FR2711861A1 - DC voltage generator with optimal control - Google Patents

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Abstract

The invention relates to the DC voltage generators of the resonance converter type operating in continuous or discontinuous mode according to the hyporesonant mode. The invention lies in a digital calculation circuit (42) which makes it possible, in the course of each half-cycle of the converter (41), to calculate the instant of triggering of the semiconductor of the converter (41) for the following half-cycle so as to obtain, on the one hand, as short as possible a time for establishing the high voltage (V) and, on the other hand, to achieve minimum low-frequency residual ripple. The invention applies to voltage generators used to supply X-ray tubes.

Description

GENERATEUR DE TENSION CONTINUE
A COMMANDE OPTIMALE
L'invention concerne les générateurs de tension continue régulée du type convertisseur à résonance fonctionnant en conduction continue ou discontinue au-dessous de la fréquence de résonance Fr du circuit oscillant (mode hyporésonant).
CONTINUOUS VOLTAGE GENERATOR
OPTIMALLY CONTROLLED
The invention relates to regulated direct voltage generators of the resonance converter type operating in continuous or discontinuous conduction below the resonance frequency Fr of the oscillating circuit (hyporesonant mode).

De tels générateurs de tension sont notamment utilisés pour obtenir une haute tension continue qui est appliquée entre la cathode et l'anode d'un tube à rayons X.Such voltage generators are used in particular to obtain a high direct voltage which is applied between the cathode and the anode of an X-ray tube.

Un tube 10 à rayons X, pour diagnostic médical par exemple, est constitué (figure 1) comme une diode, c'est-à-dire avec une cathode 11 et une anode 12 ou anticathode, ces deux électrodes étant enfermées dans une enveloppe 13 étanche au vide, ce qui permet de réaliser l'isolement électrique entre ces deux électrodes. La cathode 11 produit un faisceau d'électrons 8 et l'anode 12 reçoit ces électrons sur une petite surface qui constitue un foyer d'où sont émis les rayons X.An X-ray tube 10, for medical diagnosis for example, is constituted (FIG. 1) like a diode, that is to say with a cathode 11 and an anode 12 or anticathode, these two electrodes being enclosed in an envelope 13 vacuum tight, which allows for electrical isolation between these two electrodes. The cathode 11 produces an electron beam 8 and the anode 12 receives these electrons over a small surface which constitutes a focal point from which the X-rays are emitted.

Quand une haute tension d'alimentation est appliquée par un générateur 14 aux bornes de la cathode 11 et de l'anode 12 de façon que la cathode soit à un potentiel négatif -HT et l'anode à un potentiel +HT positif par rapport à celui de la cathode, un courant dit anodique s'établit dans le circuit au travers du générateur 14 produisant la haute tension d'alimentation; le courant anodique traverse l'espace entre la cathode et l'anode sous la forme du faisceau d'électrons 8 qui bombardent le foyer.When a high supply voltage is applied by a generator 14 at the terminals of the cathode 11 and of the anode 12 so that the cathode is at a negative potential -HT and the anode at a potential + HT positive relative to that of the cathode, a so-called anode current is established in the circuit through the generator 14 producing the high supply voltage; the anode current crosses the space between the cathode and the anode in the form of the electron beam 8 which bombards the hearth.

Pour une meilleure dissipation de l'énergie, l'anode 12 a la forme d'un disque plat qui est porté par un arbre 18 d'axe 17 solidaire d'un rotor 16 d'un moteur électrique dont le stator 15 est disposé à l'extérieur de l'enveloppe 13. Pour refroidir le tube 10, ce dernier est disposé dans une enceinte 19 remplie d'un fluide réfrigérant et isolant 9.For better dissipation of energy, the anode 12 has the shape of a flat disc which is carried by a shaft 18 of axis 17 secured to a rotor 16 of an electric motor whose stator 15 is arranged at outside the envelope 13. To cool the tube 10, the latter is placed in an enclosure 19 filled with an insulating and refrigerating fluid 9.

Les caractéristiques des rayons X qui sont émis par le tube, notamment leur dureté, dépendent de nombreux paramètres et l'un d'entre eux est la valeur de la haute tension qui leur est appliquée, cette haute tension devant être réglable pour obtenir les caractéristiques recherchées et devant rester constante pendant toute la durée de la pose radiologique pour ne pas modifier les caractéristiques de fonctionnement d'un récepteur de rayons X qui reçoit les rayons X ayant traversé l'objet en cours d'examen.The characteristics of the X-rays which are emitted by the tube, in particular their hardness, depend on many parameters and one of them is the value of the high voltage which is applied to them, this high voltage having to be adjustable to obtain the characteristics required and must remain constant throughout the duration of the radiological exposure so as not to modify the operating characteristics of an X-ray receiver which receives the X-rays having passed through the object under examination.

Par ailleurs, comme un tel tube pour diagnostic médical fonctionne en impulsions, il est important que le temps d'établissement de la haute tension ainsi que le temps de retour de cette haute tension à la valeur nulle soient aussi brefs que possible.Furthermore, since such a tube for medical diagnosis operates in pulses, it is important that the time for establishing the high voltage as well as the time for this high voltage to return to zero is as short as possible.

Des générateurs pour obtenir une haute tension continue réglable sont connus et sont basés sur le redressement et le filtrage d'une tension alternative, cette dernière étant fournie soit par le réseau 50/60 hertz, soit par un convertisseur fonctionnant à une fréquence généralement supérieure à dix kilohertz.Generators for obtaining an adjustable direct high voltage are known and are based on the rectification and filtering of an alternating voltage, the latter being supplied either by the 50/60 hertz network, or by a converter operating at a frequency generally higher than ten kilohertz.

Un générateur haute tension du type à convertisseur comprend, comme le montre la figure 2, un circuit d'alimentation 20 qui fournit une tension continue E, éventuellement réglable, à partir d'une tension alternative "e" fournie par le secteur. La tension E est appliquée aux bornes d'un circuit onduleur 21 qui comprend un circuit hacheur 22, un circuit oscillant 27 et un circuit de commande 24.A high voltage generator of the converter type comprises, as shown in FIG. 2, a supply circuit 20 which supplies a direct voltage E, possibly adjustable, from an alternating voltage "e" supplied by the sector. Voltage E is applied across an inverter circuit 21 which includes a chopper circuit 22, an oscillating circuit 27 and a control circuit 24.

Le signal alternatif fourni par le circuit onduleur 21 est appliqué à un transformateur élévateur de tension 25 dont l'enroulement secondaire 25s est connecté à un circuit de redressement et filtrage 26. Ce circuit 26 fournit une tension continue Vs qui est appliquée entre l'anode 12 et la cathode 11 du tube 10 à rayons X.The alternating signal supplied by the inverter circuit 21 is applied to a step-up transformer 25, the secondary winding 25s of which is connected to a rectification and filtering circuit 26. This circuit 26 supplies a direct voltage Vs which is applied between the anode 12 and the cathode 11 of the X-ray tube 10.

De manière classique, le circuit hacheur 22 comprend, par exemple, un premier couple de transistors T1l, T12 qui sont connectés en série sur les bornes de sortie du circuit d'alimentation 20. Des diodes D11, D12
D21 et D22 sont connectées respectivement en parallèle entre le collecteur et l'émetteur des transistors T1l, T12 T21 et T22 de manière que leur anode soit connectée à l'émetteur du transistor correspondant. Les bases des transistors T11, T12 T21 et T22 sont connectées au circuit de commande 24 qui fournit des signaux de commutation des transistors. Les deux bornes de sortie du circuit hacheur 22 sont constituées, d'une part, par le point commun A des transistors T11 et T12 et, d'autre part, par le point commun B des transistors
T21 et T22
Le circuit oscillant 27 comprend, par exemple, en série une bobine L1, un condensateur C1 et l'enroulement primaire 25p du transformateur 25. Une des bornes de la bobine L1 est connectée à la borne de sortie A du circuit hacheur 22 et la borne de l'enroulement primaire 25p du transformateur 25, celle qui n'est pas connectée au condensateur C1, est connectée à la borne de sortie B du circuit hacheur 22.
Conventionally, the chopper circuit 22 comprises, for example, a first pair of transistors T1l, T12 which are connected in series on the output terminals of the supply circuit 20. Diodes D11, D12
D21 and D22 are respectively connected in parallel between the collector and the emitter of transistors T1l, T12 T21 and T22 so that their anode is connected to the emitter of the corresponding transistor. The bases of the transistors T11, T12 T21 and T22 are connected to the control circuit 24 which supplies switching signals for the transistors. The two output terminals of the chopper circuit 22 are formed, on the one hand, by the common point A of the transistors T11 and T12 and, on the other hand, by the common point B of the transistors
T21 and T22
The oscillating circuit 27 comprises, for example, in series a coil L1, a capacitor C1 and the primary winding 25p of the transformer 25. One of the terminals of the coil L1 is connected to the output terminal A of the chopper circuit 22 and the terminal of the primary winding 25p of the transformer 25, the one which is not connected to the capacitor C1, is connected to the output terminal B of the chopper circuit 22.

Le transformateur 25, du type élévateur de tension, comporte outre l'enroulement primaire 25p, l'enroulement secondaire 25S dont les bornes de sortie sont connectées au circuit de redressement et filtrage 26. The transformer 25, of the voltage booster type, comprises, in addition to the primary winding 25p, the secondary winding 25S whose output terminals are connected to the rectification and filtering circuit 26.

Le circuit de redressement est constitué, par exemple, d'un pont à quatre diodes D1, D2, D3 et D4 qui fournit un courant redressé double alternance appliqué au circuit de filtrage constitué par un condensateur Cf.The rectification circuit consists, for example, of a bridge with four diodes D1, D2, D3 and D4 which supplies a full-wave rectified current applied to the filtering circuit constituted by a capacitor Cf.

C'est la tension de sortie Vs aux bornes de ce condensateur Cf qui est appliquée entre l'anode 12 et la cathode 11 du tube 10 à rayons X.It is the output voltage Vs at the terminals of this capacitor Cf which is applied between the anode 12 and the cathode 11 of the X-ray tube 10.

Le circuit de commande 24 comprend essentiellement un comparateur 23, un circuit de mesure 28 du courant I1 dans le circuit oscillant 27 et un circuit d'élaboration 29 des signaux de commutation des transistors T11, T22, T12 et T21 du circuit hacheur 22.The control circuit 24 essentially comprises a comparator 23, a circuit 28 for measuring the current I1 in the oscillating circuit 27 and a circuit 29 for producing the switching signals of the transistors T11, T22, T12 and T21 of the chopping circuit 22.

Les deux bornes d'entrée du comparateur 23 sont connectées, l'une, au point commun des résistances R1 et
R2 d'un diviseur de tension auquel est appliquée la tension Vs et, l'autre, à une source de tension de référence ou de consigne de valeur Vc qui est proportionnelle à la valeur Vs à obtenir. La borne de sortie du comparateur 23 fournit un signal dont l'amplitude est proportionnelle à la différence des signaux V's et Vc appliqués au bornes d'entrée (Ves étant proportionnelle à Vs) et est connectée à une borne d'entrée du circuit 29. C'est cette différence qui fait évoluer la fréquence F des signaux de commande des transistors T11, T22, T12 et T21
Les signaux qui sont appliqués aux bornes d'entrée du comparateur 23 sont proportionnels l'un V's à la tension
Vs aux bornes du tube et l'autre Vc à la tension Vs à obtenir mais, dans la suite de la description, on les assimilera à Vs et Vc.
The two input terminals of the comparator 23 are connected, one, to the common point of the resistors R1 and
R2 of a voltage divider to which the voltage Vs is applied and the other to a reference or reference voltage source of value Vc which is proportional to the value Vs to be obtained. The output terminal of the comparator 23 supplies a signal whose amplitude is proportional to the difference of the signals V's and Vc applied to the input terminals (Ves being proportional to Vs) and is connected to an input terminal of the circuit 29. It is this difference which causes the frequency F of the control signals of the transistors T11, T22, T12 and T21 to change.
The signals which are applied to the input terminals of the comparator 23 are proportional to the voltage V
Vs at the terminals of the tube and the other Vc at the voltage Vs to be obtained but, in the following description, we will assimilate them to Vs and Vc.

Par ailleurs, la borne de sortie du circuit de mesure du courant I1 est connectée à une autre borne d'entrée du circuit 29 et le signal correspondant sert, notamment, à détecter et éviter certains mauvais fonctionnements du circuit onduleur 22. Furthermore, the output terminal of the current measurement circuit I1 is connected to another input terminal of the circuit 29 and the corresponding signal is used, in particular, to detect and avoid certain malfunctions of the inverter circuit 22.

