EP0487766A1 - Röntgendiagnostikgenerator mit einem seinen Hochspannungstransformator speisenden Wechselrichter - Google Patents

Röntgendiagnostikgenerator mit einem seinen Hochspannungstransformator speisenden Wechselrichter Download PDF

Info

Publication number
EP0487766A1
EP0487766A1 EP90122683A EP90122683A EP0487766A1 EP 0487766 A1 EP0487766 A1 EP 0487766A1 EP 90122683 A EP90122683 A EP 90122683A EP 90122683 A EP90122683 A EP 90122683A EP 0487766 A1 EP0487766 A1 EP 0487766A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
voltage transformer
ray diagnostic
inverter
voltage
circuit
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.)
Withdrawn
Application number
EP90122683A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Dipl.-Ing. Schweighofer
Peter Dipl.-Ing. Tichy
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.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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 Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to EP90122683A priority Critical patent/EP0487766A1/de
Priority to JP33138591A priority patent/JPH04284398A/ja
Publication of EP0487766A1 publication Critical patent/EP0487766A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05G—X-RAY TECHNIQUE
    • H05G1/00—X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
    • H05G1/08—Electrical details
    • H05G1/10—Power supply arrangements for feeding the X-ray tube
    • H05G1/20—Power supply arrangements for feeding the X-ray tube with high-frequency ac; with pulse trains
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05G—X-RAY TECHNIQUE
    • H05G1/00—X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
    • H05G1/08—Electrical details

Definitions

  • the invention relates to an X-ray diagnostic generator with an X-ray tube, a high-voltage transformer feeding the X-ray tube, an inverter connected to the input of the high-voltage transformer, and a line rectifier feeding the inverter, in which the inverter has a circuit for alternately connecting the connections of an LC oscillating circuit to the poles of a DC voltage source .
  • the high-voltage transformer can be constructed much smaller and lighter than in the case of an X-ray diagnostic generator which is operated at the mains frequency.
  • an X-ray diagnostic generator of this type it is known to construct the LC resonant circuit from the series connection of a capacitor with the primary winding of the high-voltage transformer, that is, to use the inductance of the high-voltage transformer as an resonant circuit inductor. This results in a simple, space-saving structure.
  • the invention has for its object to simplify an X-ray diagnostic generator of the type mentioned in terms of the space required even further.
  • the LC resonant circuit is formed by the capacitance and inductance of the high-voltage transformer
  • the primary winding of the High-voltage transformer is formed by two metal strips insulated from one another, the opposite ends of which are led outwards and form the connections of the LC resonant circuit.
  • the high-voltage transformer is designed so that its capacitance and inductance are suitable for forming the LC resonant circuit.
  • a special resonant circuit capacitor can accordingly be dispensed with.
  • a resonance circuit is formed by a winding of two metal strips, the inductance and capacitance of which can be designed according to the requirements by suitable choice of material and dimensioning.
  • the capacity is determined by the type and thickness of the insulation and the area of the metal strips.
  • the resonance frequency of such a primary winding can be varied within wide limits. Accordingly, it can also be determined according to the requirements.
  • FIG. 1 An X-ray tube 1 is shown in FIG. 1, which is fed by a high-voltage transformer 2 via a high-voltage rectifier 3.
  • the structural design of the primary winding of the high-voltage transformer 2 creates inductive and capacitive coatings, which are represented in the equivalent circuit diagram by a series of inductors 4 and capacitors 5.
  • the inductors 4 and the capacitors 5 form a series resonant circuit.
  • This series resonant circuit is alternately with two capacitors 8 and 9 via two thyristors 6 and 7 connected, which are charged via a rectifier circuit 10 from the AC network with the drawn polarity.
  • Parallel to the thyristors 6 and 7 are freewheeling diodes 11 and 12.
  • the thyristor and diode combinations can also be replaced by other, high-frequency switching components.
  • the capacitors 5 are charged with the polarity shown, to a voltage which is higher than the voltage of the capacitor 8 due to the leakage inductance of the high-voltage transformer 2.
  • the thyristor 6 goes out when the charging current has become zero.
  • the higher voltage across the capacitors 5 than the voltage across the capacitor 8 drives a discharge current via the freewheeling diode 11. This discharge current becomes zero when the voltages across the capacitors 5 and 8 are equal. Accordingly, a voltage half-wave is present on the primary winding of the high-voltage transformer 2.
  • the capacitors 5 are charged to a voltage above the voltage of the capacitor 9 with a polarity opposite to the drawn polarity and the processes described are repeated analogously in connection with the freewheeling diode 12. Accordingly a second half-wave of opposite polarity follows the first half-wave on the primary winding.
  • a half-wave which has the same polarity as the first half-wave, follows again.
  • the frequency of the supply voltage of the high-voltage transformer 2 can be set by determining the ignition times of the thyristors 6 and 7. It is conceivable to increase the frequency so that the increasing freewheeling current is deflected by the diodes 11, 12 into the other thyristor branch.
  • the capacitors 8 and 9 ensure a smoothed input voltage of the inverter 4 to 7, 11, 12, so that the peak voltage on the primary winding and thus also on the X-ray tube 1 is largely constant.
  • FIG. 2 shows the structure of the primary winding of the high-voltage transformer 2 in more detail.
  • Two metal strips 15, 16 are wound on an iron core 14 and are separated from one another by insulating strips 17, 18.
  • the opposite ends of the metal strips 15, 16 are guided outwards and provided with the connections 19, 20 for the primary winding of the high-voltage transformer 2.
  • the inductive and capacitive coating of a layer winding applied in this way already forms the desired series resonant circuit without the need for a discrete component as a resonant circuit capacitor.
  • the equivalent circuit diagram of the high-voltage transformer 2 with the inductors 4 and the capacitors 5 is shown in FIG. 1 as explained above.
  • the inverter 4 to 7, 11, 12 feeding the high-voltage transformer 2 is formed by a half-bridge with two thyristors 6, 7.
  • a transformer constructed in this way can also be used in a resonant circuit inverter 22 for heating the filament of the X-ray tube 1, i.e. can be used to supply the heating transformer 21.

