JP2000348894A - Ｘ線装置用電力供給方法及び装置 - Google Patents
Ｘ線装置用電力供給方法及び装置Info
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Rectifiers (AREA)
- X-Ray Techniques (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来と同レベルのノイズ対策と高調波対策を
維持した上で、Ｘ線装置用の電力供給装置のトータルコ
ストの低減と装置全体の小型化を図ること。 【解決手段】 少なくとも透視運転と、該透視運転時に
比べて大きな電力を必要とする撮影運転とを行うＸ線装
置への電力供給方法において、透視運転時には実質的に
商用交流電源から透視用電力をＸ線管に供給し、撮影運
転時には実質的に蓄電池から撮影用電力を前記Ｘ線管に
供給することを特徴とするＸ線装置用電力供給方法。
維持した上で、Ｘ線装置用の電力供給装置のトータルコ
ストの低減と装置全体の小型化を図ること。 【解決手段】 少なくとも透視運転と、該透視運転時に
比べて大きな電力を必要とする撮影運転とを行うＸ線装
置への電力供給方法において、透視運転時には実質的に
商用交流電源から透視用電力をＸ線管に供給し、撮影運
転時には実質的に蓄電池から撮影用電力を前記Ｘ線管に
供給することを特徴とするＸ線装置用電力供給方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】 本発明は，病院などで使用され
るＸ線撮影用のＸ線装置に電力を供給する方法及び電源
装置に関する。
るＸ線撮影用のＸ線装置に電力を供給する方法及び電源
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】 近年、スイッチング電源に対するＶＣ
ＣＩなどのノイズ規制、通産省による入力高調波規制が
厳しくなり、これらの対策費用はスイッチング電源のコ
ストの中で占める割合が大きくなってきた。この問題
は、特に標準的な３２ｋＷ，５０ｋＷ，８０ｋＷ，１０
０ｋＷなど大容量のＸ線装置用電源で顕著である。
ＣＩなどのノイズ規制、通産省による入力高調波規制が
厳しくなり、これらの対策費用はスイッチング電源のコ
ストの中で占める割合が大きくなってきた。この問題
は、特に標準的な３２ｋＷ，５０ｋＷ，８０ｋＷ，１０
０ｋＷなど大容量のＸ線装置用電源で顕著である。
【０００３】 この理由は、これらＸ線装置用電源が透
視と撮影の二つの態様で運転され、連続運転の透視運転
時に必要とされる透視用電力は小さいにもかかわらず、
短時間運転の撮影時に必要とされる撮影用電力は透視用
電力に比べてはるかに大きく、この大きな撮影用電力に
合わせて伝導・放射ノイズ対策、及び入力高調波対策回
路を大容量、大型化させねばならず、したがって、その
費用は相当なものとなる。例えば、５０ｋＷのＸ線装置
用電源では、ノイズ対策のためのノイズフィルタ、高調
波対策のための力率改善回路の通過電力は、Ｘ線電源内
のインバータ回路などの変換効率を考慮して、約６０ｋ
ＶＡであり、大型化し、高価格となる。
視と撮影の二つの態様で運転され、連続運転の透視運転
時に必要とされる透視用電力は小さいにもかかわらず、
短時間運転の撮影時に必要とされる撮影用電力は透視用
電力に比べてはるかに大きく、この大きな撮影用電力に
合わせて伝導・放射ノイズ対策、及び入力高調波対策回
路を大容量、大型化させねばならず、したがって、その
費用は相当なものとなる。例えば、５０ｋＷのＸ線装置
用電源では、ノイズ対策のためのノイズフィルタ、高調