Le générateur de la figure 2 et, plus particulièrement l'onduleur 21, peut fonctionner en conduction discontinue ou continue suivant le mode hyporésonant.The generator of FIG. 2 and, more particularly the inverter 21, can operate in discontinuous or continuous conduction according to the hyporesonant mode.

Comme indiqué ci-dessus, l'invention concerne un générateur dans lequel le convertisseur fonctionne en conduction continue suivant le mode hyporésonant.As indicated above, the invention relates to a generator in which the converter operates in continuous conduction in the hyporesonant mode.

Suivant une variante, il est prévu de faire fonctionner le convertisseur hyporésonant en mode discontinu.According to a variant, provision is made to operate the hyporesonant converter in discontinuous mode.

Le diagramme temporel de la figure 3e illustre le fonctionnement en conduction continue suivant le mode hyporésonant en indiquant, d'une part, la forme (courbe 31) du courant I1 dans l'enroulement primaire et, d'autre part, les diodes ou les transistors qui sont conducteurs pendant chaque partie de la courbe 31 de variation du courant I1. Le diagramme temporel de la figure 4e illustre le fonctionnement en conduction discontinue suivant le mode hyporésonant. Il indique, d'une part, la forme (courbe 32) du courant I'1 dans l'enroulement primaire et, d'autre part, les diodes ou les transistors qui sont conducteurs pendant chaque partie de la courbe 32 de variation du courant I'1. The time diagram of FIG. 3e illustrates the operation in continuous conduction according to the hyporesonant mode by indicating, on the one hand, the shape (curve 31) of the current I1 in the primary winding and, on the other hand, the diodes or the transistors which are conductive during each part of the curve 31 of variation of the current I1. The time diagram of FIG. 4e illustrates the operation in discontinuous conduction according to the hyporesonant mode. It indicates, on the one hand, the shape (curve 32) of the current I'1 in the primary winding and, on the other hand, the diodes or the transistors which are conductive during each part of the curve 32 of variation of the current I'1.

Les diagrammes temporels des figures 3f et 4f illustrent le courant I2 ou I'2 qui circule dans l'enroulement secondaire 25s après redressement.The time diagrams of FIGS. 3f and 4f illustrate the current I2 or I'2 which flows in the secondary winding 25s after rectification.

Les autres diagrammes temporels des figures 3a à 3d et des figures 4a à 4d illustrent les signaux de commande
Cd1l, Cd22 Cd12 et Cd21 qui doivent être appliqués respectivement aux transistors T11, T22, T12 et T21 pour obtenir les courbes 31 et 32.
The other time diagrams in FIGS. 3a to 3d and in FIGS. 4a to 4d illustrate the control signals
Cd1l, Cd22 Cd12 and Cd21 which must be applied to transistors T11, T22, T12 and T21 respectively to obtain curves 31 and 32.

La figure 5 est un diagramme montrant la variation de la haute tension Vs en fonction du temps t lors d'une impulsion correspondant à un temps d'examen. Ce diagramme fait apparaître - que cette haute tension ne s'installe pas et ne
disparaît pas instantanément car il faut un certain
temps de montée ton pour atteindre Vc ainsi qu'un
certain temps de descente toff pour le retour à l'état
de repos; - et que cette haute tension est affectée d'une certaine
ondulation résiduelle vr qui est la résultante de deux
composantes
i) une composante haute fréquence, pouvant aller
jusqu'à 100 KHz ou plus, qui est liée à la
fréquence de fonctionnement de l'onduleur 21,
ii) une composante basse fréquence, pouvant aller
jusqu'à 360 HZ, qui résulte du redressement et
filtrage de la tension secteur e.
FIG. 5 is a diagram showing the variation of the high voltage Vs as a function of time t during a pulse corresponding to an examination time. This diagram shows - that this high voltage does not settle and does not
not disappear instantly because it takes a certain
rise time tone to reach Vc as well as a
certain descent time toff for return to the state
rest; - and that this high voltage is affected by a certain
residual ripple vr which is the result of two
components
i) a high frequency component, which can range
up to 100 KHz or more, which is related to the
operating frequency of the inverter 21,
ii) a low frequency component, which can range
up to 360 HZ, which results from the rectification and
line voltage filtering e.

Les dispositifs de régulation connus, notamment celui décrit dans la demande de brevet français publiée nO 2 684 503, ont pour but d'obtenir des temps de montée ton et de descente toff aussi petits que possible et de réduire au minimum l'ondulation résiduelle basse fréquence vr de façon que la haute tension Vs demeure égale à la valeur de consigne Vc pendant le temps d'examen texa (figure 4).The known regulating devices, in particular that described in the published French patent application No. 2 684 503, are intended to obtain rise and fall times toff as small as possible and to minimize the low residual ripple frequency vr so that the high voltage Vs remains equal to the setpoint Vc during the texa examination time (FIG. 4).

Dans le dispositif de régulation décrit dans la demande de brevet précitée, la régulation est dite du type linéaire et est schématisée par la figure 6. La valeur de consigne Vc est comparée à la mesure Vs dans un circuit 30 pour en obtenir une erreur E. Cette erreur E est amplifiée et filtrée dans un circuit de régulation 31 qui fournit une variable de commande d'un circuit de puissance 32 constitué par l'onduleur 21 (figure 2) suivi du transformateur 25 et du circuit de redressement et filtrage 26.In the regulation device described in the aforementioned patent application, regulation is said to be of the linear type and is shown diagrammatically in FIG. 6. The set value Vc is compared to the measurement Vs in a circuit 30 to obtain an error E. This error E is amplified and filtered in a regulation circuit 31 which provides a control variable for a power circuit 32 constituted by the inverter 21 (FIG. 2) followed by the transformer 25 and the rectification and filtering circuit 26.

La variable de commande est le délai Td à l'amorçage des transistors T11, T22, T12 et T21 à compter de l'instant de passage du courant I1 de l'onduleur à la valeur nulle. The control variable is the delay Td when the transistors T11, T22, T12 and T21 are started from the instant when the current I1 of the inverter goes to zero.

Le circuit de régulation 31 est un correcteur proportionnel intégral, c'est-à-dire que Td est la somme d'une partie proportionnelle à E et d'une partie proportionnelle à l'intégrale au cours du temps de l'erreur E.The regulation circuit 31 is an integral proportional corrector, that is to say that Td is the sum of a part proportional to E and a part proportional to the integral over time of the error E.

L'inconvénient de ce type de régulation est d'introduire un filtrage de l'erreur et, par conséquent, un retard entre l'observation de l'erreur E et l'action corrective sur le délai Td et donc sur le circuit de puissance. Ce retard limite la rapidité avec laquelle s'établit la haute tension Vs au début de la pose, c'est-à-dire que le temps de montée ton (figure 4) est allongé. I1 limite également la rapidité avec laquelle sont réjectées les perturbations dues à l'ondulation résiduelle basse fréquence de la tension continue d'alimentation E de 1 'onduleur. The disadvantage of this type of regulation is to introduce error filtering and, consequently, a delay between the observation of the error E and the corrective action on the delay Td and therefore on the power circuit. . This delay limits the speed with which the high voltage Vs is established at the start of the exposure, that is to say that the rise time ton (FIG. 4) is lengthened. It also limits the speed with which the disturbances due to the low frequency residual ripple of the DC supply voltage E of the inverter are rejected.

L'un des buts de l'invention est donc de réaliser un générateur de tension continue dans lequel la haute tension est atteinte en un temps minimal et sans dépassement.One of the aims of the invention is therefore to produce a DC voltage generator in which the high voltage is reached in minimal time and without overshoot.

Un autre but de l'invention est de réaliser un générateur de tension continue dans lequel l'ondulation résiduelle basse fréquence a une valeur minimale.Another object of the invention is to provide a DC voltage generator in which the low frequency residual ripple has a minimum value.

L'invention concerne un générateur d'une haute tension continue du type à convertisseur hyporésonant comprenant - un circuit d'alimentation pour élaborer une tension
continue, - un circuit onduleur du type à semi-conducteurs pour
onduler ladite tension continue de manière à obtenir
des impulsions alternatives de fréquence inférieure à
la fréquence de résonance du circuit oscillant du
circuit onduleur, - un transformateur d'isolement du type impulsionnel
dont l'enroulement primaire est connecté à la sortie
dudit circuit onduleur, - un circuit de redressement et filtrage qui est
connecté à l'enroulement secondaire du transformateur
d'isolement pour redresser et filtrer les impulsions
alternatives fournies par le circuit onduleur par
l'intermédiaire dudit transformateur d'isolement, - un circuit de détection du passage du courant dudit
circuit onduleur à la valeur nulle, - un dispositif de commande du circuit onduleur qui
fournit des impulsions haute fréquence pour commander
la conduction des semi-conducteurs dudit circuit
onduleur, lesdites impulsions apparaissant un certain
délai après le passage à la valeur zéro de chaque
impulsion alternative fournie par ledit circuit
onduleur, caractérisé en ce que ledit dispositif de commande comprend - des circuits de mesure pour mesurer, à chaque
impulsion, certains paramètres du générateur, - des moyens de type numérique pour calculer pendant la
durée de l'impulsion alternative en cours dudit
circuit onduleur la valeur du délai de l'impulsion
suivante en fonction des valeurs desdits paramètres,
et - un circuit de commande séquentiel qui fournit les
signaux de commande des semi-conducteurs dudit circuit
onduleur à partir de la valeur calculée du délai.
The invention relates to a generator of a high direct voltage of the hyporesonant converter type comprising - a supply circuit for developing a voltage
continuous, - a semiconductor type inverter circuit for
undulate said DC voltage so as to obtain
alternating pulses of frequency lower than
the resonant frequency of the oscillating circuit of the
inverter circuit, - a pulse type isolation transformer
whose primary winding is connected to the output
of said inverter circuit, - a rectification and filtering circuit which is
connected to the secondary winding of the transformer
isolation to rectify and filter pulses
alternatives provided by the inverter circuit by
via said isolation transformer, - a circuit for detecting the passage of current from said
inverter circuit at zero value, - a device for controlling the inverter circuit which
provides high frequency pulses to control
the conduction of the semiconductors of said circuit
inverter, said pulses appearing a certain
delay after switching to zero for each
alternating pulse supplied by said circuit
inverter, characterized in that said control device comprises - measuring circuits for measuring, at each
pulse, certain generator parameters, - digital type means to calculate during the
duration of the alternating pulse during said
inverter circuit the value of the pulse delay
following according to the values of said parameters,
and - a sequential control circuit which supplies the
semiconductor control signals of said circuit
inverter from the calculated delay value.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d'un exemple particulier de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique d'un tube à
rayons X dont l'anode et la cathode sont alimentées
par un générateur haute tension; - la figure 2 est un schéma fonctionnel d'un générateur
haute tension selon l'art antérieur; - les figures 3a à 3g sont des diagrammes temporels de
signaux dans le cas d'un mode hyporésonant en
fonctionnement continu; - les figures 4a à 4f sont des diagrammes temporels de
signaux dans le cas d'un mode hyporésonant en
fonctionnement discontinu; - la figure 5 est un diagramme temporel montrant la
variation de la haute tension d'alimentation d'un tube
à rayons X au cours d'un examen radiologique; - la figure 6 est un schéma fonctionnel d'un générateur
de tension continue comportant une boucle de
régulation réalisée selon l'art antérieur; - la figure 7 est un schéma fonctionnel d'un générateur
de tension continue à commande optimale selon 1' invention; - la figure 8 est un schéma théorique simplifiée d'un
convertisseur de puissance utilisé dans le générateur
de tension continue selon l'invention; - la figure 9 est un schéma théorique simplifié d'un
convertisseur analogique-numérique utilisé dans
l'invention; - la figure 10 est un schéma fonctionnel d'un circuit de
commande séquentiel qui génère les signaux de commande
des transistors d'un convertisseur conformément à la
présente invention; - la figure 11 est un schéma fonctionnel d'un circuit de
calcul qui permet de déterminer l'instant optimal de
commutation des transistors; - les figures 12a et 12b sont des diagrammes temporels
montrant la variation de la tension de sortie V du
convertisseur (figure 12b) en fonction des impulsions
de courant fournies par le circuit onduleur au début
de la pose; - la figure 13 montre les courbes de variation de la
tension aux bornes du condensateur du circuit
oscillant du convertisseur en fonction du courant
traversant le circuit oscillant; - la figure 14 montre des courbes d'établissement de la
haute tension selon l'art antérieur et selon 1' invention.
Other characteristics and advantages of the present invention will appear on reading the following description of a particular embodiment, said description being made in relation to the accompanying drawings in which - Figure 1 is a schematic view of a tube at
X-rays with anode and cathode supplied
by a high voltage generator; - Figure 2 is a block diagram of a generator
high voltage according to the prior art; - Figures 3a to 3g are time diagrams of
signals in the case of a hyporesonant mode in
continuous operation; - Figures 4a to 4f are time diagrams of
signals in the case of a hyporesonant mode in
discontinuous operation; - Figure 5 is a time diagram showing the
variation of the high supply voltage of a tube
x-ray during a radiological examination; - Figure 6 is a block diagram of a generator
DC voltage with a loop of
regulation carried out according to the prior art; - Figure 7 is a block diagram of a generator
optimum control DC voltage according to the invention; - Figure 8 is a simplified theoretical diagram of a
power converter used in generator
DC voltage according to the invention; - Figure 9 is a simplified theoretical diagram of a
analog to digital converter used in
the invention; - Figure 10 is a block diagram of a circuit
sequential control which generates the control signals
transistors of a converter in accordance with the
present invention; - Figure 11 is a block diagram of a circuit
calculation which makes it possible to determine the optimal instant of
switching of transistors; - Figures 12a and 12b are time diagrams
showing the variation of the output voltage V of the
converter (figure 12b) as a function of the pulses
of current supplied by the inverter circuit at the start
of the pose; - Figure 13 shows the variation curves of the
voltage across the circuit capacitor
oscillating of the converter as a function of the current
crossing the oscillating circuit; - Figure 14 shows curves of establishment of the
high voltage according to the prior art and according to the invention.

