sollwert reduziert.
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung in Verbindung mit dem Unteranspruch.
In der Zeichnung ist eine Röntgenröhre 1 dargestellt, die von einem Hochspannungstransformator 2 über einen Hochspannungsgleichrichter 3 gespeist wird. Parallel zum Ausgang des Hochspannungsgleichrichters 3 liegt ein Kondensator 4. Der Hochspannungstransformator 2 ist primärseitig an einem Wechselrichter 5 angeschlossen, der über einen Netzgleichrichter 6 am Speisenetz liegt.
Der Wechselrichter 5 führt dem Hochspannungstransformator 2 Wechselspannungsimpulse zu, die nach Übertragung im Hochspannungsgleichrichter 3 gleichgerichtet werden und den Kondensator 4 aufladen. Der Kondensator 4 entlädt sich andererseits über die Röntgenröhre 1. Die Spitzenspannung am Kondensator 4 hängt von, der Frequenz der Ausgangssignale des Wechselrichters 5 ab.
Zur Regelung der Spitzenspannung an der Röntgenröhre 1 ist an ihr ein Spannungsteiler 7 angeschlossen, an dem ein dem Istwert der Röntgenröhrenspannung entsprechendes Signal abgegriffen ist. Dieses Signal ist einem Vergleicher 8 zugeführt, der es mit einem Sollwertsignal am Eingang 9 vergleicht und einem Röntgenröhrenspannungsregler 10 ein Differenzsignal zuführt. Der Röntgenröhrenspannungsregler 10 steuert einen Taktgeber 11, der die Frequenz des Wechselrichters 5 so einstellt, daß Regelabweichungen ausgeregelt werden.
Würde das Sollwertsignal am Eingang 9 des Vergleichers 8 dem gewünschten Spitzenwert der Röntgenröhrenspannung entsprechen, so würde wegen des wellenförmigen Verlaufes der Röntgenröhrenspannung aufgrund der Auf-und Entladung des Kondensators 4 nur der Mittelwert der Röntgenröhrenspannung konstant gehalten werden.
Der Spitzenwert könnte in Abhängigkeit vom eingestellten Röntgenröhrenstrom bei einem bestimmten Sollwert für den Spitzenwert der Röntgenröhrenspannung unterschiedliche Werte annehmen. Um dies zu vermeiden, ist das Sollwertsignal für den Spitzenwert der Röntgenröhrenspannung, das am Eingang 12 liegt, einem Vergleicher 13 zugeführt, der es mit einem am Eingang 14 liegenden Signal vergleicht, das dem Spitzen-Istwert der Röntgenröhrenspannung entspricht. Dieses Spitzen-Istwertsignal am Eingang 14 wird durch eine Abtast- und Halteschaltung 15 gewonnen, die durch den Taktgeber 11 bei jeder Periode kurz vor dem Erreichen des Spitzenwertes zurückgesetzt wird. Das Differenzsignal des Vergleichers 13, das der Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert der Röntgenröhren-Spitzenspannung entspricht, ist einem Regler 16 mit Integralanteil zugeführt, der an seinem Ausgang 17 ein dem Integral dieser Differenz entsprechendes Signal liefert und somit seinen Ausgangswert beibehält, solange sein Eingangssignal Null ist. Dieses Signal wird in einem Vergleicher 18 vom Sollwertsignal subtrahiert, so daß das Eingangssignal des Vergleichers 8 am Eingang 9, das den Sollwert für den Röntgenspannungsregler bestimmt, um den Ausgangswert des Sollwertreglers 16 reduziert ist.
Dadurch ist erreicht, daß der Mittelwert, auf den der Regler 10 regelt, um ein solches Maß gegenüber dem Sollwertsignal am Eingang 12 reduziert ist, daß er auf dem Spitzenwert zu liegen kommt, d.h., daß der Spitzenwert konstant gehalten wird.

Claims

Patentansprüche ro C Röntgendiagnostikgenerator mit einem von einem Wechselrichter gespeisten Hochspannungstransformator und einer parallel zum Hochspannungstransformator geschalteten Kapazität, an der ein dem Istwert der Röntgenröhrenspannung entsprechendes Signal abgegriffen ist, das einem Regelkreis für die Röntgenröhrenspannung zugeführt ist, in dem über den Wechselrichter eine Ausregelung von Rgelabweichungen erfolgt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß am Sollwerteingang (9) des Röntgenröhrenspannungsreglers (10) ein Sollwertbildner (13, 16, 18) angeschlossen ist, der das Sollwertsignal für den Röntgenröhrenspannungsregler (10) aus der Differenz zwischen dem eingestellten Sollwert für die Röntgenröhren-Spitzenspannung und dem Istwert der Röntgenröhren-Spitzenspannung bildet.
2. Röntgendiagnostikgenerator nach Anspruch 1, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Sollwertbildner (13, 16, 18) einen Vergleicher (13) für den Ist- und den Sollwert der Röntgenröhren-Spitzenspannung aufweist, dessen Ausgangssignal dem Eingang eines Reglers (16) mit I-Anteil zugeführt ist, dessen Ausgang an einem Subtrahierglied (18) angeschlossen ist, das das Ausgangssignal dieses Reglers (16) vom eingestellten Sollwert der Röntgenröhren-Spitzenspannung subtrahiert und die Differenz dem Röntgenröhrenspannungsregler (10) als Sollwertsignal zuführt.