DE4335708A1 - Stromversorgung für Röntgenröhren sowie Verfahren für deren Betrieb - Google Patents

Stromversorgung für Röntgenröhren sowie Verfahren für deren Betrieb

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Er­ zeugung einer Hochspannung, insbesondere zur Ansteuerung von Röntgenröhren, bei welchem ein Wechselrichter mit mehreren Schaltzuständen einen Schwingkreis speist, der aus mindestens einem Kondensator und einem Hochspan­ nungstransformator besteht, sowie eine Schaltung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Die Ansteuerung von Röntgenröhren und ähnli­ chen Hochspannungsverbrauchern geschieht heutzutage in der Regel über Wechselrichter und geeignete Schaltungen aus Thyristoren oder Transistoren. Dabei wird vom Wech­ selrichter ein Hochspannungstransformator in einem Schwingkreis gespeist. Die Wechselrichterfrequenz ent­ spricht dabei im wesentlichen der Resonanzfrequenz des Schwingkreises und ist in der Regel fest eingestellt.
Bei derartigen Schaltungen treten verschie­ dene Probleme auf. Wenn z. B. die Resonanzfrequenz des Schwingkreises von der Wechselrichterfrequenz abweicht, muß der Wechselrichter unter Strom geschaltet werden. Dies geschieht insbesondere, wenn sich die Last und somit die Dämpfung im Schwingkreis ändert.
Wird der Wechselrichter unter Strom geschal­ tet; kommt es zu Störungen im Radiobereich, zu Rückwir­ kungen auf das Versorgungsnetz sowie zu Spannungsspitzen in der Hochspannung. Außerdem wird der Leistungsverlust im Wechselrichter größer, was zu schlechterer Effizienz der Wechselrichtung sowie unter Umständen zu Beschädi­ gungen der Schaltelemente führt.
Deshalb stellt sich die Aufgabe, eine Strom­ versorgung insbesondere für Röntgenröhren sowie ein Ver­ fahren zu deren Betrieb zu finden, welches die genannten Nachteile nicht aufweist.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß dem ersten Patentanspruch sowie durch die Schaltung gemäß dem achten Patentanspruch erfüllt.
Eine so aufgebaute und gesteuerte Schaltung arbeitet immer in der Resonanz des Schwingkreises. Der Wechselrichter wird nur dann geschaltet, wenn der Strom im Schwingkreis im wesentlichen null ist. Damit werden die Schaltverluste und Störungen minimal und der Strom hat einen idealen sinusförmigen Verlauf.
In einer bevorzugten Ausführung der Schaltung und ihrer Steuerung wird der Wechselrichter zudem von einem Zwischenkreisregler gespeist, der ebenfalls mit sehr kleiner Verlustleistung und kleinen Störungen ar­ beitet. Damit ergibt sich eine äußerst verlust- und störungsarme Regelung für Röntgenröhren und andere Hochspannungsverbraucher.
Weitere Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung einer Ausführung anhand der Figu­ ren ersichtlich. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Übersicht über die Versor­ gungsschaltung,
Fig. 2 eine schematische Darstellung Zwischenkreissteuerung,
Fig. 3 das Zustandsdiagramm des Steuer­ automaten der Zwischenkreissteuerung,
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Wechselkreissteuerung,
Fig. 5 das Zustandsdiagramm des ersten Steuerautomaten der Wechselkreissteuerung, und
Fig. 6 das Zustandsdiagramm des zweiten Steuerautomaten der Wechselkreissteuerung.
Fig. 1 zeigt eine schematische Übersicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Versorgungsschaltung. Sie besteht im wesentlichen aus einer Mittelfrequenz-Umrichterschaltung. Das Versor­ gungsnetz wird über einen Netzfilter 1 auf eine 6-puls Brücke 2 und einen Glättungskondensator 3 geführt. Die Spannung (u1) vom Glättungskondensator wird in einen Schaltregler bestehend aus Schaltelement 4, Freilaufdiode 5 und Glättungsglied 6, 7 geregelt und auf einen Zwi­ schenkreis (Spannung u2) geführt.
