DE467403C

DE467403C - Device for generating high-voltage direct current from a direct current source of low voltage, in particular for operating X-ray pipes

Info

Publication number: DE467403C
Application number: DES66039D
Authority: DE
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1924-05-16
Filing date: 1924-05-16
Publication date: 1928-10-24

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erzeugung sehr hoher Gleichspannungen, insbesondere zum Betriebe von Röntgenröhren, aus einem Gleichstrom von geringer Spannung, z. B. Netzspannung.The invention relates to a device for generating very high DC voltages, in particular for operating X-ray tubes from a direct current of low voltage, e.g. B. Mains voltage.

Dies geschieht gemäß der Erfindung dadurch, daß der ursprüngliche Netzstrom zunächst in an sich bekannter Weise mittels eines periodisch wirkenden, zweckmäßig rotierenden Umschalters abwechselnd durch die beiden entgegengesetzt geschalteten Primärwicklungen eines Induktors gesandt wird, so daß auf (der Sekundärseite desselben eine völlig symmetrische, hohe Wechselspannung entsteht. Diese Wechselspannung wird unter Ausnutzung beider Phasen in eine die Röntgenröhre oder den sonstigen Stromverbraucher betreibende Gleichspannung von ungefähr doppelter Höhe umgewandelt, und zwar durch Verwendung einer der hierfür bekannten Gleichrichterschaltungen, z. B. der Delon- oder Greinacher-Schaltung, die aus Kondensatoren und in verschiedenem Sinne der Stromrichtung eingeschalteten Ventilvorrichtungen besteht.This is done according to the invention in that the original mains current first in a manner known per se by means of a periodically acting, expediently rotating Changeover switch alternately through the two oppositely connected primary windings of an inductor is sent, so that on (the secondary side of the same one completely symmetrical, high alternating voltage is created. This alternating voltage is below Use of both phases in one of the X-ray tubes or other electricity consumers operating DC voltage of approximately twice the amount converted by using one of the known for this purpose Rectifier circuits, e.g. B. the Delon or Greinacher circuit, which consists of capacitors and valve devices switched on in different directions of the flow direction consists.

Die Vorteile der Kombination dieser beiden, jede für sich bekannten Einrichtungen sind sehr wesentlich. Es wird zunächst der bisherige Übelstand beseitigt, daß man bei Speisung der Anlage aus einem Gleichstromnetz auf die bisher verwendeten Umformeraggregate angewiesen ist, die infolge der Bemessung für verhältnismäßig große Leistung in Anschaffung und Unterhaltung kostspielig sind. Wollte man dagegen zur Erzeugung der erforderlichen Spannungen gewöhnliche gleichstromgespeiste Induktoren mit Unterbrecher verwenden, so hätte dies den Nachteil, daß sekundärseitig eine derart unsymmetrische Wechselspannung entstände, daß dieVerwendung der sehr vorteilhaften Delon- oder ähnlichen Schaltung unmöglich wäre. Wenn man sich schließlich zum Gleichrichten mit einer Anordnung begnügen würde, die lediglich eine Phase des Wechselstromes abschneidet, so wäre weder die Spannungsverdopplung noch die Ausnutzung beider Wechselstromphasen — wie es die Delon-Schaltung bietet ■— vorhanden.The advantages of combining these two, each known in its own right are very essential. First of all, the previous inconvenience is eliminated that one with The system is fed from a direct current network to the previously used converter units is dependent, which is costly due to the dimensioning for relatively large performance in acquisition and maintenance are. If, on the other hand, you wanted ordinary voltages to generate the necessary voltages use DC-fed inductors with breakers, this would have the disadvantage that on the secondary side such an asymmetrical alternating voltage would arise that the use the very advantageous Delon or similar circuit would be impossible. if one would finally be satisfied with an arrangement for rectifying which merely If one phase of the alternating current is cut off, then there would be neither the voltage doubling nor the use of both alternating current phases - as is the case with the Delon circuit offers ■ - present.

Erst durch die vorliegende Kombination der beiden bekannten Einzelanordnungen ist es möglich, aus einer Gleichstromquelle niedriger Spannung auf einfachste und ökonomischste Weise eine hohe Gleichspannung, insbesondere zum Betrieb von Röntgenröhren, zu erhalten.Only through the present combination of the two known individual arrangements is it possible from a direct current source of low voltage in the simplest and most economical way Way to get a high DC voltage, especially for the operation of X-ray tubes.