Les figures 1 à 6, qui ont pour but de situer le domaine de l'invention et de présenter l'art antérieur, ne seront pas décrites ici à nouveau mais elles font cependant partie intégrante de la description ci-après de l'invention.Figures 1 to 6, which aim to locate the field of the invention and present the prior art, will not be described here again but they are, however, an integral part of the following description of the invention.

Un générateur 40 (figure 7) de tension continue à commande optimale comprend un circuit de puissance 41 et un dispositif de commande 42. Le circuit de puissance 41, également appelé convertisseur, est analogue au circuit de puissance 32 de la figure 6 et comprend de manière connue tous les éléments du générateur de la figure 2 à l'exception du tube 10 à rayons X et du circuit de commande 24.An optimally controlled DC generator 40 (FIG. 7) comprises a power circuit 41 and a control device 42. The power circuit 41, also called converter, is analogous to the power circuit 32 of FIG. 6 and comprises in known manner all the elements of the generator of FIG. 2 with the exception of the X-ray tube 10 and the control circuit 24.

Le dispositif de commande 42 comprend - des circuits de mesure 43 d'un certain nombre de
paramètres du convertisseur 41 qui seront définis
ci-après, - un convertisseur analogique-numérique 44 qui calcule
une valeur numérique de chacun des paramètres mesurés, - un circuit de calcul 45 qui, à partir des valeurs
numériques des paramètres, calcule une durée Td qui
sera définie ci-après, - une machine d'états 46 ou circuit de commande
séquentiel qui est déclenché par un signal
représentatif de la durée Td, et - un circuit adaptateur 47 qui, à partir des signaux
d'état du circuit de commande séquentiel 46, élabore
des signaux de commande des semi-conducteurs de
l'onduleur du convertisseur 41.
The control device 42 comprises - measuring circuits 43 of a certain number of
parameters of converter 41 which will be defined
below, - an analog-digital converter 44 which calculates
a numerical value of each of the measured parameters, - a calculation circuit 45 which, from the values
numerical parameters, calculates a duration Td which
will be defined below, - a state machine 46 or control circuit
sequential which is triggered by a signal
representative of the duration Td, and - an adapter circuit 47 which, from the signals
of the sequential control circuit 46, develops
semiconductor control signals from
the converter inverter 41.

Un exemple de réalisation du convertisseur 41 est donné par la figure 8 dont le schéma correspond à celui de la figure 2 avec les mêmes références pour les éléments identiques des deux figures. Bien entendu, d'autres schémas de convertisseur peuvent être mis en oeuvre dans le cadre de l'invention.An exemplary embodiment of the converter 41 is given in FIG. 8, the diagram of which corresponds to that of FIG. 2 with the same references for the identical elements of the two figures. Of course, other converter diagrams can be implemented in the context of the invention.

Pour calculer Td, il faut connaître les valeurs des paramètres suivants - la tension d'alimentation E du convertisseur, celle
appliquée à l'entrée de l'onduleur, - la tension de sortie V du convertisseur, celle aux
bornes du condensateur Cf, - le courant It dans le tube, - la tension initiale Vci aux bornes du condensateur C1
de l'onduleur au début de l'alternance sur ce
condensateur, et - la différence entre la tension de sortie V et la
valeur de référence Vref à atteindre, cette différence
étant notée E.
To calculate Td, it is necessary to know the values of the following parameters - the supply voltage E of the converter, that
applied to the input of the inverter, - the output voltage V of the converter, that to
terminals of the capacitor Cf, - the current It in the tube, - the initial voltage Vci at the terminals of the capacitor C1
from the inverter at the start of the alternation on this
capacitor, and - the difference between the output voltage V and the
reference value Vref to be reached, this difference
being noted E.

Ceci provient du fait que la tension de sortie V au cours d'une alternance dépend du courant It du tube à rayons X et du courant I fourni par l'onduleur. Par ailleurs, ce dernier dépend lui-même de la tension d'alimentation E, de la tension de sortie V, du délai de retard à l'amorçage Td et de la tension initiale Vci sur le condensateur C1.This is due to the fact that the output voltage V during an alternation depends on the current It of the X-ray tube and on the current I supplied by the inverter. Furthermore, the latter itself depends on the supply voltage E, on the output voltage V, on the delay time at ignition Td and on the initial voltage Vci on the capacitor C1.

Ainsi, la connaissance des paramètres E, V, Td, Vci, et It impose la variation SV de la tension de sortie au cours de l'alternance ainsi que la tension finale Vcf à la fin de l'alternance sur le condensateur C1. On en déduit alors que la connaissance des paramètres E, V,
It, Vci et 6V permet de déterminer Td.
Thus, knowledge of the parameters E, V, Td, Vci, and It requires the variation SV of the output voltage during the alternation as well as the final voltage Vcf at the end of the alternation on the capacitor C1. We then deduce that knowledge of the parameters E, V,
It, Vci and 6V are used to determine Td.

Les valeurs des paramètres E, V et 6V sont mesurées au cours du fonctionnement du générateur tandis que les valeurs des autres paramètres It et Vci sont calculées.The values of the parameters E, V and 6V are measured during operation of the generator while the values of the other parameters It and Vci are calculated.

En ce qui concerne Vci, on utilise un paramètre intermédiaire qui est la charge Q du condensateur C1 pendant une alternance augmentée d'une charge Qd correspondant à la charge pendant le temps Td de conduction de la diode, soit (Q+Qd) qui est une fonction monotone de Vci.As regards Vci, an intermediate parameter is used which is the charge Q of the capacitor C1 during an alternation increased by a charge Qd corresponding to the charge during the time Td of conduction of the diode, ie (Q + Qd) which is a monotonic function of Vci.

Par ailleurs, on mesure aussi l'erreur E que l'on cherche à annuler et qui correspond à la variation 6V de la tension de sortie qui permettra d'annuler l'erreur E.Furthermore, we also measure the error E that we are looking to cancel and which corresponds to the 6V variation of the output voltage which will cancel the error E.

Dans le convertisseur analogique-numérique 44 (figure 9), les valeurs ne sont pas codées directement mais sont divisées d'abord par E pour une "mise à l'échelle" tandis que le paramètre E est mis sous la forme 1/E. Le chiffre 1 associé à V, E, 6V, Q et Qd indique le rang de l'alternance ou de l'impulsion de onduleur en référence à la figure 12. Pour l'impulsion suivante, ces lettres seront affectées du chiffre 2 et ainsi de suite pour les impulsions suivantes.In the analog-digital converter 44 (FIG. 9), the values are not coded directly but are divided first by E for a "scaling" while the parameter E is put in the form 1 / E. The number 1 associated with V, E, 6V, Q and Qd indicates the rank of the alternation or of the inverter pulse with reference to Figure 12. For the next pulse, these letters will be assigned the number 2 and so immediately for the following pulses.

Pour le calcul du délai Td3 correspondant à la troisième alternance, calcul qui doit être effectué au cours de la deuxième alternance, on utilise les mesures de E, V, (Q+Qd) et 6V au cours de la première alternance (El, V1, (Ql+Qdl) et 6V1) et la mesure de E2 au début de la deuxième alternance car seules ces mesures sont disponibles pendant cette deuxième alternance.For the calculation of the delay Td3 corresponding to the third half-wave, calculation which must be carried out during the second half-wave, the measurements of E, V, (Q + Qd) and 6V are used during the first half-wave (El, V1 , (Ql + Qdl) and 6V1) and the measurement of E2 at the start of the second half-cycle because only these measurements are available during this second half-cycle.

Pour le calcul du délai Td4 correspondant à la quatrième alternance, on utilisera les mesures E2, V2, (Q2+Qd2) 6V2 et E3 et ainsi de suite pour le calcul des délais suivants. For the calculation of the delay Td4 corresponding to the fourth half-wave, the measures E2, V2, (Q2 + Qd2) 6V2 and E3 will be used and so on for the calculation of the following delays.

Ces codages des paramètres 1/El, Ql+Qdl, V1, E2 et 6V1 sont effectués séquentiellement, la séquence étant symbolisée par les interrupteurs 50 (figure 9) dont la fermeture est commandée par des signaux de phase séquentiels PO, P1, P2, P3, et P4. Le convertisseur analogique-numérique 49 reçoit par ailleurs la tension El pour l'opération de division par El. Pour un signal d'entrée analogique Vin, on obtient en sortie du convertisseur 49 un code numérique correspondant à la valeur Vin/El.These codings of the parameters 1 / El, Ql + Qdl, V1, E2 and 6V1 are carried out sequentially, the sequence being symbolized by the switches 50 (FIG. 9) whose closing is controlled by sequential phase signals PO, P1, P2, P3, and P4. The analog-digital converter 49 also receives the voltage El for the division operation by El. For an analog input signal Vin, a digital code corresponding to the value Vin / El is obtained at the output of the converter 49.

Pendant la deuxième alternance, c'est à partir des valeurs numériques de El, Ql+Qdl, V, E2 et SVl que peut être calculée la valeur Td3 de la troisième alternance, c'est-à-dire la durée de conduction des couples de diodes (D11, D22) et (D12, D21), durée à la fin de laquelle commence respectivement la conduction des couples de transistors (Tl2 T21) et (T11, T22). During the second half-cycle, it is from the numerical values of El, Ql + Qdl, V, E2 and SVl that the value Td3 of the third half-wave can be calculated, i.e. the duration of conduction of the couples diodes (D11, D22) and (D12, D21), duration at the end of which the conduction of the pairs of transistors (Tl2 T21) and (T11, T22) begins respectively.

Ce calcul de la durée Td3, ou de Td de manière générale, est effectué par l'intermédiaire de circuit de calcul numérique 45 qui comprend essentiellement une mémoire 51 (figure 11) dont l'adressage est effectué par les valeurs numériques de Vin/El des différents paramètres.This calculation of the duration Td3, or of Td in general, is carried out by means of digital calculation circuit 45 which essentially comprises a memory 51 (FIG. 11) whose addressing is carried out by the digital values of Vin / El different parameters.

Les calculs effectués par le circuit de calcul 45 sont réalisés suivant un certain algorithme qui sera décrit ci-après et conduisent à une valeur numérique de Td dont le décomptage fournit un signal qui commande les différents états du circuit séquentiel 46.The calculations performed by the calculation circuit 45 are carried out according to a certain algorithm which will be described below and lead to a digital value of Td, the countdown of which provides a signal which controls the different states of the sequential circuit 46.