Der Zwischenkreis versorgt einen Wechsel­ richter, welcher aus den vier Schaltelementen 8, 9, 10 und 11 besteht, die in der bekannten Form einer H- Brückenschaltung ausgeführt sind. In der Schaltbrücke dieser Schaltung wird also eine im wesentlichen rechteckförmige Spannung erzeugt. Diese Spannung liegt über einem Schwingkreis bestehend aus einem Koppelkon­ densator 12 und der Primärwicklung eines Hochspannungs­ transformators 13. An der Sekundärseite des Transforma­ tors 13 wird die Hochspannung gleichgerichtet und an die Röhre 15 geführt.
Die Steuerung 14 des Umrichters steuert dabei die Schaltelemente 8, 9, 10 und 11 des Wechselrichters sowie das Schaltelement 4 des Schaltreglers des Zwi­ schenkreises. Zur Führung der Steuerung 14 werden der Strom i2 im Schwingkreis, der Strom i1 im Zwischenkreis sowie die Spannung u2 im Zwischenkreis bestimmt. Außerdem sind drei Steuersignale (u2soll, Stop ZK, Stop WR) vorgesehen, über die die Spannung im Zwischenkreis gere­ gelt sowie der Zwischenkreis und der Wechselrichter aus­ geschaltet werden.
Die Steuerung 14 ist so ausgestaltet, daß die Frequenz des Wechselrichters der Resonanzfrequenz des Schwingkreises entspricht, welche z. B. im Bereich von 10 kHz liegen kann.
Die Steuerung 14 teilt sich in zwei Haupt­ gruppen auf, die Zwischenkreissteuerung (Fig. 2) und die Wechselrichtersteuerung (Fig. 4).
Die Zwischenkreissteuerung wird schematisch in der Fig. 2 gezeigt. Sie besteht aus zwei Komparatoren 17, 18 sowie einem Steuerautomaten 16, welcher z. B. ein programmierbarer sequentieller Logikbaustein sein kann. In einer bevorzugten Ausführung wird dazu ein "Moore-Automat" verwendet. Zur Steuerung des Steuer­ automaten 16 ist ein Taktsingal CLK1 vorgesehen.
Der Steuerautomat 16 steuert direkt oder über eine geeignete Kopplung das Schaltelement 4 des Schalt­ reglers des Zwischenkreises.
Die Eingänge J1 bis J5 der Zwischenkreis­ steuerung haben folgende Funktionen. J1 (Stop ZK) be­ wirkt, daß der Schalter 4 geöffnet und somit die Strom­ zufuhr zum Zwischenkreis unterbrochen wird. J2 entspricht im wesentlichen der Spannung u2 im Zwischenkreis. Diese Spannung wird im Komparator 17 mit einer Sollspannung (u2 soll) verglichen, welche am Eingang J3 anliegt. J4 ist eine Spannung, die zum Strom i1 im Zwischenkreis propor­ tional ist. Sie wird im Komparator 18 mit einem Maximal­ wert (i1 max) verglichen, der über Eingang J5 geführt wird.
Das Zustandsdiagramm des Steuerautomaten wird in Fig. 3 gezeigt. Dabei sind alle Zustände, die einem eingeschalteten Schaltelement 4 entsprechen, mit einem Stern markiert.
Man kann vier Regelphasen des Automaten unterscheiden, welche zyklisch durchlaufen werden:
In einer ersten Phase (Zustände off 1 bis off 3) ist das Schaltelement 4 geöffnet. Die Dauer dieser ersten Phase ist unveränderlich und beträgt im vorlie­ genden Beispiel drei Taktzyklen.