Landscapes

  • X-Ray Techniques (AREA)

Abstract

Bei einem Hochfrequenz-Röntgendiagnostikgenerator mit einem Reihenschwingkreis (4, 5) am Wechselrichterausgang soll ein besonders einfacher Aufbau erzielt werden. Der Reihenschwingkreis (4, 5) ist von der Induktivität und der Kapazität des Hochspannungstransformators (2) gebildet. Ein besonderer Schwingkreiskondensator ist demgemäß nicht erforderlich. Die Primärwicklung des Hochspannungstransformators (2) ist hierzu von zwei voneinander isolierten Metallbändern gebildet, deren entgegengesetzte Enden nach außen geführt sind und die Anschlüsse (19, 20) des Schwingkreises (4, 5) bilden. Eine gleiche Anordnung ist für den Heiztransformator (21) möglich. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Röntgendiagnostikgenerator mit einer Röntgenröhre, einem die Röntgenröhre speisenden Hochspannungstransformator, einem am Eingang des Hochspannungstransformators angeschlossenen Wechselrichter und einem den Wechselrichter speisenden Netzgleichrichter, bei dem der Wechselrichter eine Schaltung zum wechselweisen Verbinden der Anschlüsse eines LC-Schwingkreises mit den Polen einer Gleichspannungsquelle aufweist.
  • Bei einem Röntgendiagnostikgenerator dieser Art ist es möglich, die Speisefrequenz der Röntgenröhre im kHz-Bereich, also wesentlich höher als die Netzfrequenz, zu wählen. Wegen dieser hohen Speisefrequenz kann der Hochspannungstransformator wesentlich kleiner und leichter aufgebaut werden als bei einem Röntgendiagnostikgenerator, der mit Netzfrequenz betrieben wird.
  • Bei einem Röntgendiagnostikgenerator dieser Art ist es bekannt, den LC-Schwingkreis aus der Reihenschaltung eines Kondensators mit der Primärwicklung des Hochspannungstransformators aufzubauen, also die Induktivität des Hochspannungstransformators als Schwingkreisinduktivität zu nutzen. Dadurch ergibt sich ein einfacher, platzsparender Aufbau.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Röntgendiagnostikgenerator der eingangs genannten Art hinsichtlich des Platzbedarfes noch weiter zu vereinfachen.
  • Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der LC-Schwingkreis von der Kapazität und Induktivität des Hochspannungstransformators gebildet ist, wobei die Primärwicklung des Hochspannungstransformators von zwei voneinander isolierten Metallbändern gebildet ist, deren entgegengesetzte Enden nach außen geführt sind und die Anschlüsse des LC-Schwingkreises bilden. Bei dem erfindungsgemäßen Röntgendiagnostikgenerator wird der Hochspannungstransformator so ausgebildet, daß seine Kapazität und Induktivität zur Bildung des LC-Schwingkreises geeignet ist. Ein besonderer Schwingkreiskondensator kann demgemäß entfallen.
  • Durch eine Wicklung aus zwei Metallbändern wird ein Schwingkreis gebildet, dessen Induktivität und Kapazität durch geeignete Materialwahl und Dimensionierung den Erfordernissen entsprechend ausgebildet werden kann. So kann z.B. die Kapazität durch die Art und Dicke der Isolierung sowie die Fläche der Metallbänder festgelegt werden. Die Resonanzfrequenz einer derartigen Primärwicklung ist in weiten Grenzen variierbar. Sie ist demgemäß ebenfalls den Erfodernissen entsprechend festlegbar.
  • Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen Röntgendiagnostikgenerator nach der Erfindung,
    und
    Fig. 2
    die Primärwicklung des Hochspannungstransformators des Röntgendiagnostikgenerators gemäß Fig. 1.