Le circuit séquentiel 46 comporte sept états référencés
STO à ST6; l'état STO est l'état de repos, les états ST1 et ST4 sont des états de conduction des diodes (durée Td) et les états ST2, ST3, ST5 et ST6 sont des états de conduction des transistors. Par exemple, l'état ST1 correspond à la conduction des diodes D12 et D21 tandis que l'état ST4 correspond à la conduction des diodes D11 et D22. L'état ST3 correspond à la conduction des transistors T11 et T22 tandis que l'état ST6 correspond à la conduction des transistors
T12 et T21 Les états ST2 et ST5 sont des états intermédiaires qui ont une durée Ts.
Sequential circuit 46 has seven states referenced
STO to ST6; the state STO is the quiescent state, the states ST1 and ST4 are states of conduction of the diodes (duration Td) and the states ST2, ST3, ST5 and ST6 are states of conduction of the transistors. For example, the state ST1 corresponds to the conduction of the diodes D12 and D21 while the state ST4 corresponds to the conduction of the diodes D11 and D22. State ST3 corresponds to the conduction of transistors T11 and T22 while state ST6 corresponds to the conduction of transistors
T12 and T21 The states ST2 and ST5 are intermediate states which have a duration Ts.

Le passage de l'état de repos STO à l'état ST1 est commandé par un signal de début de pose D tandis que le passage inverse est commandé par un signal de fin de pose F.The passage from the state of rest STO to the state ST1 is controlled by a signal for the start of exposure D while the reverse transition is controlled by a signal for the end of exposure F.

Le passage de l'état ST1 à l'état ST2 est commandé par le signal de fin du délai Tdl. Le passage à l'état ST3 s'effectue un certain temps Ts après le passage à l'état
ST2, par exemple Ts = 1 microseconde, afin de ne pas passer immédiatement à l'état ST4 alors que la conduction des transistors n'aurait pas encore commencé.
The transition from state ST1 to state ST2 is controlled by the end of delay Tdl signal. The transition to the state ST3 takes place for a certain time Ts after the transition to the state
ST2, for example Ts = 1 microsecond, so as not to immediately pass to the state ST4 when the conduction of the transistors has not yet started.

Cela signifie que l'état ST2 dure un temps Ts.This means that the state ST2 lasts a time Ts.

Le passage de l'état ST3 à l'état ST4 de conduction des diodes D11, D22 s'effectue lorsque le courant dans l'onduleur change de polarité, par exemple devient négatif (signal I-).The transition from state ST3 to state ST4 of conduction of the diodes D11, D22 takes place when the current in the inverter changes polarity, for example becomes negative (signal I-).

Le passage de l'état ST4 à l'état ST5 de conduction des transistors T12 T21 s'effectue par le signal de fin du délai Td2. Le passage à l'état ST6 s'effectue par exemple Ts = 1 microseconde plus tard. Le retour à l'état ST1 de conduction des diodes D12 et D21 s'effectue lorsque le courant dans l'onduleur devient positif (signal I+).The transition from state ST4 to state ST5 of conduction of transistors T12 T21 is effected by the signal for the end of the delay Td2. The transition to the ST6 state takes place for example Ts = 1 microsecond later. The return to the conduction state ST1 of the diodes D12 and D21 takes place when the current in the inverter becomes positive (signal I +).

S'il n'y a pas de signal F de fin de pose, le système passe à l'état ST2 à la fin du délai Td3 au lieu de Tdl lors du premier tour. Le système continue à tourner à la cadence des signaux marquant la fin des délais Td4, Td5 des inversions de polarité (I-, I+) et du signal de fin de délai Ts décompté à partir de la fin des délais Td3,
Td4, Td5 etc...
If there is no signal F of end of exposure, the system goes to state ST2 at the end of the delay Td3 instead of Tdl during the first round. The system continues to run at the rate of the signals marking the end of the delays Td4, Td5 of the polarity inversions (I-, I +) and of the end of delay signal Ts counted down from the end of the delays Td3,
Td4, Td5 etc ...

Les calculs pour déterminer les durées Td, à l'exception de Tdl et Td2 qui sont fixées par la valeur maximale du courant de l'onduleur, sont effectués à partir des mesures des paramètres indiqués sur la figure 9, paramètres qui servent à adresser une mémoire 51 (figure 11) contenant diverses informations. Ces informations sont obtenues soit de manière expérimentale, soit par simulation sur ordinateur.The calculations to determine the durations Td, with the exception of Tdl and Td2 which are fixed by the maximum value of the current of the inverter, are carried out from measurements of the parameters indicated in FIG. 9, parameters which are used to address a memory 51 (FIG. 11) containing various information. This information is obtained either experimentally or by computer simulation.

Dans le cas d'une simulation informatique, un programme est mis en oeuvre pour déterminer pour E = 400 V les valeurs Vcf, SV, Q, Qd, SV' et Ism à partir des valeurs de V, Vci, Td et It, ces dernières prenant chacune cinq valeurs différentes, par exemple
V = 0V, 40 kV, 80 kV, 120 kV, 160 kV
Vci = 0V, -400 V, -800 V, -1200 V, -1600 V
Td = 0,8Us, 2,8 ps, 4,8 Us, 6,8 sss, 8,8 sss
It = OmA, 250 mA, 500 mA, 750 mA, 1000 mA
Ces valeurs seront appelées valeurs "rondes" ou arrondies, ou encore parties principales.
In the case of a computer simulation, a program is implemented to determine for E = 400 V the values Vcf, SV, Q, Qd, SV 'and Ism from the values of V, Vci, Td and It, these each taking five different values, for example
V = 0V, 40 kV, 80 kV, 120 kV, 160 kV
Vci = 0V, -400 V, -800 V, -1200 V, -1600 V
Td = 0.8Us, 2.8 ps, 4.8 Us, 6.8 sss, 8.8 sss
It = OmA, 250 mA, 500 mA, 750 mA, 1000 mA
These values will be called "round" or rounded values, or even main parts.

- Vcf est la valeur finale atteinte par la tension aux
bornes du condensateur C1, - 6V est la différence entre la valeur de la tension à
la fin de l'impulsion et la valeur de la tension
au début de l'impulsion (Figure 12), - Q est la charge du condensateur Cf pendant 1' impulsion, - Qd est la charge du condensateur Cf pendant la
durée Td de conduction de la diode, - 6V' est la différence entre le maximum atteint par la
tension au cours de l'impulsion et la valeur de la
tension au début de l'impulsion (Figure 12), et - Ism est le courant moyen de charge du condensateur Cf.
- Vcf is the final value reached by the voltage at
terminals of capacitor C1, - 6V is the difference between the value of the voltage at
the end of the pulse and the voltage value
at the start of the pulse (Figure 12), - Q is the charge of the capacitor Cf during the pulse, - Qd is the charge of the capacitor Cf during the
diode conduction time Td, - 6V 'is the difference between the maximum reached by the
voltage during the pulse and the value of the
voltage at the start of the pulse (Figure 12), and - Ism is the average charge current of the capacitor Cf.

Par cette simulation, on obtient un "tableau" de 625 lignes, une par groupe de valeurs différentes de V,
Vci, Td et It, et de 9 colonnes, une par paramètre.
By this simulation, we obtain a "table" of 625 lines, one per group of values different from V,
Vci, Td and It, and 9 columns, one per parameter.

Les vingt-cinq premières lignes de ce "tableau" sont par exemple sous la forme du TABLEAU 1.The first twenty-five lines of this "table" are for example in the form of TABLE 1.

TABLEAU 1
Codes d'adressage . Valeurs des variables . Valeurs de simulation nV . nit . nTd . nVci . V . It . Td . Vci . Vcf . N . (O+Qd) . 8V'. Ism
1 1 1 1 0 0,00 0,8 0
1 1 1 2 0 0,00 0,8 - 400
1 1 1 3 0 0,00 0,8 800 1 1 1 4 0 0,00 0,8 - 1200 1 1 1 5 0 0,00 0,8 - 1600 1 1 2 1 0 0,00 2,8 0 1 1 2 2 0 0,00 2,8 - 400
1 1 2 3 0 0,00 2,8 - 800
1 1 2 4 0 0,00 2,8 - 1200 1 1 2 5 0 0,00 2,8 - 1600 1 1 3 1 0 0,00 4,8 0 1 1 3 2 0 0,00 4,8 - 400
1 1 3 3 0 0,00 4,8 - 800 1 1 3 4 0 0,00 4,8 - 1200 1 1 3 5 0 0,00 4,8 - 1600 1 1 4 1 0 0,00 6,8 0 1 1 4 2 0 0,00 6,8 - 400 1 1 4 3 0 0,00 6,8 - 800 1 1 4 4 0 0,00 6,8 - 1200 1 1 4 5 0 0,00 6,8 - 1600 1 1 5 1 0 0,00 8,8 0 1 1 5 2 0 0,00 8,8 - 400 1 1 5 3 0 0,00 8,8 - 800 1 1 5 4 0 0,00 8,8 - 1200 1 1 5 5 0 0,00 8,8 - 1600
TABLEAU 2
Mesure et conversion de V1, #V1, e2, 1/El et (Ql+Qdl)
Lecture 1 : V1, Tdl, (Ql+Qdl) PC1 Vci2
Lecture 2 : V1, Tdl, (Ql+Qdl), #V1 PG1 Itl
Lecture 3 : V1, Td2, Vci2, Itl PG2 #V2
Lecture 4 : V1, Td2, Vci2 PC2 Vci3
Lecture 5 : V1, 1/El, Vci3 Td3min
Lecture 6 : V1, Vci3, Itl, (E2-SV2) PG3 Td3
TABLEAU 3
Phases Conversion Opération Résultat
A/N
PO Q1 + Qdl
P1 #V1 Vl, Tdl, (Ql+Qdl) Vci2
P2 E2 V1, Tdl, (Ql+Qdl),SV1 Itl
P3 1/El V1, Td2, Vci2, Itl 6V2
P4 V1 V1, Td2, Vci2 Vci3
P5 V1, 1/El, Vci3 Td3min
P6 V1, Vci3, Itl, (E2-SV2) Td3
P7 Td3
choisi
Les informations contenues dans le TABLEAU 1 ou mémoire de 625 lignes servent à calculer des valeurs numériques à enregistrer dans une mémoire 51 du circuit de calcul 45 (figures 7 et 11). Ces valeurs numériques qui sont enregistrées dans la mémoire 51 permettent de calculer la valeur du délai Td selon un algorithme de calcul donné par le TABLEAU 2, algorithme qui se déroule suivant des phases P0 à P7 (TABLEAU 3).
TABLE 1
Addressing codes. Values of variables. Simulation values nV. nit. nTd. nVci. V. It. Td. Here. Vcf. NOT . (O + Qd). 8V '. Ism
1 1 1 1 0 0.00 0.8 0
1 1 1 2 0 0.00 0.8 - 400
1 1 1 3 0 0.00 0.8 800 1 1 1 4 0 0.00 0.8 - 1200 1 1 1 5 0 0.00 0.8 - 1600 1 1 2 1 0 0.00 2.8 0 1 1 2 2 0 0.00 2.8 - 400
1 1 2 3 0 0.00 2.8 - 800
1 1 2 4 0 0.00 2.8 - 1200 1 1 2 5 0 0.00 2.8 - 1600 1 1 3 1 0 0.00 4.8 0 1 1 3 2 0 0.00 4.8 - 400
1 1 3 3 0 0.00 4.8 - 800 1 1 3 4 0 0.00 4.8 - 1200 1 1 3 5 0 0.00 4.8 - 1600 1 1 4 1 0 0.00 6.8 0 1 1 4 2 0 0.00 6.8 - 400 1 1 4 3 0 0.00 6.8 - 800 1 1 4 4 0 0.00 6.8 - 1200 1 1 4 5 0 0.00 6, 8 - 1600 1 1 5 1 0 0.00 8.8 0 1 1 5 2 0 0.00 8.8 - 400 1 1 5 3 0 0.00 8.8 - 800 1 1 5 4 0 0.00 8 .8 - 1200 1 1 5 5 0 0.00 8.8 - 1600
TABLE 2
Measurement and conversion of V1, # V1, e2, 1 / El and (Ql + Qdl)
Reading 1: V1, Tdl, (Ql + Qdl) PC1 Vci2
Reading 2: V1, Tdl, (Ql + Qdl), # V1 PG1 Itl
Reading 3: V1, Td2, Vci2, Itl PG2 # V2
Reading 4: V1, Td2, Vci2 PC2 Vci3
Reading 5: V1, 1 / El, Vci3 Td3min
Reading 6: V1, Vci3, Itl, (E2-SV2) PG3 Td3
TABLE 3
Phases Conversion Operation Result
YEAR
PO Q1 + Qdl
P1 # V1 Vl, Tdl, (Ql + Qdl) Vci2
P2 E2 V1, Tdl, (Ql + Qdl), SV1 Itl
P3 1 / El V1, Td2, Vci2, Itl 6V2
P4 V1 V1, Td2, Vci2 Vci3
P5 V1, 1 / El, Vci3 Td3min
P6 V1, Vci3, Itl, (E2-SV2) Td3
P7 Td3
selected
The information contained in TABLE 1 or 625-line memory is used to calculate digital values to be recorded in a memory 51 of the calculation circuit 45 (FIGS. 7 and 11). These digital values which are recorded in the memory 51 make it possible to calculate the value of the delay Td according to a calculation algorithm given by TABLE 2, algorithm which takes place according to phases P0 to P7 (TABLE 3).