波対策のための力率改善回路の通過電力は、Ｘ線電源内
のインバータ回路などの変換効率を考慮して、約６０ｋ
ＶＡであり、大型化し、高価格となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】 本発明は、Ｘ線装置
用電源が透視と撮影の二つの態様で運転されることに着
目し、小さい透視用電力は従来通り力率改善回路を通し
て負荷であるＸ線管に供給し、大電力ではあるが短時間
供給でよい撮影用電力は蓄電池から供給することによ
り、従来と同レベルのノイズ対策と高調波対策を維持し
た上で、トータルコストの低減と装置全体の小型化を図
ることを課題とする。
用電源が透視と撮影の二つの態様で運転されることに着
目し、小さい透視用電力は従来通り力率改善回路を通し
て負荷であるＸ線管に供給し、大電力ではあるが短時間
供給でよい撮影用電力は蓄電池から供給することによ
り、従来と同レベルのノイズ対策と高調波対策を維持し
た上で、トータルコストの低減と装置全体の小型化を図
ることを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】 前述の課題を解決する
ために、第１の発明は、少なくとも透視運転と、この透
視運転時に比べて大きな電力を必要とする撮影運転とを
行うＸ線装置への電力供給方法において、透視運転時に
は実質的に商用交流電源から透視用電力をＸ線管に供給
し、撮影運転時には実質的に蓄電池から撮影用電力を前
記Ｘ線管に供給することを特徴とするＸ線装置用電力供
給方法を提供するものである。
ために、第１の発明は、少なくとも透視運転と、この透
視運転時に比べて大きな電力を必要とする撮影運転とを
行うＸ線装置への電力供給方法において、透視運転時に
は実質的に商用交流電源から透視用電力をＸ線管に供給
し、撮影運転時には実質的に蓄電池から撮影用電力を前
記Ｘ線管に供給することを特徴とするＸ線装置用電力供
給方法を提供するものである。
【０００６】 前述の課題を解決するために、第２の発
明は、透視運転時には透視用電力を、また撮影運転には
該透視用電力に比べて大きな容量の撮影用電力を選択的
に供給し得るＸ線装置用電力供給装置において、商用交
流電源からの交流入力電力をノイズフィルタ回路、整流
回路、及び力率改善回路からなる低電圧側電源回路を通
して蓄電池に供給してこれを充電し、撮影運転時には前
記蓄電池からの電力をインバータ回路、高電圧トラン
ス、及び高電圧整流回路からなる高電圧側電源回路を通
して所定の高電圧・大電力に変換し、この高電圧・大電
力を撮影用電力としてＸ線管に供給し、透視運転時には
商用交流電源からの交流入力電力を前記低電圧側電源回
路及び前記高電圧側電源回路を通して所定の高電圧・小
電力に変換して、この高電圧・小電力を透視用電力とし
てＸ線管に供給することを特徴とするＸ線装置用電力供
給装置を提供するものである。
明は、透視運転時には透視用電力を、また撮影運転には
該透視用電力に比べて大きな容量の撮影用電力を選択的
に供給し得るＸ線装置用電力供給装置において、商用交
流電源からの交流入力電力をノイズフィルタ回路、整流
回路、及び力率改善回路からなる低電圧側電源回路を通
して蓄電池に供給してこれを充電し、撮影運転時には前
記蓄電池からの電力をインバータ回路、高電圧トラン
ス、及び高電圧整流回路からなる高電圧側電源回路を通
して所定の高電圧・大電力に変換し、この高電圧・大電
力を撮影用電力としてＸ線管に供給し、透視運転時には
商用交流電源からの交流入力電力を前記低電圧側電源回
路及び前記高電圧側電源回路を通して所定の高電圧・小
電力に変換して、この高電圧・小電力を透視用電力とし