In einer zweiten Phase (Zustände ofw 1 bis ofw 7 rsp. onb 1 bis onb 7) wird das Schaltelement 4 geschlossen, sobald die Spannung im Zwischenkreis zu klein und der Strom im Zwischenkreis nicht zu groß ist. Dazu wird die Bedingung H getestet, welche aus den Si­ gnalen der Komparatoren 17 und 18 abgeleitet wird, gemäß
H = Uzktief UND NICHT Izkhoch
Die zweite Phase des Steuerautomaten 16 wird erst ver­ lassen, wenn das Schaltelement 4 geschlossen ist.
In einer dritten Phase (Zustände on 1 bis on 3) ist das Schaltelement 4 geschlossen. Die Länge dieser dritten Phase ist fest und dauert im vorliegenden Bei­ spiel drei Taktzyklen.
In einer vierten Phase (Zustände onw 1 bis onw 7 rsp. ofb 1 bis ofb 7) wird das Schaltelement 4 geöffnet, sobald die Spannung oder der Strom im Zwi­ schenkreis zu groß ist, was bei der Erfüllung der Be­ dingung T gegeben ist. T ist komplementär zu H definiert als
T = NICHT Uzktief ODER Izkhoch.
Die vierte Phase des Steuerautomaten wird erst verlassen, wenn das Schaltelement 4 geöffnet ist.
Die Anzahl der Zustände in den einzelnen Phasen richtet sich nach der minimalen Einschaltzeit und der maximalen Betriebsfrequenz des Schaltelements 4. Da der Automat nur nach dem Eintreffen eines Taktimpulses weiterschalten kann, ergibt sich die Taktfrequenz aus der minimalen Einschaltdauer des Schaltelements 4.
Dank der so ausgestalteten Steuerung wird erreicht, daß eine minimale Anzahl von Schaltvorgängen verwendet und die Zwischenkreisspannung dennoch sehr gut konstant gehalten wird. Dadurch werden sowohl die Stör­ signale als auch die Verlustleistung im Schaltelement 4 auf ein Minimum reduziert.
Dank der verzögernden Wirkung der Phasen 1 und 3 wird verhindert, daß zwei Schaltvorgänge sehr kurz aufeinanderfolgen würden, was Verlustspitzen im Schalt­ element 4 verhindert.
Die Wechselrichtersteuerung wird schematisch in Fig. 4 gezeigt. Sie steuert die Schaltelemente 8 bis 11 der H-Brückenschaltung. Sie besteht im wesentlichen aus einem Komparator 21 und zwei Steuerautomaten 19, 20. Auch diese Steuerautomaten sind im vorliegenden Ausfüh­ rungsbeispiel als sequentielle Logikschaltungen ausge­ staltet, wobei vorzugsweise ebenfalls "Moore-Schaltungen" verwendet werden. Die Taktfrequenz CLK2 der Steuerauto­ maten liegt typischerweise im Bereich mehrerer Megahertz.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind übers Kreuz liegende Schaltelemente 9 und 10 rsp. 8 und 11, die je einen Zweig des Wechselrichters bilden, in Gruppen zusammengefaßt. Dabei wird jede Gruppe über je einen Ausgang des Steuerautomaten 20 angesteuert. Die Ansteuerung der Schaltelemente kann im wesentlichen direkt oder auch indirekt, insb. über eine geeignete Potentialtrennung, geschehen.
In der Wechselrichtersteuerung nach Fig. 4 übernimmt der erste Steuerautomat 19 als Kontrollautomat die Überwachung der Zeitabläufe und sorgt insbesondere dafür, daß die Schaltfrequenz des Wechselrichters innerhalb vorgegebener Grenzen liegt. Der zweite Steuer­ automat 20 übernimmt die Ansteuerung der Schaltelemente 8 bis 11. Er entscheidet abhängig von der Stromrichtung im Schwingkreis welcher Zweig des Wechselrichters einge­ schaltet ist und steuert die Umschaltung zwischen den Zweigen.