Les valeurs numériques contenues dans la mémoire 51 sont les paramètres Vci, It, 6V, Vcf, Td et Tdmin.The numerical values contained in the memory 51 are the parameters Vci, It, 6V, Vcf, Td and Tdmin.

L'adressage de ces paramètres est effectué par, d'une part, les valeurs mesurées E, V, E, 6V et (Q+Qd) et, d'autre part, les valeurs Vci, It, 6V et Vcf lues dans la mémoire lors des phases précédentes.The addressing of these parameters is carried out by, on the one hand, the measured values E, V, E, 6V and (Q + Qd) and, on the other hand, the values Vci, It, 6V and Vcf read in the memory during previous phases.

L'adressage de la mémoire 51 est réalisé par les chiffres les plus significatifs des valeurs codées, par exemple 3 ou 4 chiffres, et on obtient donc en lecture que des valeurs approchées correspondant à la partie dite principale. Aussi, il est prévu d'enregistrer dans cette mémoire 51, les dérivées partielles des valeurs enregistrées par rapport à chacune des variables d'entrée. L'adressage de la mémoire pour lire ces dérivées partielles est obtenu à l'aide des mêmes codes que pour la partie principale mais en y ajoutant un chiffre supplémentaire (0 ou 1) pour indiquer qu'il s'agit de The addressing of the memory 51 is carried out by the most significant digits of the coded values, for example 3 or 4 digits, and one therefore obtains in reading only approximate values corresponding to the so-called main part. Also, it is planned to record in this memory 51, the partial derivatives of the values recorded with respect to each of the input variables. The addressing of the memory to read these partial derivatives is obtained using the same codes as for the main part but by adding an additional digit (0 or 1) to indicate that it is

Ces différentes opérations de l'algorithme sont effectuées en huit phases numérotées PO à P7 qui se déroulent suivant le TABLEAU 3.These different operations of the algorithm are carried out in eight phases numbered PO to P7 which take place according to TABLE 3.

Ces TABLEAUX 2 et 3 correspondent aux calculs effectués pendant la deuxième alternance pour obtenir, en fin d'alternance, les valeurs de Td3 et Td3min de la troisième alternance. Ces valeurs qui sont utilisées sont celles de la première alternance pour V1, Tdl, Q1,
Qdl, 1/El et les valeurs E2 et Td2 de la deuxième alternance qui sont connues à la fin de la première alternance.
These TABLES 2 and 3 correspond to the calculations carried out during the second half-cycle to obtain, at the end of the half-cycle, the values of Td3 and Td3min of the third half-cycle. These values which are used are those of the first alternation for V1, Tdl, Q1,
Qdl, 1 / El and the values E2 and Td2 of the second half-wave which are known at the end of the first half-wave.

Au cours du fonctionnement du générateur, le même algorithme de calcul se déroule lors de l'alternance suivante, par exemple la troisième alternance, pour déterminer Td4 et Td4min en utilisant V2, Td2, (Q2+Qd2), 1/E2 et les valeurs E3 et Td3 de l'alternance en cours et ainsi de suite pour la détermination de Td5, Td6, etc...During the generator operation, the same calculation algorithm takes place during the next alternation, for example the third alternation, to determine Td4 and Td4min using V2, Td2, (Q2 + Qd2), 1 / E2 and the values E3 and Td3 of the alternation in progress and so on for the determination of Td5, Td6, etc ...

Dans les TABLEAUX 2 et 3 ainsi que dans la description, les valeurs (Ql+Qdl), 6V1, E2 et V1 sont des valeurs dites à l'échelle, c'est-à-dire les valeurs mesurées et divisées par El, comme indiqué sur la figure 9.In TABLES 2 and 3 as well as in the description, the values (Ql + Qdl), 6V1, E2 and V1 are so-called scale values, i.e. the values measured and divided by El, as shown in Figure 9.

Avant de décrire le fonctionnement de l'algorithme de calcul, on décrira les opérations à effectuer sur les valeurs numériques contenues dans la mémoire représentée partiellement par le TABLEAU 1 pour obtenir les valeurs numériques à enregistrer dans la mémoire 51. Ces opérations sont en fait réalisées à l'aide d'un calculateur auquel on fournit les valeurs contenues dans les 625 lignes du TABLEAU 1.Before describing the operation of the calculation algorithm, the operations to be performed on the digital values contained in the memory partially represented by TABLE 1 will be described in order to obtain the digital values to be recorded in the memory 51. These operations are in fact carried out using a calculator to which the values contained in the 625 lines of TABLE 1 are supplied.

Ces opérations seront expliquées en s'aidant des tableaux 1, 2 et 3 et des figures 11, 12 et 13. Ainsi la figure 12a est un diagramme montrant une courbe 58 de variation du courant au secondaire du transformateur 25 avant redressement et filtrage, en fonction du temps t tandis que la figure 12b est un diagramme montrant, en concordance avec la figure 12a, une courbe 59 de variation concomitante de la tension de sortie V du convertisseur. La courbe 59 de la figure 12b correspond à trois modes de fonctionnement, un premier mode à l'établissement de la haute tension pour les impulsions 1 et 2 et les impulsions qui les précèdent, un deuxième mode au régime établi ou permanent pour les impulsions 5, 6 et suivantes et un troisième mode pour un régime transitoire entre le premier et le deuxième.These operations will be explained with the help of Tables 1, 2 and 3 and Figures 11, 12 and 13. Thus Figure 12a is a diagram showing a curve 58 of variation of the current at the secondary of the transformer 25 before rectification and filtering, in function of time t while FIG. 12b is a diagram showing, in accordance with FIG. 12a, a curve 59 of concomitant variation in the output voltage V of the converter. Curve 59 of FIG. 12b corresponds to three operating modes, a first mode for establishing the high voltage for pulses 1 and 2 and the pulses which precede them, a second mode at steady or steady state for pulses 5 , 6 and following and a third mode for a transient regime between the first and the second.

La figure 13 est un diagramme dit "diagramme de phase" ou "plan de Lissajous" qui montre la courbe de variation de la tension Vci sur le condensateur C1 en fonction du courant I fourni par le convertisseur. A chaque instant,
Vc et I ont une certaine valeur chacun et à ce couple de valeurs correspond un point du plan. Au cours du temps, ce point évolue dans le temps dans le sens des flèches.
FIG. 13 is a diagram known as a "phase diagram" or "Lissajous plane" which shows the curve of variation of the voltage Vci on the capacitor C1 as a function of the current I supplied by the converter. At all times,
Vc and I each have a certain value and to this pair of values corresponds a point of the plane. Over time, this point changes in time in the direction of the arrows.

Sur les figures 12 et 13, les points numérotés 1, 2, 3, 4, 5 et 6 désignent les instants auxquels les transistors sont amorcés. Les valeurs Vcil à Vci6 sont les tensions aux bornes du condensateur C1 lorsque le courant I est nul. Selon l'algorithme de calcul (TABLEAU 2), la mémoire 51 doit fournir Vci2 lors de la
Lecture 1 à partir des valeurs de V1, Tdl et (Ql+Qdl), valeur Vci2 qui n'est pas donnée par le TABLEAU 1 car ce dernier n'est pas adressable par (Ql+Qdl). Il faut donc effectuer des lectures particulières du TABLEAU 1 et réaliser des calculs sur les valeurs lues. A cet effet, on lit le TABLEAU 1 en l'adressant par un premier couple de valeurs V et Td et on lit les cinq valeurs rondes de
Vci et les cinq valeurs de (Q+Qd), ce qui permet de tracer la courbe (Q+Qd) = f(Vci) pour ce premier couple de V et Td et donc de faire correspondre une valeur de (Q+Qd) à toute valeur de Vci. Cette courbe permet de déterminer les cinq valeurs rondes de (Q+Qd) pour le premier couple de valeurs V et Td auxquelles correspondent cinq valeurs de Vci non arrondies.
In FIGS. 12 and 13, the points numbered 1, 2, 3, 4, 5 and 6 designate the instants at which the transistors are switched on. The values Vcil to Vci6 are the voltages across the capacitor C1 when the current I is zero. According to the calculation algorithm (TABLE 2), the memory 51 must supply Vci2 during the
Reading 1 from the values of V1, Tdl and (Ql + Qdl), value Vci2 which is not given by TABLE 1 because the latter cannot be addressed by (Ql + Qdl). It is therefore necessary to carry out particular readings of TABLE 1 and to carry out calculations on the values read. To this end, we read TABLE 1 by addressing it with a first pair of values V and Td and we read the five round values of
Vci and the five values of (Q + Qd), which makes it possible to trace the curve (Q + Qd) = f (Vci) for this first couple of V and Td and therefore to match a value of (Q + Qd) to any value of Vci. This curve makes it possible to determine the five round values of (Q + Qd) for the first pair of values V and Td to which correspond five values of Vci not rounded.

Cette opération est répétée pour les vingt-quatre autres couples de valeurs V et Td, ce qui conduit à 125 valeurs rondes de (Q+Qd) auxquelles correspondent 125 valeurs de
Vci. Or on cherche à obtenir les valeurs finales Vcf (ou
Vci2) à partir de (V, Td et Q+Qd).
This operation is repeated for the other twenty-four pairs of values V and Td, which leads to 125 round values of (Q + Qd) to which 125 values of
Here. Now we are trying to obtain the final values Vcf (or
Vci2) from (V, Td and Q + Qd).

Pour obtenir la valeur Vcf correspondant à Vci, on lit les cinq valeurs de Vci et de Vcf du TABLEAU 1 correspondant à un couple de V et Td de manière à tracer la courbe Vcf = f (Vci) de laquelle on tire par interpolation les cinq valeurs de Vcf correspondant à cinq valeurs de Vci parmi les 125 obtenues à l'issue de 1 'opération précédente.To obtain the value Vcf corresponding to Vci, we read the five values of Vci and Vcf from TABLE 1 corresponding to a couple of V and Td so as to draw the curve Vcf = f (Vci) from which we draw by interpolation the five values of Vcf corresponding to five values of Vci among the 125 obtained at the end of the preceding operation.

Cette dernière opération est répétée 25 fois pour obtenir 125 valeurs de Vcf, c'est-à-dire que l'on a réalisé un tableau qui fait correspondre une valeur de
Vcf, correspondant à Vci2, pour un triplet de valeurs rondes V, Td et (Q+Qd) parmi 125. Ces 125 valeurs de Vcf sont enregistrées dans la mémoire 51 de manière à être lues en adressant cette dernière par les chiffres les plus significatifs de V, Td et (Q+Qd).
This last operation is repeated 25 times to obtain 125 values of Vcf, that is to say that a table has been produced which matches a value of
Vcf, corresponding to Vci2, for a triplet of round values V, Td and (Q + Qd) among 125. These 125 values of Vcf are recorded in memory 51 so as to be read by addressing the latter by the most significant digits of V, Td and (Q + Qd).

Comme on l'a indiqué ci-dessus, les valeurs de V, Td et (Q+Qd) sont des valeurs rondes qui sont peu précises et il en est de même de la valeur Vcf qui leur correspond.As indicated above, the values of V, Td and (Q + Qd) are round values which are not very precise and the same is true of the value Vcf which corresponds to them.

Il est donc prévu d'effectuer une interpolation pour obtenir une valeur plus précise de Vcf (ou Vci2). A cet effet, en plus du calcul des 125 valeurs de Vcf, on calcule chacune des dérivées partielles de Vcf par rapport à V, Td et (Q+Qd), c'est-à-dire les pentes de chaque segment linéaire de courbe entre deux valeurs rondes consécutives, chaque courbe étant définie par
Vcf = f(V), Vcf = f(Td) et Vcf = f(Q+Qd).
It is therefore planned to perform an interpolation to obtain a more precise value of Vcf (or Vci2). To this end, in addition to the calculation of the 125 values of Vcf, each of the partial derivatives of Vcf with respect to V, Td and (Q + Qd) is calculated, i.e. the slopes of each linear segment of the curve between two consecutive round values, each curve being defined by
Vcf = f (V), Vcf = f (Td) and Vcf = f (Q + Qd).