てＸ線管に供給することを特徴とするＸ線装置用電力供
給装置を提供するものである。
【０００７】 前述の課題を解決するために、第３の発
明は、請求項２において、前記低電圧側電源回路の最大
通過電力容量を透視用電力にほぼ等しい電力ないしその
２倍程度の範囲内としたことを特徴とするＸ線装置用電
力供給装置を提供するものである。
明は、請求項２において、前記低電圧側電源回路の最大
通過電力容量を透視用電力にほぼ等しい電力ないしその
２倍程度の範囲内としたことを特徴とするＸ線装置用電
力供給装置を提供するものである。
【０００８】 前述の課題を解決するために、第４の発
明は、請求項２又は請求項３において、前記力率改善回
路は前記蓄電池の充電回路をも兼ねることを特徴とする
Ｘ線装置用電力供給装置を提供するものである。
明は、請求項２又は請求項３において、前記力率改善回
路は前記蓄電池の充電回路をも兼ねることを特徴とする
Ｘ線装置用電力供給装置を提供するものである。
【０００９】 前述の課題を解決するために、第５の発
明は、請求項２又は請求項３において、前記力率改善回
路と前記蓄電池との間に充電回路を備えたことを特徴と
するＸ線装置用電力供給装置を提供するものである。
明は、請求項２又は請求項３において、前記力率改善回
路と前記蓄電池との間に充電回路を備えたことを特徴と
するＸ線装置用電力供給装置を提供するものである。
【００１０】
【発明を実施するための形態】 先ず、実施例を説明す
る前に、本発明の基本的な考え方と構成について簡単に
説明する。例えば、５０ｋＷのＸ線装置用電源の実際の
使用状態は、撮影時には５０ｋＷ（１５０ｋＶ／３２０
ｍＡから８０ｋＶ／６３０ｍＡの範囲）と非常に大出力
であるが、０．１秒程度の短時間である。一方，透視時
には５００Ｗ（１２５ｋＶ／４ｍＡ）が通常最大定格で
あり、連続運転である。このように、Ｘ線装置用電源に
は撮影時に短時間ではあるが大電力出力が要求され、透
視時には連続運転で小電力出力が要求される。
る前に、本発明の基本的な考え方と構成について簡単に
説明する。例えば、５０ｋＷのＸ線装置用電源の実際の
使用状態は、撮影時には５０ｋＷ（１５０ｋＶ／３２０
ｍＡから８０ｋＶ／６３０ｍＡの範囲）と非常に大出力
であるが、０．１秒程度の短時間である。一方，透視時
には５００Ｗ（１２５ｋＶ／４ｍＡ）が通常最大定格で
あり、連続運転である。このように、Ｘ線装置用電源に
は撮影時に短時間ではあるが大電力出力が要求され、透
視時には連続運転で小電力出力が要求される。
【００１１】 本発明はこれに着目し、蓄電池を備え、
商用交流電源から従来に比べて大幅に小さい容量の交流
入力電力をノイズフィルタ回路、整流回路、力率改善回
路などからなる低電圧電源側回路を通して蓄電池に供給
しながら、透視時には更にインバータ回路、高電圧トラ
ンス、高電圧整流回路からなる高電圧側電源回路を通し
て直流高電圧に変換し、この直流高電圧を透視用電力と
してＸ線管に供給する。他方、撮影時にはこの蓄電池か
ら前記高電圧側電源回路を通して大電力の撮影電力を短
時間Ｘ線管に供給するものである。
商用交流電源から従来に比べて大幅に小さい容量の交流
入力電力をノイズフィルタ回路、整流回路、力率改善回
路などからなる低電圧電源側回路を通して蓄電池に供給
しながら、透視時には更にインバータ回路、高電圧トラ
ンス、高電圧整流回路からなる高電圧側電源回路を通し
て直流高電圧に変換し、この直流高電圧を透視用電力と
してＸ線管に供給する。他方、撮影時にはこの蓄電池か
ら前記高電圧側電源回路を通して大電力の撮影電力を短
時間Ｘ線管に供給するものである。
【００１２】 このようにすることにより、前記低電圧