In der Abbildung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel einer für den Betrieb einer Röntgenröhre geeigneten Anordnung gezeigt. An die Gleichstromklemmen 17, 18 sind in Reihe ein Quecksilberunterbrecher 12 und die Primärseite eines Induktors 8 geschaltet. Der Induktor enthält in bekannter Weise außer der Sekundärwicklung 9 zwei Primärwicklungen 10 und 11, die mit entgegengesetzten Wicklungsenden an die ruhenden KontakteThe figure shows, schematically, an exemplary embodiment for the operation of a X-ray tube suitable arrangement shown. The DC terminals 17, 18 are in Series a mercury breaker 12 and the primary side of an inductor 8 connected. Of the In addition to the secondary winding 9, the inductor contains two primary windings in a known manner 10 and 11, with opposite winding ends to the resting contacts

i6 bzw. 14 des Quecksilberunterbrechers 12 angeschlossen sind. Die Gegenkontakte 13 und 15 sind mit einem Pol 17 der Gleichstromquelle verbunden. Der zweite Netzpol 18 ist an je ein Ende beider Primärwicklungen ro und 11 angeschlossen. i6 and 14 of the mercury breaker 12 are connected. The mating contacts 13 and 15 are connected to a pole 17 of the direct current source. The second network pole 18 is connected to one end of each of the primary windings ro and 11.

Beim Betrieb des Unterbrechers und der angegebenen Polarität der Gleichstromquelle durchfließt der Gleichstrom die Primärwicklung 10 nach der Abbildung in der Richtung von links nach rechts über die Kontakte 13, 14, und die Primärwicklung 11 in umgekehrter Richtung über die Kontakte 15, 16. In der Sekundärwicklung 9 werden dementsprechend symmetrische Wechselspannungen hoher Voltzahl erzeugt.When operating the breaker and the specified polarity of the DC power source the direct current flows through the primary winding 10 in the direction shown in the figure from left to right via the contacts 13, 14, and the primary winding 11 in reverse Direction via the contacts 15, 16. In the secondary winding 9 are accordingly Generates symmetrical AC voltages of high voltage.

χΑ,η die Sekundärwicklung ist eine an sich bekannte Gleichrichteranordnung mit den Punkten 1 und 2 einer Brückenschaltung angeschlossen. Die Brückenzweige bestehen aus je einem Kondensator 5 bzw. 6 und je einer Glühkathodenventilröhre 3 bzw. 4, wobei die Röhren in Bezug auf ihre Stromdurchlässigkeit in> einander entgegengesetztem Sinne geschaltet sind. Beiderseits der Kondensatoren 5 und 6 ist eine Röntgenröhre 7 angeschlossen, deren Glühkathode aus einem Transformator ig gespeist wird und die gemäß der bekannten Wirkung der Gleichrichterschaltung eine Spannung von ungefähr dem doppelten Wert der von dem Induktor gelieferten Sekundärspannung erhält. Sowohl der Heiztransformator 19 als auch die Transformatoren 20 und 21 für die Speisung der Glühkathode werden in bekannter Weise von einer zusätzlichen Sekundärwicklung 9' des Induktors 8 oder einem entsprechenden abgezweigten Teil der Sekundärwicklung 9 gespeist.χΑ, η the secondary winding is one in itself known rectifier arrangement connected to points 1 and 2 of a bridge circuit. The bridge branches consist of a capacitor 5 or 6 and each a hot cathode valve tube 3 or 4, the tubes with respect to their current permeability are connected in> opposite senses. Both sides of the capacitors 5 and 6 an X-ray tube 7 is connected, the hot cathode of a Transformer ig is fed and according to the known effect of the rectifier circuit receives a voltage of approximately twice the value of the secondary voltage supplied by the inductor. Both the Heating transformer 19 as well as the transformers 20 and 21 for the supply of the hot cathode are in a known manner by a additional secondary winding 9 'of the inductor 8 or a corresponding branched off Part of the secondary winding 9 is fed.

Die neue Schaltungskombination laßt sich auch in anderen als Röntgenbetrieben mit Vorteil verwenden. Die Anwendung wird aber im allgemeinen auf solche Fälle beschränkt sein, in denen der Maximalwert der erzeugten Spannung hauptsächlich ins Gewicht fällt und nicht der Durchschnittswert, da ja im Induktor die Höhe der Sekundärspannung umgekehrt proportional der Dauer jedes Spannungsstoßes ist.The new circuit combination can also be used in companies other than X-ray companies Use advantage. However, its use is generally restricted to such cases be in which the maximum value of the generated voltage mainly matters falls and not the average value, since the level of the secondary voltage in the inductor is inversely proportional to the duration of each voltage surge.

Claims

Claim:

Device for generating high-voltage direct current from a direct current source of low voltage, in particular for operating X-ray tubes, characterized in that the means one known per se. Device consisting of a periodically acting changeover switch and an inductor with two acting in opposite directions, alternating from direct current in rapid succession through which primary coils flow, in the secondary winding of this inductor Generated symmetrical high-voltage alternating current by means of a known, consisting of capacitors and valves Rectifier circuit is converted into high voltage direct current.

1 sheet of drawings