Cette interpolation est illustrée par la formule mathématique connue
F (xl+dxl, x2+dx2,..,xn+dxn) = F(x1, x2,..,xn)+dF (1)

Figure img00220001
This interpolation is illustrated by the known mathematical formula
F (xl + dxl, x2 + dx2, .., xn + dxn) = F (x1, x2, .., xn) + dF (1)
Figure img00220001

Selon l'algorithme de calcul, la mémoire 51 doit fournir Itl lors de la Lecture 2 à partir des valeurs de
V1, Tdl, (Ql+Qdl) et EV1, valeur qui n'est pas donnée par le TABLEAU 1 car il n'est pas adressable par (Q+Qd) et 6V1. Il faut donc, comme précédemment pour Vci2, effectuer des lectures particulières du TABLEAU 1 et des calculs sur les valeurs lues pour déterminer des valeurs de It qui correspondront chacune à un quadruplet d'adressage (V, Td, Q+Qd, 6V).
According to the calculation algorithm, the memory 51 must supply Itl during Reading 2 from the values of
V1, Tdl, (Ql + Qdl) and EV1, value which is not given by TABLE 1 because it cannot be addressed by (Q + Qd) and 6V1. It is therefore necessary, as previously for Vci2, to carry out particular readings from TABLE 1 and calculations on the values read to determine values of It which will each correspond to an addressing quadruplet (V, Td, Q + Qd, 6V).

A cet effet, la première opération consiste à lire une première ligne du TABLEAU 1 pour un triplet de valeurs rondes V, Td et It de manière à lire pour les cinq valeurs rondes de Vci, les valeurs (Q+Qd) et 6V qui ne sont pas rondes. Ceci permet de tracer une première courbe (Q+Qd) = f(Vci) et une deuxième courbe 6V = f(Vci). Avec la première courbe, on calcule cinq valeurs rondes de (Q+Qd) et cinq valeurs correspondantes de Vci et on reporte ces cinq dernières valeurs sur la deuxième courbe pour obtenir cinq valeurs de 6V.For this purpose, the first operation consists in reading a first line of TABLE 1 for a triplet of round values V, Td and It so as to read for the five round values of Vci, the values (Q + Qd) and 6V which do not are not round. This allows to draw a first curve (Q + Qd) = f (Vci) and a second curve 6V = f (Vci). With the first curve, five round values of (Q + Qd) and five corresponding values of Vci are calculated and these last five values are plotted on the second curve to obtain five values of 6V.

Cette première opération est répétée 125 fois, ce qui permet d'obtenir un tableau de 625 lignes comportant les valeurs rondes V, Td, (Q+Qd) et It et les valeurs Vci et 6V correspondantes.This first operation is repeated 125 times, which makes it possible to obtain a table of 625 lines comprising the round values V, Td, (Q + Qd) and It and the corresponding values Vci and 6V.

La deuxième opération consiste à lire une première ligne de ce nouveau tableau pour un triplet de valeurs rondes V, Td et Q+Qd de manière à lire pour les cinq valeurs rondes de It, les valeurs 6V qui ne sont pas rondes. On peut alors tracer une courbe CV = f(It) de laquelle on tire cinq valeurs rondes de CV auxquelles correspondent cinq valeurs de It.The second operation consists in reading a first line of this new table for a triplet of round values V, Td and Q + Qd so as to read for the five round values of It, the values 6V which are not round. We can then draw a curve CV = f (It) from which we draw five round values of CV to which correspond five values of It.

Cette deuxième opération est répétée 125 fois, ce qui permet d'obtenir un tableau de 625 lignes comportant les valeurs rondes V, Td, (Q+Qd) et CV auxquelles correspond une valeur It pour chaque ligne.This second operation is repeated 125 times, which makes it possible to obtain a table of 625 lines comprising the round values V, Td, (Q + Qd) and CV to which a value It corresponds for each line.

Ces 625 valeurs de It sont enregistrées dans la mémoire 51 de manière à être lues en adressant cette dernière par les chiffres les plus significatifs de V, Td, (Q+Qd) et CV. These 625 values of It are recorded in memory 51 so as to be read by addressing the latter with the most significant digits of V, Td, (Q + Qd) and CV.

A chacune des 625 valeurs de It sont associées quatre dérivées partielles de It par rapport à V, Td, (Q+Qd) et CV qui sont calculées à l'aide des courbes It =
It = f(Td), It = f(Q+Qd) et It = f(EV) qui sont tracées à l'aide du tableau défini au précédent paragraphe.
Each of the 625 values of It is associated with four partial derivatives of It with respect to V, Td, (Q + Qd) and CV which are calculated using the curves It =
It = f (Td), It = f (Q + Qd) and It = f (EV) which are plotted using the table defined in the previous paragraph.

Selon l'algorithme de calcul du TABLEAU 2, la mémoire 51 doit fournir la partie principale de CV2 lors de la
Lecture 3 à partir des valeurs rondes de V1, Td2, Vci2 et Itl. Cette partie principale de CV2 est donnée directement par les chiffres les plus significatifs de CV du TABLEAU 1 en supposant que V1 = V2 et Itl = It2 d'une alternance à la suivante mais il faut la compléter par une partie caractéristique qui est calculée par interpolation à l'aide des dérivées partielles.
According to the calculation algorithm of TABLE 2, the memory 51 must supply the main part of CV2 during the
Reading 3 from the round values of V1, Td2, Vci2 and Itl. This main part of CV2 is given directly by the most significant figures of CV of TABLE 1 assuming that V1 = V2 and Itl = It2 from one alternation to the next but it must be completed by a characteristic part which is calculated by interpolation using partial derivatives.

Ces dérivées partielles de CV2 pour chaque variable
V, Td, Vci et It sont calculées à l'aide des courbes CV2 = f(V), CV2 = f(Td), CV2 = f(Vci) et CV2 = f(It) qui sont tracées à l'aide du TABLEAU 1. A chaque valeur de CV2 correspondent quatre valeurs de dérivées partielles.
These partial derivatives of CV2 for each variable
V, Td, Vci and It are calculated using the curves CV2 = f (V), CV2 = f (Td), CV2 = f (Vci) and CV2 = f (It) which are plotted using the TABLE 1. Each value of CV2 corresponds to four partial derivative values.

Les 625 valeurs de CV2 ainsi que les quatre dérivées partielles associées à chaque valeur CV2 sont enregistrées dans la mémoire 51 de manière à être lues en adressant cette dernière par les chiffres les plus significatifs de V, Td, Vci et It. The 625 CV2 values as well as the four partial derivatives associated with each CV2 value are recorded in the memory 51 so as to be read by addressing the latter by the most significant digits of V, Td, Vci and It.

Selon l'algorithme de calcul du TABLEAU 2, la mémoire 51 doit fournir la partie principale de Vci3 lors de la
Lecture 4 à partir des valeurs rondes de
V1, Td2 et Vci2. Cette partie principale est donnée directement par les chiffres les plus significatifs de
Vcf du TABLEAU 1 en supposant que V1 = V2 mais il faut la compléter par une partie caractéristique qui est calculée par interpolation à l'aide des dérivées partielles. Ces dérivées partielles de Vcf pour chaque valeur d'échelle d'une variable V, Td et Vci sont calculées à l'aide des courbes Vcf = f(V), Vcf = f(Td) et Vcf = f(Vci) qui sont tracées à l'aide du tableau 1.
According to the calculation algorithm of TABLE 2, the memory 51 must supply the main part of Vci3 during the
Reading 4 from the round values of
V1, Td2 and Vci2. This main part is given directly by the most significant figures of
Vcf of TABLE 1 assuming that V1 = V2 but it must be completed by a characteristic part which is calculated by interpolation using partial derivatives. These partial derivatives of Vcf for each scale value of a variable V, Td and Vci are calculated using the curves Vcf = f (V), Vcf = f (Td) and Vcf = f (Vci) which are plotted using Table 1.

A chaque valeur de Vcf correspondent trois valeurs de dérivées partielles.Each value of Vcf corresponds to three partial derivative values.

Les 125 valeurs de Vcf (ou Vci3) ainsi que les trois dérivées partielles associées à chaque valeur Vcf sont enregistrées dans la mémoire 51 de manière à être lues par les chiffres les plus significatifs de V, Td et Vci.The 125 values of Vcf (or Vci3) as well as the three partial derivatives associated with each value Vcf are recorded in memory 51 so as to be read by the most significant digits of V, Td and Vci.

Conformément à l'algorithme de calcul, la mémoire 51 doit fournir la partie principale de Td3min lors de la
Lecture 5 à partir des valeurs rondes de V1, 1/El et
Vci3. Cette valeur Td3min n'étant pas contenue dans le
TABLEAU 1, il faut la déterminer pour chacune des 125 valeurs rondes de V1, 1/El et Vci3 à partir du TABLEAU 1 sachant que Td3min est définie par la valeur maximale du courant moyen Ism de charge du condensateur Cf et que la valeur de Ism est directement proportionnelle à E.
According to the calculation algorithm, the memory 51 must provide the main part of Td3min during the
Reading 5 from the round values of V1, 1 / El and
Vci3. This Td3min value not being contained in the
TABLE 1, it must be determined for each of the 125 round values of V1, 1 / El and Vci3 from TABLE 1 knowing that Td3min is defined by the maximum value of the mean current Ism of charge of the capacitor Cf and that the value of Ism is directly proportional to E.

Dans le TABLEAU 1, à chaque ligne définie par un triplet
V, Td et Vci correspond une valeur Ism pour la valeur
E = 400 volts qui est utilisée par son inverse 1/E.
In TABLE 1, for each line defined by a triplet
V, Td and Vci corresponds an Ism value for the value
E = 400 volts which is used by its inverse 1 / E.

A partir de cette ligne, on peut créer un tableau à cinq lignes, chaque ligne correspondant à une valeur différente de E (ou 1/E) à laquelle correspond une valeur de Ism. Ainsi si E passe à 800 volts, la valeur de Ism sera doublée pour prendre la valeur Isr. From this line, we can create a table with five lines, each line corresponding to a value different from E (or 1 / E) to which a value of Ism corresponds. So if E goes to 800 volts, the value of Ism will be doubled to take the value Isr.

En répétant l'opération ci-dessus pour chaque triplet V,
Td et Vci, on obtient un tableau de 625 lignes à partir duquel on trace une première courbe Isr = f(Td) en gardant constantes les valeurs de V, 1/E et Vci. Cette courbe permet de déterminer la valeur Td3min pour la valeur maximale admise pour Isr, par exemple 1100 mA. Ce traçage de courbe est répété pour chacune des 125 lignes définies par V, 1/E et Vci, ce qui détermine 125 valeurs de Td3min. On a ainsi créé un tableau qui donne une valeur de Td3min pour chaque triplet de valeurs V, 1/E,
Vci.
By repeating the above operation for each V triplet,
Td and Vci, we obtain a table of 625 lines from which we draw a first curve Isr = f (Td) while keeping constant the values of V, 1 / E and Vci. This curve makes it possible to determine the value Td3min for the maximum value allowed for Isr, for example 1100 mA. This curve plotting is repeated for each of the 125 lines defined by V, 1 / E and Vci, which determines 125 values of Td3min. We thus created a table which gives a value of Td3min for each triplet of values V, 1 / E,
Here.

Ce nouveau tableau est utilisé pour calculer les dérivées partielles de Td3min par rapport à chacune des variables V, 1/E et Vci en traçant les courbes
Td3min = f(V), Td3min = f(1/E) et Td3min = f(Vci).
This new table is used to calculate the partial derivatives of Td3min with respect to each of the variables V, 1 / E and Vci by plotting the curves
Td3min = f (V), Td3min = f (1 / E) and Td3min = f (Vci).

Les 125 valeurs de Td3min et les valeurs des trois dérivées partielles sont enregistrées dans la mémoire 51 de manière à être lues par les chiffres les plus significatifs de V, 1/E et Vci.The 125 values of Td3min and the values of the three partial derivatives are recorded in memory 51 so as to be read by the most significant digits of V, 1 / E and Vci.