Zur Synchronisation der Wechselrichtersteue­ rung mit dem Schwingkreis liegt über den Eingängen J6 und J7 eine Spannung, welche zum Strom im Schwingkreis pro­ portional ist. Im Komparator 21 wird ein logisches Signal erzeugt, welches dem Vorzeichen dieses Stroms entspricht.
Zum Ausschalten des Wechselrichters wird der Eingang J8 verwendet. Mit einem Signal an diesem Eingang kann die Wechselrichtersteuerung dazu gezwungen werden, beide Zweige 9, 10 rsp. 8, 11 auszuschalten.
Zur Synchronisation der beiden Steuerauto­ maten werden die Signale ON, OFF und TRIG verwendet. TRIG zeigt dabei an, daß beide Zweige der H-Brückenschaltung ausgeschaltet sind ("hochohmiger" Ausschaltzustand des Wechselrichters). Das Signal ON signalisiert dem zweiten Kontrollautomat, daß er einen Zweig ein- (ON=1) oder ausschalten (ON=0) darf. Das Signal OFF zwingt den zweiten Kontrollautomaten, einen eingeschalteten Zweig auszuschalten.
Die Funktion der Wechselrichtersteuerung wird aus den Zustandsdiagrammen der beiden Steuerautomaten ersichtlich, welche in den Fig. 5 und 6 gezeigt wer­ den.
Die Zustände des ersten Steuerautomaten 19 (Fig. 5) sind mit Z00, Z01 und Z10 bezeichnet, wobei die erste Ziffer den Zustand des OFF-Signals und die zweite Ziffer den Zustand des ON-Signals angibt.
Ein Zyklus des Steuerautomaten 19 beginnt bei Zustand Z10. In diesem Zustand hat der zweite Steuer­ automat 20 in der Regel bereits beide Zweige des Wech­ selrichters abgeschaltet. Falls dies nicht der Fall ist, so wird er über daß OFF-Signal (welches im Zustand Z10 aktiviert ist) dazu gezwungen. Der Zustand Z10 wird erst dann verlassen, wenn der zweite Steuerautomat 20 über das Signal TRIG bestätigt, daß beide Zweige des Wechsel­ richters ausgeschaltet sind und wenn kein Stop-Signal (Stop WR, Eingang J8) an der Steuerung anliegt.
In diesem Falle wird ein Zustand Z00 einge­ nommen, welcher eine Totzeit bewirkt, die insbesondere gewährleistet, daß zum völligen Ausschalten der Schalt­ elemente 8 bis 11 des Wechselrichters genügend Zeit ver­ streicht.
Die nächste Gruppe von n Zuständen sind Z01 Zustände, die das ON-Signal auf logisch 1 setzen. Darauf­ hin wird der zweite Steuerautomat 20 einen der Zweige des Wechselrichters einschalten.
Nach Durchlaufen der n Zustände Z01 wird der erste der m Zustände Z00 erreicht. Dabei wird das ON- Signal auf logisch 0 gesetzt. Von diesem Zeitpunkt an ist es dem zweiten Steuerautomaten 20 erlaubt, den momentan eingeschalteten Zweig wieder auszuschalten, wenn die Richtung des Stroms im Schwingkreis wechselt. Sobald dies geschehen ist, wird das TRIG-Signal aktiviert. Dadurch gelangt der erste Steuerautomat 19 wieder in den Aus­ gangszustand Z10.
Das Zustandsdiagramm des zweiten Steuerauto­ maten 20 wird in Fig. 6 gezeigt. Dieser Automat hat 8 Zustände. In den Zuständen OFF1, OFF2, OFF1′ und OFF2′ sind beide Zweige 9, 10 und 8, 11 ausgeschaltet und das TRIG-Signal ist aktiviert. In den Zuständen ON1 und ON1′ ist der eine Zweig, in ON2 und ON2′ der andere Zweig eingeschaltet und das TRIG-Signal deaktiviert.