側電源回路の通過電力容量は、このＸ線装置の透視定格
容量にほぼ等しい電力ないしその２倍程度に選定できる
から、ノイズフィルタ回路、整流回路、力率改善回路か
らなる低電圧側電源回路を大幅に小容量化でき、伝導ノ
イズ対策、入力高調波対策、コスト低減対策を容易に実
施することが可能となる。
側電源回路の通過電力容量は、このＸ線装置の透視定格
容量にほぼ等しい電力ないしその２倍程度に選定できる
から、ノイズフィルタ回路、整流回路、力率改善回路か
らなる低電圧側電源回路を大幅に小容量化でき、伝導ノ
イズ対策、入力高調波対策、コスト低減対策を容易に実
施することが可能となる。
【００１３】 次に、図１により本発明の一実施例の５
０ｋＷＸ線装置用電源について説明する。１は例えば単
相ＡＣ２００Ｖの商用交流電源、２はノイズフィルタ回
路、３は整流回路、４は力率改善回路、５は充電回路で
あり、これらで低電圧側電源回路６を構成する。７は新
たに付加した蓄電池、８は高電圧発生用のインバータ回
路、９は高電圧トランス、１０は高電圧整流回路であ
り、８〜１０は高電圧側電源回路１１を構成する。１２
はＸ線管のフィラメント加熱用インバータ回路、１３は
フィラメントトランスで、これらでフィラメント加熱回
路１４を構成する。１５は負荷となるＸ線管である。
０ｋＷＸ線装置用電源について説明する。１は例えば単
相ＡＣ２００Ｖの商用交流電源、２はノイズフィルタ回
路、３は整流回路、４は力率改善回路、５は充電回路で
あり、これらで低電圧側電源回路６を構成する。７は新
たに付加した蓄電池、８は高電圧発生用のインバータ回
路、９は高電圧トランス、１０は高電圧整流回路であ
り、８〜１０は高電圧側電源回路１１を構成する。１２
はＸ線管のフィラメント加熱用インバータ回路、１３は
フィラメントトランスで、これらでフィラメント加熱回
路１４を構成する。１５は負荷となるＸ線管である。
【００１４】 商用交流電源１から入力された単相ＡＣ
２００Ｖは力率改善回路３、インバータ回路４、充電回
路５などから発生されるスイッチングノイズを減衰させ
るノイズフィルタ回路２を通して、整流回路３と力率改
善回路４により入力交流電流を正弦波に保ちながら直流
電圧に変換される。この直流電圧は充電回路５により所
定の電圧などにされ、蓄電池７を充電する。インバータ
回路８は直流電圧を高周波交流電圧に変換し、この高周
波交流電圧は高電圧トランス９で昇圧され、さらに高電
圧整流回路１０で正負極の直流高電圧に変換される。こ
の直流高電圧はＸ線管１５に加えられ、同時にフィラメ
ント加熱用インバータ回路１２とフィラメントトランス
１３でＸ線管１５のフィラメントを加熱することにより
Ｘ線が発生される。
２００Ｖは力率改善回路３、インバータ回路４、充電回
路５などから発生されるスイッチングノイズを減衰させ
るノイズフィルタ回路２を通して、整流回路３と力率改
善回路４により入力交流電流を正弦波に保ちながら直流
電圧に変換される。この直流電圧は充電回路５により所
定の電圧などにされ、蓄電池７を充電する。インバータ
回路８は直流電圧を高周波交流電圧に変換し、この高周
波交流電圧は高電圧トランス９で昇圧され、さらに高電
圧整流回路１０で正負極の直流高電圧に変換される。こ
の直流高電圧はＸ線管１５に加えられ、同時にフィラメ
ント加熱用インバータ回路１２とフィラメントトランス
１３でＸ線管１５のフィラメントを加熱することにより
Ｘ線が発生される。
【００１５】 以上の構成要素、ノイズフィルタ回路
２、整流回路３、力率改善回路４、充電回路５、蓄電池
７、インバータ回路８、高電圧トランス９、高電圧整流
回路１０、フィラメント加熱用インバータ１２、フィラ
メントトランス１３はすべて従来周知の回路または要素