Dans la dernière phase de l'algorithme de calcul, la mémoire 51 doit fournir la partie principale de Td3 à partir des valeurs rondes de V1, Vci3, Itl et (E2- & V2) dans lesquelles E2 est mesurée tandis que 6V2 a été calculée lors d'une phase précédente. La valeur mesuree (E2-6V2) correspond à (6V3+6V'4), 6V3 étant relatif à l'impulsion suivante (troisième impulsion) pour laquelle on calcule Td3 et EV'4 étant relatif à la quatrième impulsion à la fin de laquelle on doit avoir atteint
Vref. Dans le TABLEAU 1, EV'4 correspond à la ligne sélectionnée par le quadruplet (V4, It4, Vci4, Td4) qui donne la valeur Vcf correspondant à la valeur initiale
Vci5 de la cinquième impulsion, la première impulsion du régime permanent.
In the last phase of the calculation algorithm, the memory 51 must provide the main part of Td3 from the round values of V1, Vci3, Itl and (E2- & V2) in which E2 is measured while 6V2 has been calculated during a previous phase. The measured value (E2-6V2) corresponds to (6V3 + 6V'4), 6V3 being relative to the next pulse (third pulse) for which Td3 is calculated and EV'4 being relative to the fourth pulse at the end of which we must have reached
Vref. In TABLE 1, EV'4 corresponds to the line selected by the quadruplet (V4, It4, Vci4, Td4) which gives the value Vcf corresponding to the initial value
Vci5 of the fifth pulse, the first pulse of the steady state.

Or ce régime permanent se caractérise par une valeur de 6V qui est nulle et une valeur de Vci qui est la même d'une impulsion à la suivante.However, this steady state is characterized by a value of 6V which is zero and a value of Vci which is the same from one pulse to the next.

La deuxième caractéristique (Vci = Vcf) est mise en oeuvre dans le TABLEAU 1 pour déterminer les valeurs de
Td pour lesquelles cette condition est remplie en sélectionnant une ligne du TABLEAU 1 par un doublet (V, Vci) et en traçant la courbe Vcf = f(Td) pour les cinq valeurs de Td. Cette courbe permet de déterminer la valeur de Td pour laquelle Vcf = Vci.
The second characteristic (Vci = Vcf) is implemented in TABLE 1 to determine the values of
Td for which this condition is fulfilled by selecting a line from TABLE 1 with a doublet (V, Vci) and plotting the curve Vcf = f (Td) for the five values of Td. This curve makes it possible to determine the value of Td for which Vcf = Vci.

En répétant ces opérations pour les autres doublets (V, Vci), on obtient un tableau de 25 lignes qui fait correspondre une valeur de Td à un doublet (V, Vci), cette valeur Td correspondant à Vci = Vcf.By repeating these operations for the other doublets (V, Vci), we obtain an array of 25 lines which maps a value of Td to a doublet (V, Vci), this value Td corresponding to Vci = Vcf.

La première caractéristique (6V = 0) conduit à sélectionner dans le TABLEAU 1 une ligne correspondant à un triplet (V, It et Vci) et à tracer pour ce triplet la courbe 6V = f(Td) des valeurs de 6V pour les cinq valeurs rondes de Td. Cette courbe permet de faire correspondre une valeur de 6V à une valeur de Td, qui a été déterminée ci-dessus grâce à la condition Vci = Vcf, pour le doublet (V, Vci) contenu dans le triplet (V, It,
Vci). En répétant ces opérations pour chaque triplet (V, It, Vci), on obtient un tableau de 125 lignes qui, pour chaque quadruplet (V, It, Vci, Td), fait correspondre une valeur de 6V. V, It et Vci sont alors des valeurs rondes et Td correspond à Vci = Vcf.
The first characteristic (6V = 0) leads to selecting in TABLE 1 a line corresponding to a triplet (V, It and Vci) and to draw for this triplet the curve 6V = f (Td) of the values of 6V for the five values Td rounds. This curve makes it possible to correspond a value of 6V to a value of Td, which was determined above thanks to the condition Vci = Vcf, for the doublet (V, Vci) contained in the triplet (V, It,
Vci). By repeating these operations for each triplet (V, It, Vci), we obtain an array of 125 lines which, for each quadruplet (V, It, Vci, Td), corresponds to a value of 6V. V, It and Vci are then round values and Td corresponds to Vci = Vcf.

Ce dernier tableau permet de tracer par triplet (V, Vci,
Td) une courbe 6V = f(It) qui donne la valeur de It pour 6V = 0. A la fin, on obtient un tableau de 25 lignes qui donne les valeurs (V, Vci, Td et It) pour lesquelles 6V = 0 et Vci = Vcf, c'est-à-dire pour le régime permanent obtenu à la fin de la quatrième impulsion.
This last table makes it possible to plot by triplet (V, Vci,
Td) a curve 6V = f (It) which gives the value of It for 6V = 0. At the end, we obtain a table of 25 lines which gives the values (V, Vci, Td and It) for which 6V = 0 and Vci = Vcf, that is to say for the steady state obtained at the end of the fourth pulse.

Ces opérations préliminaires étant réalisées pour tenir compte du régime permanent auquel on doit aboutir, l'opération suivante consiste à sélectionner dans le
TABLEAU 1 les lignes correspondant à un triplet de valeurs rondes (V, It et Vci) et, pour chaque triplet, tracer la courbe Vcf = f(6V') pour les cinq valeurs d'échelle de Td correspondant à ce triplet. Sur cette courbe, on détermine la valeur de 6V' qui correspond à la valeur de Vcf du régime permanent pour le même triplet. En répétant ces opérations pour chacun des 125 triplets (V, It et Vci), on crée un nouveau tableau qui, à chaque valeur ronde d'un triplet (V, It, Vci,), fait correspondre une nouvelle valeur de 6V' différente de celle du TABLEAU 1 mais qui correspond au régime permanent.
These preliminary operations being carried out to take account of the permanent regime which must be achieved, the following operation consists in selecting from the
TABLE 1 the lines corresponding to a triplet of round values (V, It and Vci) and, for each triplet, draw the curve Vcf = f (6V ') for the five scale values of Td corresponding to this triplet. On this curve, the value of 6V 'is determined which corresponds to the value of Vcf of the steady state for the same triplet. By repeating these operations for each of the 125 triplets (V, It and Vci), we create a new table which, for each round value of a triplet (V, It, Vci,), matches a new value of 6V 'different that of TABLE 1 but which corresponds to the steady state.

Comme Vcf d'une alternance correspond à Vci de l'alternance suivante, chaque triplet (V, It, Vcf) permet de sélectionner dans le TABLEAU 1, 125 valeurs de 6V' correspondant chacune à une valeur ronde de
Vcf (ou Vci de l'alternance suivante).
As Vcf of an alternation corresponds to Vci of the following alternation, each triplet (V, It, Vcf) makes it possible to select in TABLE 1, 125 values of 6V 'each corresponding to a round value of
Vcf (or Vci of the following alternation).

Ce dernier tableau permet de tracer, pour chaque doublet (V, It), une courbe 6V'4 = f(Vci) à partir de laquelle est déterminée la valeur EV'4 pour la valeur Vcf obtenue par le TABLEAU 1 en sélectionnant une ligne par les valeurs rondes (V, It, Vci, Td). On crée ainsi une première ligne d'un nouveau tableau à 625 lignes qui, à chaque quadruplet (V, It, Vci, Td), fait correspondre des valeurs 6V'4 et 6V3. Les autres lignes du tableau sont obtenues de manière similaire.This last table makes it possible to plot, for each doublet (V, It), a curve 6V'4 = f (Vci) from which the value EV'4 is determined for the value Vcf obtained by TABLE 1 by selecting a line by the round values (V, It, Vci, Td). We thus create a first line of a new table with 625 lines which, for each quadruplet (V, It, Vci, Td), matches values 6V'4 and 6V3. The other rows of the table are obtained in a similar manner.

Ce tableau de 625 lignes permet de tracer, pour chaque triplet (V, It, Vci) de valeurs rondes, une courbe (6V + 6V') = f(Td) à partir de laquelle on détermine cinq valeurs rondes de (6V + 6V') auxquelles correspondent cinq valeurs de Td. On crée ainsi un nouveau tableau qui est enregistré dans la mémoire 51 et qui donne la valeur Td lorsqu'il est adressé par le quadruplet (V, It, Vci, 6V + 6V'). This table of 625 lines makes it possible to plot, for each triplet (V, It, Vci) of round values, a curve (6V + 6V ') = f (Td) from which five round values of (6V + 6V) are determined ') to which correspond five values of Td. A new table is thus created which is saved in memory 51 and which gives the value Td when it is addressed by the quadruplet (V, It, Vci, 6V + 6V ').

Pour chaque valeur de Td3, on calcule par l'intermédiaire des courbes, les dérivées partielles de
Td3 par rapport à V, It, Vci et (6V + 6V') qui sont elles aussi enregistrées dans la mémoire 51.
For each value of Td3, the partial derivatives of
Td3 with respect to V, It, Vci and (6V + 6V ') which are also recorded in memory 51.

Les opérations qui viennent d'être décrites en relation avec les tableaux 1, 2 et 3 et les figures 11, 12 et 13 ont permis de "créer" ou "remplir" une mémoire 51 qui contient les informations nécessaires aux différentes phases de l'algorithme de calcul, ces informations consistant en - 125 valeurs de Vci (ou Vci2) ainsi que 375 valeurs de
dérivées partielles qui sont adressées par les
chiffres les plus significatifs du triplet
(V1, Tdl, Ql+Qdl), - 625 valeurs de It (ou Itl) ainsi que 2500 valeurs de
dérivées partielles qui sont adressées par les
chiffres les plus significatifs du quadruplet
(V1, Tdl, Ql+Qdl, 6V1), - 625 valeurs de 6V (ou 6V2) ainsi que 2500 valeurs de
dérivées partielles qui sont adressées par les
chiffres les plus significatifs du quadruplet
(V1, Td2, Vci2, Itl), - 125 valeurs de Vci (ou Vci3) ainsi que 375 valeurs de
dérivées partielles qui sont adressées par les
chiffres les plus significatifs du triplet
(V1, Td2, Vci2), - 125 valeurs de Tdmin (Td3min) ainsi que 375 valeurs de
dérivées partielles qui sont adressées par les
chiffres les plus significatifs du triplet
(V1, 1/El, Vci3), et - 625 valeurs de Td (ou Td3) ainsi que 2500 valeurs de
dérivées partielles qui sont adressées par les
chiffres les plus significatifs du quadruplet
(V1, Vci3, Itl, E2-6V2).
The operations which have just been described in relation to tables 1, 2 and 3 and FIGS. 11, 12 and 13 have made it possible to "create" or "fill" a memory 51 which contains the information necessary for the different phases of the calculation algorithm, this information consisting of - 125 values of Vci (or Vci2) as well as 375 values of
partial derivatives which are addressed by
most significant figures of the triplet
(V1, Tdl, Ql + Qdl), - 625 values of It (or Itl) as well as 2500 values of
partial derivatives which are addressed by
most significant digits of the quadruplet
(V1, Tdl, Ql + Qdl, 6V1), - 625 values of 6V (or 6V2) as well as 2500 values of
partial derivatives which are addressed by
most significant digits of the quadruplet
(V1, Td2, Vci2, Itl), - 125 values of Vci (or Vci3) as well as 375 values of
partial derivatives which are addressed by
most significant figures of the triplet
(V1, Td2, Vci2), - 125 values of Tdmin (Td3min) as well as 375 values of
partial derivatives which are addressed by
most significant figures of the triplet
(V1, 1 / El, Vci3), and - 625 values of Td (or Td3) as well as 2500 values of
partial derivatives which are addressed by
most significant digits of the quadruplet
(V1, Vci3, Itl, E2-6V2).

A titre indicatif, le schéma du circuit de calcul 45 de la figure 11 montre que l'adressage de la mémoire 51 est obtenu par un code d'adresse ayant au maximum 15 chiffres plus un chiffre correspondant au choix entre partie principale et dérivées partielles et plus deux chiffres servant à définir la lecture qu'il s'agit d'effectuer. Les valeurs lues sont sous la forme de codes à huit chiffres correspondant à la lecture principale auxquels s'ajoutent dans un circuit additionneur 57 les huit chiffres correspondant à la partie caractéristique calculée à l'aide des dérivées partielles et des chiffres les moins significatifs des valeurs adressées dans des circuits multiplicateurs 52, 53, 54 et 55 et un circuit additionneur 56. Les circuits 52 à 57 réalisent les opérations mathématiques définies par les formules (1) et (2).As an indication, the diagram of the calculation circuit 45 of FIG. 11 shows that the addressing of the memory 51 is obtained by an address code having at most 15 digits plus a digit corresponding to the choice between main part and partial derivatives and plus two digits used to define the reading to be performed. The values read are in the form of eight-digit codes corresponding to the main reading to which are added in an adder circuit 57 the eight digits corresponding to the characteristic part calculated using partial derivatives and the least significant digits of the values. addressed in multiplier circuits 52, 53, 54 and 55 and an adder circuit 56. Circuits 52 to 57 carry out the mathematical operations defined by formulas (1) and (2).