  • In der Fig. 1 ist eine Röntgenröhre 1 dargestellt, die von einem Hochspannungstransformator 2 über einen Hochspannungsgleichrichter 3 gespeist wird. Durch den konstruktiven Aufbau der Primärwicklung des Hochspannungstransformators 2 entstehen induktive und kapazitive Beläge, die im Ersatzschaltbild durch eine Reihe von Induktivitäten 4 und Kapazitäten 5 dargestellt sind. Die Induktivitäten 4 und die Kapazitäten 5 bilden einen Reihenschwingkreis. Dieser Reihenschwingkreis wird über zwei Thyristoren 6 und 7 wechselweise mit zwei Kondensatoren 8 und 9 verbunden, die über eine Gleichrichterschaltung 10 vom Wechselstromnetz mit der gezeichneten Polarität aufgeladen werden. Parallel zu den Thyristoren 6 und 7 liegen Freilaufdioden 11 und 12. Die Thyristor- und Diodenkombinationen können auch durch andere, hohe Frequenzen schaltende Bauelemente ersetzt werden.
  • Wird beispielsweise der Thyristor 6 von einer Steuervorrichtung 13 gezündet, so werden die Kondensatoren 5 mit der gezeichneten Polarität aufgeladen, und zwar auf eine Spannung, die aufgrund der Streuinduktivität des Hochspannungstransformators 2 über der Spannung des Kondensators 8 liegt. Der Thyristor 6 erlischt, wenn der Ladestrom Null geworden ist. Anschließend an diesen Zeitpunkt treibt die im Vergleich zur Spannung am Kondensator 8 höhere Spannung an den Kondensatoren 5 einen Entladestrom über die Freilaufdiode 11. Dieser Entladestrom wird Null, wenn die Spannungen an den Kondensatoren 5 und 8 gleich groß sind. Demgemäß liegt an der Primärwicklung des Hochspannungstransformators 2 eine Spannungshalbwelle. Wird nunmehr der Thyristor 7 durch die Steuervorrichtung 13 gezündet, so werden die Kondensatoren 5 auf eine über der Spannung des Kondensators 9 liegende Spannung mit einer gegenüber der gezeichneten Polarität entgegengesetzten Polarität aufgeladen und die geschilderten Vorgänge wiederholen sich analog in Verbindung mit der Freilaufdiode 12. Demgemäß schließt sich an die erste Halbwelle an der Primärwicklung eine zweite Halbwelle entgegengesetzter Polarität an. Beim Zünden des Thyristors 6 folgt wieder eine mit der ersten Halbwelle gleichpolige Halbwelle usw.
  • Die Frequenz der Speisespannung des Hochspannungstransformators 2 ist durch Festlegung der Zündzeitpunkte der Thyristoren 6 und 7 einstellbar. Dabei ist es denkbar, die Frequenz so zu erhöhen, daß der ansteigende Freilaufstrom durch die Dioden 11, 12 in den anderen Thyristorzweig umgelenkt wird. Die Kondensatoren 8 und 9 sorgen für eine geglättete Eingangsspannung des Wechselrichters 4 bis 7, 11, 12, so daß die Spitzenspannung an der Primärwicklung und damit auch an der Röntgenröhre 1 weitgehend konstant ist.
  • Die Fig. 2 zeigt den Aufbau der Primärwicklung des Hochspannungstransformators 2 genauer. Auf einem Eisenkern 14 sind zwei Metallbänder 15, 16 aufgewickelt, die durch Isolierstreifen 17, 18 voneinander getrennt sind. Die entgegengesetzten Enden der Metallbänder 15, 16 sind nach außen geführt und mit den Anschlüssen 19, 20 für die Primärwicklung des Hochspannungstransformators 2 versehen. Der induktive und kapazitive Belag einer derart aufgebrachten Lagenwicklung bildet bereits den gewünschten Reihenschwingkreis, ohne daß ein diskreter Bauteil als Schwingkreiskondensator erforderlich wird. Das Ersatzschaltbild des Hochspannungstransformators 2 mit den Induktivitäten 4 und den Kapazitäten 5 ist in der Fig. 1 wie oben erläutert dargestellt.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel ist der den Hochspannungstransformator 2 speisende Wechselrichter 4 bis 7, 11, 12 von einer Halbbrücke mit zwei Thyristoren 6, 7 gebildet. Natürlich kann auch eine Vollbrücke mit vier Thyristoren oder auch mit anderen Schaltelementen, z.B. Transistoren, Verwendung finden.
  • Ein so aufgebauter Transformator kann auch in einem Schwingkreiswechselrichter 22 zum Heizen der Wendel der Röntgenröhre 1, d.h. zur Speisung des Heiztransformators 21, verwendet werden.