Im Normalbetrieb ist das OFF-Signal nicht aktiv und die Zustände OFF1, ON1, OFF2 und ON2 werden zyklisch durchlaufen. Ein Zyklus beginnt z. B. bei OFF1, mit beiden Zweigen ausgeschaltet.
Sobald das ON-Signal auf logisch 1 geht, wird der Zustand ON1 eingenommen und der eine Zweig einge­ schaltet. Im Normalbetrieb ist der Steuerautomat dabei so synchronisiert, daß der Strom im Schwingkreis in posi­ tive Richtung fließt. Wenn dieser Strom umkehrt, wird das Signal i2pos auf logisch 0 gehen. Dadurch geht der zweite Steuerautomat 20 in den Zustand OFF2, in welchem wiederum alle Zweige des Wechselrichters ausgeschaltet sind.
Während der zweite Steuerautomat 20 vom Zustand OFF1 in den Zustand OFF2 gelangt ist, hat der erste Steuerautomat 19 einen ganzen Zustandszyklus durchlaufen. Er gelangt somit wieder in einen Z01-Zustand (ON=1, OFF=0), womit der zweite Steuerautomat in den Zustand ON2 übergeht und den anderen Zweig des Wechsel­ richters einschaltet. Er verläßt diesen Zustand erst, wenn der erste Steuerautomat in einem Z00-Zustand ist und der Strom im Schwingkreis sein Vorzeichen erneut wechselt (i2pos = 1).
Wenn im Falle einer Störung und insbesondere bei Wegfall des Signals i2pos der Ablauf der Zustände gestört wird, so kann der ON1 rsp. ON2-Zustand zu lange andauern. In diesem Falle wird er nach Verstreichen von n+m Taktzyklen (siehe Fig. 5) durch ein OFF-Signal unterbrochen und in den OFF2′- oder OFF1′-Zustand ge­ zwungen. Von dort geht der Automat in den Zustand ON2′ rsp. ON1′ über. Diese Zustände werden im Gegensatz zu den Zuständen ON2 und ON1 nur durch das OFF-Signal beendet.
Wird das Ausschalten mehrerer nacheinander­ folgender Einschaltzustände im Störfall also durch das OFF-Signal gesteuert (und nicht wie normalerweise durch eine Änderung in i2pos), so wird der zweite Steuer­ automat zyklisch durch die Zustände OFF1, ON1, OFF2′, ON2′ oder OFF2, ON1′, OFF1′, ON2 gehen. Damit ist gewährleistet, daß auch in diesem Falle beide Zweige der Wechselbrücke symmetrisch betrieben werden. Dies verhin­ dert, daß über dem Schwingkreis ein Gleichspannungs­ anteil liegt, der je nach Ausgestaltung des Wechselrich­ ters und des Schwingkreises zu Beschädigungen führen kann.
Wie bereits angedeutet, garantiert das Zu­ sammenspiel der beiden Steuerautomaten 19 und 20 auch, daß die Schaltfrequenz der Wechselbrücke innerhalb bestimmter Grenzen liegt. Die minimale Einschaltdauer TON,min eines Zweigs wird dabei durch die Zahl n der Z01- Zustände des ersten Steuerautomaten 19 festgelegt. Die maximale Einschaltdauer TON,max ist durch m+n gegeben, wobei m durch die Zahl aufeinanderfolgender Z00-Zustände definiert ist.
Da der Übergang zwischen dem Einschaltzu­ stand eines Zweiges und dem Einschaltzustand des nächsten Zweiges immer über einen Zustand geht, in dem beide Zweige ausgeschaltet sind (Ausschaltzustand), wird ver­ hindert, daß es wegen der endlichen Schaltzeiten der Schaltelemente zu transienten Stromspitzen kommt. Im Normalbetrieb ist aber auch gewährleistet, daß die der Ausschaltzustand nach einem oder wenigen Taktimpulsen (CLK2) wieder verlassen wird. Somit ist die Dauer des Ausschaltzustandes sehr viel kleiner als die Resonanz­ periodendauer des Schwingkreises, was sicherstellt, daß beim Einschalten des nächsten Zweiges keine Umschalt­ sprünge stattfinden.