であり、それらの詳細については説明を省く。ただし、
充電回路５は蓄電池電圧を検出し、蓄電池電圧が設定値
以下では例えば定電流もしくは制限された電流で充電
し、設定値に達したら、充電停止または微少電流で浮動
充電する機能を有している。この機能を持つ制御回路は
従来技術で構成でき、説明を省略する。
２、整流回路３、力率改善回路４、充電回路５、蓄電池
７、インバータ回路８、高電圧トランス９、高電圧整流
回路１０、フィラメント加熱用インバータ１２、フィラ
メントトランス１３はすべて従来周知の回路または要素
であり、それらの詳細については説明を省く。ただし、
充電回路５は蓄電池電圧を検出し、蓄電池電圧が設定値
以下では例えば定電流もしくは制限された電流で充電
し、設定値に達したら、充電停止または微少電流で浮動
充電する機能を有している。この機能を持つ制御回路は
従来技術で構成でき、説明を省略する。
【００１６】 この実施例では、ノイズフィルタ回路
２、整流回路３、力率改善回路４、充電回路５の処理電
力をほぼ透視定格ないしその２倍程度、例えば５０ｋＷ
のＸ線装置では、連続運転の透視電力５００Ｗに対応し
た７００Ｗ程度に、フィラメント加熱電力として通常透
視で連続５０Ｗ程度と、透視中にも蓄電池７を浮動充電
するための数１００Ｗの能力を付加した１ｋＷとする。
蓄電池電圧を１２０Ｖとすると、充電回路５は約９アン
ペアの定電流充電能力とする。透視時には、商用電源電
力で高電圧発生回路１１とフィラメント加熱回路１４を
動作させながら、余剰電流で蓄電池７を浮動充電する。
２、整流回路３、力率改善回路４、充電回路５の処理電
力をほぼ透視定格ないしその２倍程度、例えば５０ｋＷ
のＸ線装置では、連続運転の透視電力５００Ｗに対応し
た７００Ｗ程度に、フィラメント加熱電力として通常透
視で連続５０Ｗ程度と、透視中にも蓄電池７を浮動充電
するための数１００Ｗの能力を付加した１ｋＷとする。
蓄電池電圧を１２０Ｖとすると、充電回路５は約９アン
ペアの定電流充電能力とする。透視時には、商用電源電
力で高電圧発生回路１１とフィラメント加熱回路１４を
動作させながら、余剰電流で蓄電池７を浮動充電する。
【００１７】 一方、撮影時には、インバータ回路８を
撮影運転で動作させ、撮影電力の大部分５０ｋＷ（効率
９０％として４６０Ａ）を蓄電池７から供給する。撮影
時、フィラメント加熱電力は短時間１００Ｗ程度であ
り、大部分が高電圧発生用電力であるので、無視でき
る。蓄電池７は前記電流容量のものを選定する。充電回
路５は電流容量が９アンペアの能力のため撮影時にはほ
とんど機能しない。充電回路５は基本的に常時運転させ
るのが望ましいが、場合によっては、撮影時の動作デュ
ーテイサイクルが小さいのでインバータ回路８が動作す
る期間のみ力率改善回路４、充電回路５を停止させるこ
とも可能である。
撮影運転で動作させ、撮影電力の大部分５０ｋＷ（効率
９０％として４６０Ａ）を蓄電池７から供給する。撮影
時、フィラメント加熱電力は短時間１００Ｗ程度であ
り、大部分が高電圧発生用電力であるので、無視でき
る。蓄電池７は前記電流容量のものを選定する。充電回
路５は電流容量が９アンペアの能力のため撮影時にはほ
とんど機能しない。充電回路５は基本的に常時運転させ
るのが望ましいが、場合によっては、撮影時の動作デュ
ーテイサイクルが小さいのでインバータ回路８が動作す
る期間のみ力率改善回路４、充電回路５を停止させるこ
とも可能である。
【００１８】 この構成により、ノイズフィルタ回路
２、力率改善回路４は撮影定格５０ｋW の数％以下の１
ｋＷと小容量化でき、従来の５０ｋＷの電力容量をもつ
ノイズフィルタ回路、力率改善回路に比べて大幅に小型