Claims (2)

  1. Röntgendiagnostikgenerator mit einer Röntgenröhre (1), einem die Röntgenröhre (1) speisenden Hochspannungstransformator (2), einem am Eingang des Hochspannungstransformators (2) angeschlossenen Wechselrichter (4 bis 7, 11, 12) und einem den Wechselrichter (4 bis 7, 11, 12) speisenden Netzgleichrichter (10), bei dem der Wechselrichter (4 bis 7, 11, 12) eine Schaltung (6, 7) zum wechselweisen Verbinden der Anschlüsse (19, 20) eines LC-Schwingkreises (4, 5) mit den Polen einer Gleichspannungsquelle (8, 9) aufweist und bei dem der LC-Schwingkreis (4 bis 7, 11, 12) von der Kapazität (5) und Induktivität (4) des Hochspannungstransformators (2) gebildet ist, wobei die Primärwicklung des Hochspannungstransformators (2) von zwei voneinander isolierten Metallbändern (15, 16) gebildet ist, deren entgegengesetzte Enden nach außen geführt sind und die Anschlüsse (19, 20) des LC-Schwingkreises (4, 5) bilden.
  2. Röntgendiagnostikgenerator nach den Ansprüchen 1 und 2, bei dem der Transformator (21) zum Heizen der Wendel der Röntgenröhre (1) ebenfalls von einem Schwingkreis-Wechselrichter (22) gespeist wird und dessen Kapazität und Induktivität bildet.
EP90122683A 1990-11-27 1990-11-27 Röntgendiagnostikgenerator mit einem seinen Hochspannungstransformator speisenden Wechselrichter Withdrawn EP0487766A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP90122683A EP0487766A1 (de) 1990-11-27 1990-11-27 Röntgendiagnostikgenerator mit einem seinen Hochspannungstransformator speisenden Wechselrichter
JP33138591A JPH04284398A (ja) 1990-11-27 1991-11-20 Ｘ線診断発生器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP90122683A EP0487766A1 (de) 1990-11-27 1990-11-27 Röntgendiagnostikgenerator mit einem seinen Hochspannungstransformator speisenden Wechselrichter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP0487766A1 true EP0487766A1 (de) 1992-06-03

Family

ID=8204760

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP90122683A Withdrawn EP0487766A1 (de) 1990-11-27 1990-11-27 Röntgendiagnostikgenerator mit einem seinen Hochspannungstransformator speisenden Wechselrichter

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP0487766A1 (de)
JP (1) JPH04284398A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102291920A (zh) * 2011-07-07 2011-12-21 井冈山大学 准谐振型高频x线机的控制方法和控制电路