Es versteht sich, daß das vorliegende Bei­ spiel nicht die einzige Möglichkeit ist, eine erfindungsgemäße Steuerung zu realisieren.
So ist die beschriebene Ausgestaltung rsp. Programmierung der Steuerautomaten nur eine vieler möglicher Ausführungsbeispiele. Auch ist es denkbar, die gesamte Steuerung in einem einzigen sequentiellen Logik­ baustein unterzubringen.
Im vorliegenden Beispiel ist die Steuerung in mehreren "Moore-Automaten" realisiert. Andere Steuer­ systeme sind aber durchaus denkbar. So können z. B. dis­ krete logische Bauelemente und geeignete Zeitgeber ver­ wendet werden. In einer anderen bevorzugten Ausführung werden die Funktionen der Steuerung des Umrichters von einem Mirkoprozessorsystem übernommen, welches insbe­ sondere die Steuerautomaten 16, 19 und 20 ersetzt.
Der Wechselrichter der vorliegenden Aus­ führung ist als H-Brückenschaltung ausgeführt. Als Schaltelemente 8 bis 11 werden z. B. geeignete Transi­ storen verwendet. Andere Ausführungen des Wechsel­ richters, wie sie dem Fachmann bekannt sind, können aber ebenfalls in der beschriebenen Weise verwendet werden. So kann der Wechselrichter z. B. auch als einfache Komple­ mentärstufe mit kapazitiver Kopplung an den Schwingkreis oder als mehrphasige Brücke ausgestaltet sein.
In allen Fällen garantiert die erfindungsgemäße Ansteuerung jedenfalls einen Betrieb mit mini­ malen Störungen und kleiner Verlustleistung.

Claims (13)

1. Verfahren zur Erzeugung von Hochspannung, insbesondere zur Ansteuerung von Röntgenröhren, bei wel­ chem ein Wechselrichter mit mehreren Schaltzuständen einen Schwingkreis speist, der aus mindestens einem Kon­ densator und einem Hochspannungstransformator besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltzustand des Wech­ selrichters im wesentlichen nur während des Nulldurch­ gangs des Stroms im Schwingkreis geändert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zur Bestimmung des Nulldurchgangs das Vorzeichen des Stroms im Schwingkreis gemessen wird.
3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Wechselrichter einen ersten und einen zweiten Schaltzustand zur Erzeugung einer ersten resp. einer zweiten Spannung über dem Schwingkreis sowie einen hochohmigen Ausschaltzustand aufweist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Wechselrichter im wesentlichen während des Nulldurchgangs des Stromes von einem der zwei Schaltzustände in den Ausschaltzustand und nach einer Ausschaltzeit vom Ausschaltzustand in den anderen der zwei Schaltzustände gebracht wird, wobei in einem Nor­ malbetriebszustand die Ausschaltzeit wesentlich kleiner als die Resonanzperiodendauer des Schwingkreises ist.
