DE2943816C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Röntgendiagnostikgenerator gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

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 Hoch­ spannungstransformators wird von Stromimpulsen aufgeladen und durch die Röntgenröhre entladen. Bei konstanter Form der Strom­ impulse kann als Stellgröße für die Röntgenröhrenspannung die Taktfrequenz der Stromimpulse dienen. In diesem Fall stellt der Regler die Taktfrequenz ein und hält dadurch die Röntgenröhren­ spannung konstant.

Der Sollwert des Regelkreises gibt den Spitzenwert der Röntgen­ röhrenspannung vor. Aufgrund des Regelprinzips - der Benutzung des Wechselrichters als Stellglied - ist es aber nicht möglich, diesen Spitzenwert konstant zu halten, sondern nur den Mittel­ wert der Spannung an der Kapazität und damit an der Röntgenröh­ re. Da die Welligkeit der Röntgenröhrenspannung stark vom Rönt­ genröhrenstrom abhängt, können sich zu ein und demselben Soll­ wert für die Röntgenröhren-Spitzenspannung in Abhängigkeit vom Röntgenröhrenstrom unterschiedliche Istwerte dieser Spannung ergeben.

Durch die JP-OS 54-1 22 992 ist ein Röntgendiagnostikgenerator mit einem Hochspannungstransformator und einem vorgeschalteten Stelltransformator bekannt, bei dem die Regelung des Spitzen­ wertes der Röntgenröhrenspannung mit Hilfe einer Abtast- und Halteschaltung zur Gewinnung des Istwertsignales erfolgt. Diese Regelungstechnik ist bei Röntgendiagnostikgeneratoren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 (Hochfrequenzgeneratoren) wegen der hohen Speisefrequenz praktisch nicht anwendbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Röntgendiagno­ stikgenerator der eingangs genannten Art so auszubilden, daß der als Sollwert vorgegebene Spitzenwert der Röntgenröhrenspan­ nung auch exakt eingehalten wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kenn­ zeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. 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 Unteran­ spruch.

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 Hochspannungstransforma­ tor 2 Wechselspannungsimpulse zu, die nach Übertragung im Hochspannungsgleichrichter 3 gleichgerichtet werden und den Kondensator 4 aufladen. Der Kondensator 4 ent­ lädt 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 entsprechen­ des Signal abgegriffen ist. Dieses Signal ist einem Vergleicher 8 zugeführt, der es mit einem Sollwertsi­ gnal am Eingang 9 vergleicht und einem Röntgenröhren­ spannungsregler 10 ein Differenzsignal zuführt. Der Röntgenröhrenspannungsregler 10 steuert einen Taktge­ ber 11, der die Frequenz des Wechselrichters 5 so ein­ stellt, daß Regelabweichungen ausgeregelt werden.

Würde das Sollwertsignal am Eingang 9 des Vergleichers 8 dem gewünschten Spitzenwert der Röntgenröhrenspan­ nung 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 eingestell­ ten Röntgenröhrenstrom bei einem bestimmten Sollwert für den Spitzenwert der Röntgenröhrenspannung unter­ schiedliche Werte annehmen. Um dies zu vermeiden, ist das Sollwertsignal für den Spitzenwert der Röntgenröh­ renspannung, das am Eingang 12 liegt, einem Vergleicher 13 zugeführt, der es mit einem am Eingang 14 liegenden Signal vergleicht, das dem Spitzen-Istwert der Rönt­ genröhrenspannung entspricht. Dieses Spitzen-Istwert­ signal am Eingang 14 wird durch eine Abtast- und Halte­ schaltung 15 gewonnen, die durch den Taktgeber 11 bei jeder Periode kurz vor dem Erreichen des Spitzenwertes zurückgesetzt wird. Das Differenzsignal des Verglei­ chers 13, das der Differenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert der Röntgenröhren-Spitzenspannung ent­ spricht, ist einem Regler 16 mit Integralanteil zuge­ führt, der an seinem Ausgang 17 ein dem Integral die­ ser Differenz entsprechendes Signal liefert und somit seinen Ausgangswert beibehält, solange sein Eingangs­ signal Null ist. Dieses Signal wird in einem Verglei­ cher 18 vom Sollwertsignal subtrahiert, so daß das Ein­ gangssignal 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 (2)

1. Röntgendiagnostikgenerator mit einem von einem Wechselrich­ ter gespeisten Hochspannungstransformator, einem dem Hochspan­ nungstransformator nachgeschalteten Gleichrichter und einer dem Gleichrichter nachgeschalteten, parallel zur Röntgenröhre ge­ schalteten Kapazität, an der ein dem Istwert der Röntgenröhren- Spannung entsprechendes Signal abgegriffen wird, das dem Ist­ werteingang eines Regelkreises für die Röntgenröhren-Spannung zugeführt wird, welcher über den Wechselrichter Regelabweichun­ gen ausregelt, dadurch gekennzeichnet, daß am Sollwerteingang (9) eines einem Röntgenröhrenspannungs­ regler (10) vorgeschalteten Vergleichers (8), an dessen Ist­ werteingang der Istwert der Röntgenröhren-Spannung anliegt, ein Sollwertbildner (12 bis 18) angeschlossen ist, welcher als Sollwertsignal die Differenz zwischen dem eingestellten Soll­ wert der Röntgenröhren-Spitzenspannung und dem zeitlichen In­ tegral der Differenz des Istwertes der Röntgenröhren-Spitzen­ spannung und des eingestellten Sollwertes der Röntgenröhren- Spitzenspannung liefert.

2. Röntgendiagnostikgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwertbildner (12 bis 18) eine Abtast- und Halteschaltung (15) zum Erfassen des je­ weils aktuellen Istwertes der Röntgenröhren-Spitzenspannung und einen ersten Vergleicher (13) aufweist, dem das Ausgangssignal der Abtast- und Halteschaltung (15) und der eingestellte Soll­ wert der Röntgenröhren-Spitzenspannung zugeführt werden, daß das der Differenz aus dem Istwert der Röntgenröhren-Spitzen­ spannung und dem eingestellten Sollwert der Röntgenröhren-Spit­ zenspannung entsprechende Ausgangssignal des ersten Verglei­ chers (13) auf den Eingang eines Reglers (16) mit Integralan­ teil gegeben wird, daß das Ausgangssignal des Reglers (16) mit Integralanteil in einem zweiten Vergleicher (18) von dem einge­ stellten Sollwert der Röntgenröhren-Spitzenspannung subtrahiert wird und daß das Ausgangssignal des weiteren Vergleichers (18) als Sollwertsignal dem Sollwerteingang (9) des dem Röntgenröh­ renspannungsregler (10) vorgeschalteten Vergleichers (8) zuge­ leitet wird, an dessen Istwerteingang der Istwert der Röntgen­ röhren-Spannung anliegt.