化、低コスト化が容易となる。ただし、本発明では蓄電
池を必要とするため、装置のコストアップ要因となる
が、近年の蓄電池技術の進歩により、電気自動車用など
の低コストで小型高性能な蓄電池が開発されており、ト
ータルコストとしては十分に低減できる。
２、力率改善回路４は撮影定格５０ｋW の数％以下の１
ｋＷと小容量化でき、従来の５０ｋＷの電力容量をもつ
ノイズフィルタ回路、力率改善回路に比べて大幅に小型
化、低コスト化が容易となる。ただし、本発明では蓄電
池を必要とするため、装置のコストアップ要因となる
が、近年の蓄電池技術の進歩により、電気自動車用など
の低コストで小型高性能な蓄電池が開発されており、ト
ータルコストとしては十分に低減できる。
【００１９】 図２は本発明の他の実施例を示し、１石
型昇圧チョッパ構成の力率改善回路４で蓄電池７を直接
充電するシンプルな構成とした。ノイズフィルタ回路２
はコモンモードチョークコイル２１とコンデンサ２２〜
２５の組み合せの通常の１段のＬＣフィルタである。ノ
イズ対策を厳重にするために、２段としてもよい。整流
回路３はブリッジ整流回路である。
型昇圧チョッパ構成の力率改善回路４で蓄電池７を直接
充電するシンプルな構成とした。ノイズフィルタ回路２
はコモンモードチョークコイル２１とコンデンサ２２〜
２５の組み合せの通常の１段のＬＣフィルタである。ノ
イズ対策を厳重にするために、２段としてもよい。整流
回路３はブリッジ整流回路である。
【００２０】 充電回路をも兼ねる力率改善回路４は、
低周波チョークコイル４１とスイッチング用ＦＥＴ４２
とフライホイールダイオード４３とから構成される周知
の１石型昇圧チョッパ回路である。制御回路４４は力率
改善用のＩＣ４５, 例えば東芝ＴＡ８３１０、又はマイ
クロリニア社のＭＬ４８１２などを使用する。４６、４
７は蓄電池電圧検出抵抗、４８は充電電流検出抵抗、４
９はスイッチング用ＦＥＴ４２のソース電流検出抵抗で
ある。高電圧発生用のインバータ回路８はＦＥＴ５１〜
５４で構成されるブリッジ型である。
低周波チョークコイル４１とスイッチング用ＦＥＴ４２
とフライホイールダイオード４３とから構成される周知
の１石型昇圧チョッパ回路である。制御回路４４は力率
改善用のＩＣ４５, 例えば東芝ＴＡ８３１０、又はマイ
クロリニア社のＭＬ４８１２などを使用する。４６、４
７は蓄電池電圧検出抵抗、４８は充電電流検出抵抗、４
９はスイッチング用ＦＥＴ４２のソース電流検出抵抗で
ある。高電圧発生用のインバータ回路８はＦＥＴ５１〜
５４で構成されるブリッジ型である。
【００２１】 高電圧トランス９と高電圧整流回路１０
は一例として、センタタップアース型の一般的なＸ線用
高電圧整流回路であり、フィルタコンデンサ１０１，１
０２を出力に接続している。フィラメント加熱インバー
タ回路１２はＦＥＴ１２１，１２２で構成されるプッシ
ュプル回路とセンタタップトランス１３からなる。この
フィラメントトランス１３の１次、２次間の耐圧は、Ｘ
線管に加わる直流高電圧の１／２以上必要である。な
お、昇圧チョッパ型の力率改善回路４の出力は交流電源
電圧の最大波高値より高いことが必要なので、ＡＣ２２
０Ｖの交流入力電圧では蓄電池電圧を３６０Ｖ程度、Ａ
Ｃ１１０Ｖの入力電圧では蓄電池電圧を１８０Ｖ程度に
選定するのが望ましい。
は一例として、センタタップアース型の一般的なＸ線用
高電圧整流回路であり、フィルタコンデンサ１０１，１
０２を出力に接続している。フィラメント加熱インバー
タ回路１２はＦＥＴ１２１，１２２で構成されるプッシ
ュプル回路とセンタタップトランス１３からなる。この
フィラメントトランス１３の１次、２次間の耐圧は、Ｘ