4. Verfahren nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Steuerung des Wechselrich­ ters im Normalbetriebszustand vier Betriebsphasen durch­ laufen werden, wobei
in einer ersten Betriebsphase (OFF1) der Wechselrichter in den Ausschaltzustand gebracht wird, wobei die erste Betriebsphase frühestens nach einer minimalen Ausschaltzeit verlassen wird,
in einer zweiten Betriebsphase (ON1) der Wechselrichter in den ersten Schaltzustand gebracht wird, wobei die zweite Betriebsphase beim Wechseln des Vor­ zeichens des Stroms im Schwingkreis verlassen wird,
in einer dritten Betriebsphase (OFF2) der Wechselrichter in den Ausschaltzustand gebracht wird, wobei die dritte Betriebsphase frühestens nach einer minimalen Ausschaltzeit verlassen wird, und
in einer vierten Betriebsphase (ON2) der Wechselrichter in den zweiten Schaltzustand gebracht wird, wobei die vierte Betriebsphase beim erneuten Wechseln des Vorzeichens des Stroms im Schwingkreis verlassen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite (ON1) und die vierte (ON2) Betriebsphase frühestens nach einer minimalen Zeitdauer (TON,min) und spätestens nach einer maximalen Zeitdauer (TON,max) verlassen werden.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Wechselrichter aus einem Zwi­ schenkreis gespeist wird, dessen Spannung von einem Schaltregler geregelt wird, welcher ein Schaltelement und ein Glättungsglied aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement bei Unterschreiten einer Sollspannung im Zwischenkreis eingeschaltet und bei Überschreiten der Sollspannung im Zwischenkreis ausgeschaltet wird, wobei nach einem Ein- oder Ausschalten des Schaltelements eine minimale Schaltzeit verstreichen muß, bevor das Schalt­ element wieder aus- resp. eingeschaltet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß bei der Steuerung des Schalt­ reglers zyklisch vier Regelphasen durchlaufen werden, wobei
in einer ersten Regelphase, die während einer ersten Phasendauer eingenommen wird, das Schaltelement ausgeschaltet ist,
in einer zweiten Regelphase zum Einschalten des Schaltelementes, die mindestens während einer zweiten Phasendauer eingenommen und erst nach Einschalten des Schaltelements verlassen wird, das Schaltelement einge­ schaltet wird, wenn die Spannung im Zwischenkreis unter der Sollspannung und der Strom im Zwischenkreis unter einem Maximalstrom liegt,
in einer dritten Regelphase, die während einer dritten Phasendauer eingenommen wird, das Schalt­ element eingeschaltet ist, und
in einer vierten Regelphase zum Ausschalten des Schaltelements, die mindestens während einer vierten Phasendauer eingenommen und erst nach Ausschalten des Schaltelements verlassen wird, das Schaltelement ausge­ schaltet wird, wenn die Spannung im Zwischenkreis über der Sollspannung oder der Strom im Zwischenkreis über dem Maximalstrom liegt.
8. Schaltung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, welche einen Wechselrichter (8, 9, 10, 11) mit mehreren Schaltzuständen zur Speisung eines seriellen Schwingkreises aus min­ destens einem Kondensator (12) und einem Hochspannungs­ transformator (13) aufweist, gekennzeichnet durch eine Wechselrichtersteuerung (19, 20, 21) zur Ansteuerung des Wechselrichters, durch welche der Schaltzustand des Wechselrichters im Nulldurchgang des Schwingkreisstromes änderbar ist.
9. Schaltung nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Wechselrichter als H-Brücken­ schaltung ausgeführt ist, in deren Schaltbrücke der Schwingkreis angeordnet ist.
10. Schaltung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Meßschaltung zur Bestimmung des Vorzeichens des Stroms (i2) im Schwingkreis aufweist.
11. Schaltung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselrichter­ steuerung mindestens teilweise in sequentieller Logik oder Mikroprozessortechnik ausgeführt ist.
12. Schaltung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselrichter aus einem Gleichstrom-Zwischenkreis gespeist wird, dessen Spannung von einem Zwischenkreisregler (4, 5, 6, 7) geregelt ist, welcher als Schaltregler ausgeführt ist und ein Schaltelement (4), ein Glättungsglied (6, 7) sowie eine Zwischenkreissteuerung (16, 17, 18) zur Steuerung des Schaltelements aufweist.
13. Schaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenkreissteuerung min­ destens teilweise in sequentieller Logik oder Mikro­ prozessortechnik ausgeführt ist.
DE4335708A 1992-10-22 1993-10-20 Stromversorgung für Röntgenröhren sowie Verfahren für deren Betrieb Withdrawn DE4335708A1 (de)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0691801A1 (de) * 1994-07-08 1996-01-10 Hamamatsu Photonics K.K. Röntgenstrahlenquelle
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