FI77556C - Effektmatarkrets foer roentgenroer. - Google Patents

Description

77556 Röntgenputken tehonsyöttäpiiri. - Effektmatarkrets för röntgenrör.

Keksinnön kohteena on röntgenputken tehonsyöttöpiiri, joka muuttaa tasasähkön suurtaajuuspulsseiksi, jotka syötetään jännitteenkasvatuspiiriin, tehonsyöttöpiiriin kuuluessa ainakin kaksi transistoria, joiden kollektori-emitteripiirejä ohjataan kantaohjausmuuntajien kautta siten, että transistorit toimivat vuorovaiheessa, jolloin tasasähkölähteen toinen napa on kytketty syöttämään virtaa transistorien kollektori-emitteri-piiriin.

Kuten tunnettua, kasvatetaan täten aikaansaatu pulssimuotoinen jännite suurjännitteeksi ennen kuin sitä voidaan käyttää röntgenputkessa. Tämä jännitteenkasvatuspiiri muodostaa impedanssiltaan erityisen hankalasti käyttäytyvän piirin. Kun kysymyksessä ovat huomattavan suuret tehot, esim. kilowatin luokkaa olevat tehot, aiheuttaa tämä epästabiili impedanssi-kuorma erityisiä vaatimuksia tehonsyöttöpiirille. Kun pulssi-muuttajan transistori tulee johtavaksi, alkaa virta kasvaa nopeasti ja jokseenkin rajoituksetta, mistä olisi seurauksena tehotransistorin välitön tuhoutuminen.

Tästä systä tunnetuissa tehonsyöttäpiireissä käytetään kahta peräkkäistä pulssimuuttaja-astetta ja lisäksi sovitusmuuntajaa.

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan parannettu tehonsyöttöpiiri, jossa tarvitaan vain yksi pulssimuuttaja-aste ja virran rajoitus voidaan tehdä ilman erityistä sovitusmuuntajaa tehonsyöttöpiirin ja kuormaimpedanssin välillä.

Tämä tarkoitus saavutetaan keksinnön mukaisesti siten, että kantaohjausmuuntajät saavat ohjauksensa pulssinleveysmodulaat-torilta, joka puolestaan on kytketty saamaan takaisinkytkentä-ohjaus jännitteenkasvatuspiiristä, ja että kummankin 77556 transistorin kollektoriemitteripiiri on kytketty erikseen oman muuntajansa kautta tasasähkölähteen mainittuun toiseen napaan siten, että muuntajien ensiökäämit toimivat transistorien läpi kulkevaa virtaa rajoittavina kuristimina ja toisiokäämit on kytketty sarjassa diodien kanssa tasasähkölähteen napojen välille.

Keksinnön mukaisen pulssimuuttajän lisäetuna on se, että käytettäessä kummallekin transistoripiirille omaa muuntajaa yhden yhteisen muuntajan asemasta saadaan haitalliset virtapiikit kytkentävaiheessa s.o. virran vaihtuessa transistoripiiristä toiseen, eliminoitua.

Seuraavassa keksinnön erästä suoritusesimerkkiä selostetaan viittaamalla oheisiin piirustuksiiin, joissa

Kuvio 1 esittää yleislohkokaaviota röntgenputken tehonsyöttöpiiristä

Kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaiseen tehonsyöttöpiiriin kuuluvaa keksinnön mukaista pulssimuuttajaa (lohko 2) ja

Kuvio 3 esittää keksinnön mukaisen pulssimuuttajän piirien jännite- ja virtakäyriä.

Kuviossa 1 tehonsyöttälohko 1 käsittää verkkosähköön liitetyn tasasuuntaajan ja sen jälkeen olevan suuren kondensaattorin, joka toimii tasasähkölähteenä pulssimuuttajalle 2, joka syöttää suuruusluokkaa 30 kHz olevaa pulssimuotoista sähköä röntgenputken jännitteenkasvatuspiirin 3. Piiristä 3 on takaisinkytkentä säätöyksikölle 4 ja 5 joista, säätöyksikkö 4 ohjaa röntgenputken hehkuvirran kytkentäyksikköä 6 ja sää-töyksikköön 5 kuuluu pulssinleveysmodulaattori (esim. Motorola TL 494), joka ohjaa pulssimuuttajän 2 pulssinleveyttä siten, että piiriin 3 asetettu jännite saavutetaan ja ylläpidetään. Lisäksi ohjausyksikköön 5 kuuluu tehonsyöttäyksiköiden l ja 7 77556 "start/stop" ohjaus.

Lohkokaavio 1 on muutoin tavanomainen, mutta uutta ja erikoista on se, että siihen kuuluu vain yksi pulssimuuttaja 2, mikä on mahdollista pulssimuuttajän 2 uuden ja erikoisen kytkennän ja ohjaustavan ansiosta. Tätä selostetaan viittaamalla kuvioon 2.