Le circuit de calcul de la figure 11 est sous la commande des signaux de phase PO à P7 qui sont élaborés par le circuit séquentiel 50 conformément au tableau 3.The calculation circuit of FIG. 11 is under the control of the phase signals PO to P7 which are produced by the sequential circuit 50 in accordance with table 3.

Les codes qui servent à adresser la mémoire 51 pour obtenir la partie principale numérique des valeurs
Vci2, Itl, SV2, Vci3, Td3min et Td3 et à commander les circuits multiplicateurs 52 à 55 pour obtenir la partie caractéristique de ces mêmes valeurs sont fournis, au travers d'un circuit d'adressage 62, par d'une part, le convertisseur analogique-numérique 44 (figure 7) pour les valeurs (V1, El, EV1, E2, Ql+Qdl) et par le circuit additionneur 57 pour les valeurs (Vci2, Itl, 6V2, Vci3).
The codes which are used to address the memory 51 to obtain the main digital part of the values
Vci2, Itl, SV2, Vci3, Td3min and Td3 and to control the multiplier circuits 52 to 55 to obtain the characteristic part of these same values are supplied, through an addressing circuit 62, by on the one hand, the analog-digital converter 44 (FIG. 7) for the values (V1, El, EV1, E2, Ql + Qdl) and by the adder circuit 57 for the values (Vci2, Itl, 6V2, Vci3).

Le générateur selon l'invention présente des performances notoirement améliorées par rapport aux générateurs de l'art antérieur et notamment par rapport à celui décrit dans la demande de brevet français précitée n" 2 684 503 comme le montrent les deux courbes de la figure 14. La courbe 60 correspond à l'art antérieur et montre que le temps d'établissement de la haute tension est au moins d'une milliseconde tandis que le temps d'établissement pour la courbe 61 est d'environ 300 microsecondes, ce qui constitue une amélioration sensible.The generator according to the invention has markedly improved performance compared to the generators of the prior art and in particular compared to that described in the aforementioned French patent application No. 2,684,503 as shown by the two curves in FIG. 14. Curve 60 corresponds to the prior art and shows that the establishment time of the high voltage is at least one millisecond while the establishment time for curve 61 is approximately 300 microseconds, which constitutes a significant improvement.

En outre, si l'on mesure en régime permanent les variations de la haute tension, les écarts, par rapport à Vref sont inférieures à un pour mille pour ce qui est de la composante basse fréquence de l'ondulation résiduelle vr.In addition, if the variations in the high voltage are measured under steady state conditions, the deviations from Vref are less than one per thousand with respect to the low frequency component of the residual ripple vr.

Toute la description a été faite en partant des valeurs mesurées V, E, 6V, E et (Q+Qd) mais il est clair que l'invention peut être mise en oeuvre en mesurant d'autres valeurs caractéristiques. All the description has been made on the basis of the measured values V, E, 6V, E and (Q + Qd) but it is clear that the invention can be implemented by measuring other characteristic values.

Claims (5)

onduleur à partir de la valeur calculée du délai (Td). inverter from the calculated delay value (Td). signaux de commande des semi-conducteurs dudit circuit semiconductor control signals of said circuit paramètres (V1, El, 6V1, E2 et Ql+Qdl) et - un circuit de commande séquentiel (46) fournissant les parameters (V1, El, 6V1, E2 and Ql + Qdl) and - a sequential control circuit (46) providing the l'impulsion suivante en fonction des valeurs desdits the next pulse depending on the values of said dudit circuit onduleur, la valeur du délai (Td) de of said inverter circuit, the delay value (Td) of pendant la durée de l'impulsion alternative en cours for the duration of the current alternating pulse et Ql+Qdl) du générateur, - des moyens (44) (45) de type numérique pour calculer and Ql + Qdl) of the generator, - means (44) (45) of digital type for calculating impulsion, certains paramètres (V1, El, 6V1, E2 pulse, certain parameters (V1, El, 6V1, E2 onduleur, caractérisé en ce que ledit dispositif de commande (40) comprend - des circuits de mesure (43) pour mesurer, à chaque inverter, characterized in that said control device (40) comprises - measuring circuits (43) for measuring, at each impulsion alternative fournie par ledit circuit alternating pulse supplied by said circuit délai (Td) après le passage à la valeur zéro de chaque delay (Td) after switching to zero for each onduleur, lesdites impulsions apparaissant un certain inverter, said pulses appearing a certain la conduction des semi-conducteurs dudit circuit the conduction of the semiconductors of said circuit fournit des impulsions haute fréquence pour commander provides high frequency pulses to control dudit circuit onduleur à la valeur nulle, - un dispositif de commande (40) du circuit onduleur qui of said inverter circuit at zero value, - a control device (40) of the inverter circuit which l'intermédiaire dudit transformateur d'isolement, - un circuit de détection (28) du passage du courant through said isolation transformer, - a circuit for detecting (28) the flow of current alternatives fournies par le circuit onduleur par alternatives provided by the inverter circuit by d'isolement pour redresser et filtrer les impulsions isolation to rectify and filter pulses connecté à l'enroulement secondaire du transformateur connected to the secondary winding of the transformer à la sortie dudit circuit onduleur, - un circuit de redressement et filtrage (26) qui est at the output of said inverter circuit, - a rectification and filtering circuit (26) which is impulsionnel dont l'enroulement primaire est connecté pulse whose primary winding is connected oscillant du circuit onduleur, - un transformateur d'isolement (25) du type oscillating of the inverter circuit, - an isolation transformer (25) of the type inférieure à la fréquence (Fr) de résonance du circuit lower than the resonance frequency (Fr) of the circuit obtenir des impulsions alternatives de fréquence (F) obtain alternating frequency pulses (F) pour onduler ladite tension continue (E) de manière à to undulate said direct voltage (E) so as to continue (E), - un circuit onduleur (21) du type à semi-conducteurs continuous (E), - an inverter circuit (21) of the semiconductor type REVENDICATIONS 1. Générateur d'une haute tension (V) continue du type à convertisseur hyporésonant comprenant - un circuit d'alimentation pour élaborer une tension CLAIMS 1. Continuous high voltage generator (V) of the hyporesonant converter type comprising - a supply circuit for developing a voltage 2. Générateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (44) (45) de type numérique pour calculer au cours d'une impulsion la valeur du délai (Td) comprennent (a) un convertisseur analogique-numérique pour coder2. Generator according to claim 1, characterized in that the means (44) (45) of digital type for calculating during a pulse the value of the delay (Td) comprise (a) an analog-digital converter for coding les valeurs qui ont été mesurées the values that have been measured (V, E, SV, e, Q+Qd) au cours de la précédente (V, E, SV, e, Q + Qd) during the previous impulsion, (b) un circuit de calcul du délai (Td) de impulse, (b) a delay calculation circuit (Td) of l'impulsion suivante qui comprend the next impulse which includes - une mémoire numérique (51) qui contient, au moins - a digital memory (51) which contains, at least les valeurs suivantes the following values - Vci2 pour chaque triplet de valeurs - Vci2 for each triplet of values (V1, Tdl, Ql+Qdl), (V1, Tdl, Ql + Qdl), - Itl pour chaque quadruplet de valeurs - Itl for each quadruplet of values (V1, Tdl, Ql+Qdl, EV1),  (V1, Tdl, Ql + Qdl, EV1), - EV2 pour chaque quadruplet de valeurs - EV2 for each quadruplet of values (V1, Td2, Vci2, Itl), (V1, Td2, Vci2, Itl), - Vci3 pour chaque triplet de valeurs - Vci3 for each triplet of values (V1, Td2, Vci2), (V1, Td2, Vci2), - Td3min pour chaque triplet de valeurs - Td3min for each triplet of values (V1, 1/El, Vci3), (V1, 1 / El, Vci3), - Td3 pour chaque quadruplet de valeurs - Td3 for each quadruplet of values (V1, Vci3, Itl, E2-SV2), les chiffres 1, 2, 3 indiquant le rang de l'impulsion, 2 pour l'alternance en cours, 1 pour l'alternance précédente et 3 pour l'alternance suivante, (V1, Vci3, Itl, E2-SV2), the numbers 1, 2, 3 indicating the rank of the pulse, 2 for the current alternation, 1 for the previous alternation and 3 for the next alternation, - Vci étant la tension initiale aux bornes du - Vci being the initial voltage across the condensateur (C1) du circuit oscillant du oscillator circuit capacitor (C1) circuit onduleur (21) au début de inverter circuit (21) at the start of l'impulsion de rang i, the pulse of rank i, - It étant le courant dans la charge, telle qu'un - It being the current in the load, such as a tube à rayons X, x-ray tube, - SV la variation de la tension de sortie (V) au - SV the variation of the output voltage (V) at cours d'une impulsion, during a pulse, - Td étant le délai d'amorçage des semi - Td being the start-up time of the semi conducteurs après le début de l'impulsion, conductors after the start of the pulse, et and - Tdmin étant la valeur minimale de ce délai - Tdmin being the minimum value of this delay d'amorçage qui correspond à un courant which corresponds to a current maximal admissible par le convertisseur, (c) un circuit d'adressage (62) de la mémoire (51) à maximum admissible by the converter, (c) an addressing circuit (62) of the memory (51) to l'aide de combinaison des valeurs numériques des using combination of the numerical values of mesures et des valeurs numériques lues dans ladite measurements and numerical values read in said mémoire (51), et (d) un circuit (50) de commande des phases de calcul. memory (51), and (d) a circuit (50) for controlling the calculation phases. 3. Générateur selon la revendication 2, caractérisé - en ce que la mémoire (51) contient en outre, pour3. Generator according to claim 2, characterized - in that the memory (51) also contains, for chaque triplet ou quadruplet d'adressage, les valeurs each addressing triplet or quadruplet, the values numériques des dérivées partielles des valeurs numerical partial derivatives of values (Vci2, Itl, SV2, Vci3, Td3min, Td3) par rapport aux (Vci2, Itl, SV2, Vci3, Td3min, Td3) compared to différentes variables dudit triplet ou quadruplet different variables of said triplet or quadruplet d'adressage, - en ce que les moyens pour calculer le délai d'amorçage addressing, - in that the means for calculating the boot time (Td) comprennent des circuits multiplicateurs (52 à (Td) include multiplier circuits (52 to 55) et des circuits additionneurs (56, 57) pour 55) and adder circuits (56, 57) for ajouter, à la valeur numérique lue dans la mémoire 51 add to the numeric value read from memory 51 correspondant à la partie principale, une partie  corresponding to the main part, part caractéristique donnée par les dérivées partielles, et - en ce que le circuit d'adressage (62) est prévu pour characteristic given by the partial derivatives, and - in that the addressing circuit (62) is provided for adresser la mémoire (51) à l'aide des chiffres les address the memory (51) using the digits plus significatifs des codes d'adressage et à most significant addressing codes and to appliquer les chiffres les moins significatifs aux apply the least significant figures to circuits multiplicateurs pour constituer les multiplier circuits to constitute the coefficients multiplicateurs des dérivées partielles. multipliers of partial derivatives. 4. Générateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit de commande séquentiel (46) comprend au moins cinq états stables (ST0, ST1, ST3, ST4 et ST6) dont l'un (STO) correspond à l'arrêt tandis que les quatre autres correspondent à des états dont le passage de l'un à l'autre est commandé par le signal de délai (Td) ou par le signal de détection (I+, I-) de la valeur nulle du courant dans le circuit onduleur.4. Generator according to any one of the preceding claims, characterized in that the sequential control circuit (46) comprises at least five stable states (ST0, ST1, ST3, ST4 and ST6), one of which (STO) corresponds to stopping while the other four correspond to states whose passage from one to the other is controlled by the delay signal (Td) or by the detection signal (I +, I-) of the zero value of the current in the inverter circuit. 5. Générateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le circuit de commande séquentiel (46) comprend, en outre, deux autres états (ST2, ST5) qui sont des états intermédiaires de durée constante (Ts). 5. Generator according to claim 4, characterized in that the sequential control circuit (46) further comprises two other states (ST2, ST5) which are intermediate states of constant duration (Ts).
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