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2415414A1 (fr) * 1978-01-20 1979-08-17 Siemens Ag Generateur radiologique pour appareils de radiodiagnostic comportant un onduleur alimentant son transformateur a haute tension
GB2100480A (en) * 1981-06-12 1982-12-22 Gen Equip Med Sa Semiconductor voltage regulator circuit
EP0108336A2 (de) * 1982-11-03 1984-05-16 General Electric Company Spannungsgerät mit hochfrequenter Speisung für Röntgenstrahlerzeuger
EP0143657A2 (de) * 1983-11-30 1985-06-05 Kabushiki Kaisha Toshiba Digitaler Röntgenaufnahmeapparat
DE3541618A1 (de) * 1984-11-26 1986-06-05 Kabushiki Kaisha Toshiba, Kawasaki, Kanagawa Vorrichtung zum erzeugen einer gleichstrom-hochspannung fuer eine roentgenroehre
US4794506A (en) * 1987-01-30 1988-12-27 Hitachi Medical Corporation Resonant DC-DC converter

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2415414A1 (fr) * 1978-01-20 1979-08-17 Siemens Ag Generateur radiologique pour appareils de radiodiagnostic comportant un onduleur alimentant son transformateur a haute tension
GB2100480A (en) * 1981-06-12 1982-12-22 Gen Equip Med Sa Semiconductor voltage regulator circuit
EP0108336A2 (de) * 1982-11-03 1984-05-16 General Electric Company Spannungsgerät mit hochfrequenter Speisung für Röntgenstrahlerzeuger
EP0143657A2 (de) * 1983-11-30 1985-06-05 Kabushiki Kaisha Toshiba Digitaler Röntgenaufnahmeapparat
DE3541618A1 (de) * 1984-11-26 1986-06-05 Kabushiki Kaisha Toshiba, Kawasaki, Kanagawa Vorrichtung zum erzeugen einer gleichstrom-hochspannung fuer eine roentgenroehre
US4794506A (en) * 1987-01-30 1988-12-27 Hitachi Medical Corporation Resonant DC-DC converter

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102291920A (zh) * 2011-07-07 2011-12-21 井冈山大学 准谐振型高频x线机的控制方法和控制电路

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04284398A (ja) 1992-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69726246T2 (de) Wechselrichteranordnung
EP0113451B1 (de) Wechselrichter mit einem einen Reihenresonanzkreis und eine Entladungslampe enthaltenden Lastkreis
DE3221701A1 (de) Schaltungsanordnung zum starten und betreiben von leuchtstofflampen
DE2705969A1 (de) Vorschaltanordnung fuer entladungslampe
DE3306605A1 (de) Stromversorgungsvorrichtung fuer zwei entladungslampen
EP0062276B1 (de) Vorschaltanordnung zum Betreiben von Niederdruckentladungslampen
EP0676121B1 (de) Vorschaltgerät für mindestens ein parallel betriebenes gasentladungslampen-paar
DE3218535A1 (de) Hochspannungserzeuger, insbesondere zur speisung einer roentgenroehre
DE2802505A1 (de) Roentgendiagnostikgenerator mit einem seinen hochspannungstransformator speisenden wechselrichter
DE3631138C2 (de) Spannungsquelle mit Gleichspannungsumformer
DE2750544A1 (de) Roentgendiagnostikgenerator mit einem seinen hochspannungstransformator speisenden wechselrichter
DE2802450C2 (de) Röntgendiagnostikgenerator mit einem seinen Hochspannungstransformator speisenden Wechselrichter und einem die Primärwicklung des Hochspannungsgenerators enthaltenden LC-Schwingkreis
EP0487766A1 (de) Röntgendiagnostikgenerator mit einem seinen Hochspannungstransformator speisenden Wechselrichter
DE3342010A1 (de) Wechselrichterschaltung
DE2901844A1 (de) Elektronisches vorschaltgeraet fuer gasentladungslampen
EP0155729B1 (de) Schaltungsanordnung zum Wechselstrombetrieb von Hochdruckgasentladungslampen
EP0263936B1 (de) Sekundärseitig schaltbares Netzgerät
DE4238198A1 (de) Schaltungsanordnung für ein Schaltnetzteil
DE19719168A1 (de) Energieversorgungseinrichtung
DE2948938C2 (de)
DD264564B5 (de) Schaltungsanordnung fuer die zuendung und den betrieb einer niederdruckentladungslampe
DE3437064A1 (de) Mittelfrequenz-roentgengenerator
EP0724791B1 (de) Wandlerschaltung
EP0596152A1 (de) Wechselspannungs-Vorschaltgerät für elektrische Entladungslampen
WO1993005628A1 (de) Schaltungsanordnung zum stroboskopeffektfreien betrieb von leuchtstofflampen

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 19901220

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): DE FR GB

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 19921204