Kuviossa 2 on tehotransistoreiden 8 ja 9 kollektorit kytketty muuntajien 23,23a kautta tasasähkölähteen toiseen napaan (+) ja emitterit on liitetty diodien 15 kautta pulssimuuttajän ulostulonapoihin 20 ja 21. Transistoreiden 8 ja 9 ohjaus tapahtuu mainitun ohjausyksiköön kuuluvan pulssileveysmoduaattorin avulla kantaohjausmuuntajien 12 välityksellä. Tällöin ulostulojen 20, 21 ja tasasähkölähteen toisen navan (-) välille saadaan suurtaajuuspulsseja, joiden pulssinleveys säätäytyy automaattisesti takaisinkytkennän perusteella siten, että röntgenputkelle haluttu jännite saavutetaan.

Viitenumeroilla 13 on merkitty transistoreiden kyllästyksen-estodiodeja. Jotta kuormaimpedanssissa syntyvät jännite- ja virtapiikit eivät tuhoaisi transistoreita, on järjestetty diodit 15 ja 17, joiden kautta tällaiset jännnite- ja virtapiikit ohjautuvat kondensaattoriin 18, josta ne vastuksen 19 kautta purkautuvat vastaavan transistorin ollessa ohjattuna johtavaksi.

Tasasähkölähteen toinen napa (+) on liitetty transistoreiden 8 ja 9 väliseen pisteeseen 25. Invertterikytkennässä ei sinänsä ole mitään erikoista lukuunottamatta takaisinkytkentään perustuvaa tehonsäätöä pulssinleveyssäädön avulla. Kuvion 2 mukaisessa pulssimuuttaja- eli invertteripiirissä on lisäksi virran rajoitus järjestetty erillisten muuntajien 23,23a avulla. Kummankin muuntajan 23 ja 23a ensiökäämi 24 ja 24a on kytketty tasasähkölähteen navan (+) ja virtaavan transistorin 4 77556 8 ja 9 kollektorin väliin. Tällöin ensiökäämit 24 ja 24a toimivat virran rajoittajana kuristimen tapaan. Transistorikytkimien 8 ja 9 katkoessa ja kytkiessä virtaa, aiheuttaisi käämin 24,24a induktanssi niin suuria jännite- ja virtapiikkejä, että transistorit tuhoutuisivat. Tämän estämiseksi on kummankin muuntajan 23 ja 23a toisiokäämi 25,25a kytketty sarjassa diodin 26 kanssa tasasähkölähteen napojen (+ ja -) välille. Valitsemalla oikein käämien 24,24a ja 25,25a sekä diodin 26 suunnat, saadaan ensiökäämistä 24,24a syntyvät jännite- ja virtapiikit ohjatuksi takaisin tasasähkölähteeseen.

Mikäli käytetään DE-hakemusjulkaisua 2544006 sinänsä tunnettua yhteistä muuntajaa transistoreiden kollektoreiden ja virtalähteen navan (+) välillä muodostuu kuvion 3 alimman käyrän mukainen virtakäyrä Ie, jossa havaitaan selvä häiriöpiikki Id jännitteen Ucl noustessa kohdassa A eli virran vaihtuessa transistoripiiristä toiseen. Mainittu häiriöpiikki johtamattomana olevan transistoripiirin virtaan aiheutuu siitä, että johtamaan alkavan transistoripiirin jänni-tepiikki (kohdassa A) synnyttää virran ensinmainitun transistoripiirin suojapiirin 17,18,19 kautta. Käytettäessä keksinnön mukaisesti kahta erillistä muuntajaa 23,23a muodostuvat jännite- ja virtakäyrät kuviossa 3 esitettyjen käyrien Ucl, lei ja Uc2, Ic2 mukaisiksi. Käyristä nähdään mainitun virtapiikin hävinneen.

Claims (1)

1. 77556 Patenttivaatimus Röntgenputken tehonsyöttöpiiri, joka muuttaa tasasähkön suurtaajuuspulsseiksi, jotka syötetään jännitteenkasvatus-piiriin (3), tehonsyöttöpiiriin kuuluessa ainakin kaksi transistoria (8,9), joiden kollektori-emitteripiirejä ohjataan kantaohjausmuuntajien (12) kautta siten, että transistorit (8,9) toimivat vuorovaiheessa, jolloin tasasähkölähteen toinen napa (+) on kytketty syöttämään virtaa transistorien (8,9) kollektori-emitteripiiriin, tunnettu siitä, että kantaohjausmuuntajät (12) saavat ohjauksensa pulssinleveysmodulaattorilta (5), joka puolestaan on kytketty saamaan takaisinkytkentäohjaus jännitteenkasvatuspiiristä (3), ja että kummankin transistorin (8,9) kollektoriemitteri-piiri on kytketty erikseen oman muuntajansa (23,23a) kautta tasasähkölähteen mainittuun toiseen napaan (+) siten, että muuntajien (23,23a) ensiökäämit (24,24a) toimivat transistorien (8,9) läpi kulkevaa virtaa rajoittavina kuristimina ja toisiokäämit (25,25a) on kytketty sarjassa diodien (26) kanssa tasasähkölähteen napojen (+ ja -) välille.