線管に加わる直流高電圧の１／２以上必要である。な
お、昇圧チョッパ型の力率改善回路４の出力は交流電源
電圧の最大波高値より高いことが必要なので、ＡＣ２２
０Ｖの交流入力電圧では蓄電池電圧を３６０Ｖ程度、Ａ
Ｃ１１０Ｖの入力電圧では蓄電池電圧を１８０Ｖ程度に
選定するのが望ましい。
【００２２】 次に動作を説明する。電圧検出抵抗４
６，４７で検出された蓄電池電圧の検出電圧と基準電圧
４４２がコンパレータ４４３で比較される。蓄電池７の
充電電圧が設定値以下のときには、オープンコレクタ型
のコンパレータ４４３の出力はオープンである。力率改
善回路４の出力電流、蓄電池充電電流は充電電流検出抵
抗４８で検出され、ＩＣ４５内部の誤差増幅器４５２に
よりその基準電圧４５１と比較される。また、交流全波
整流電圧を入力電圧検出抵抗４４４で交流全波電流とし
て検出する。この交流全波電流は誤差増幅器４５２の出
力電圧である誤差信号と乗算器４５３で乗算される。し
たがって、乗算器４５３の出力ＭＰＸＯＵＴは誤差信号
を入力全波整流電圧で変調した変調電圧となる。
６，４７で検出された蓄電池電圧の検出電圧と基準電圧
４４２がコンパレータ４４３で比較される。蓄電池７の
充電電圧が設定値以下のときには、オープンコレクタ型
のコンパレータ４４３の出力はオープンである。力率改
善回路４の出力電流、蓄電池充電電流は充電電流検出抵
抗４８で検出され、ＩＣ４５内部の誤差増幅器４５２に
よりその基準電圧４５１と比較される。また、交流全波
整流電圧を入力電圧検出抵抗４４４で交流全波電流とし
て検出する。この交流全波電流は誤差増幅器４５２の出
力電圧である誤差信号と乗算器４５３で乗算される。し
たがって、乗算器４５３の出力ＭＰＸＯＵＴは誤差信号
を入力全波整流電圧で変調した変調電圧となる。
【００２３】 この変調電圧とソース電流検出抵抗４９
の電圧との差が電流エラーアンプ４５４の入力となる。
この電流エラーアンプ４５４の出力がＰＷＭコンパレー
タ４５５の一端に入力され、他端に三角波発振器４５６
からの三角波波形が入力され，コンパレータ４５５はこ
れらを比較してＰＷＭ信号を出力する。このＰＷＭ信号
はＦＥＴ駆動回路４５７を通してＦＥＴ４２のゲートに
加えられ、閉ループ制御により電流エラーアンプ４５４
は電流検出抵抗４９の電圧降下が乗算器出力と同じにな
るように、すなわち入力電流が正弦波となるように、Ｐ
ＷＭ変調されたゲート信号がＦＥＴ４２に印加される。
つまり、力率改善回路４は、入力電流を入力電圧の正弦
波波形に相似させながら、充電電流を定電流に制御す
る。
の電圧との差が電流エラーアンプ４５４の入力となる。
この電流エラーアンプ４５４の出力がＰＷＭコンパレー
タ４５５の一端に入力され、他端に三角波発振器４５６
からの三角波波形が入力され，コンパレータ４５５はこ
れらを比較してＰＷＭ信号を出力する。このＰＷＭ信号
はＦＥＴ駆動回路４５７を通してＦＥＴ４２のゲートに
加えられ、閉ループ制御により電流エラーアンプ４５４
は電流検出抵抗４９の電圧降下が乗算器出力と同じにな
るように、すなわち入力電流が正弦波となるように、Ｐ
ＷＭ変調されたゲート信号がＦＥＴ４２に印加される。
つまり、力率改善回路４は、入力電流を入力電圧の正弦
波波形に相似させながら、充電電流を定電流に制御す
る。
【００２４】 次に、蓄電池７の充電が進み、蓄電池電
圧が設定値以上に上昇すると、コンパレータ４４３の出
力はオンになり、乗算器４５３の出力ＭＰＸＯＵＴを短
絡して電流エラーアンプ４５４の一方の入力をゼロにす
る。なお、抵抗４４５は出力ＭＰＸＯＵＴの短絡保護用
である。この結果、電流エラーアンプ４５４はＰＷＭ信
号をゼロに絞り、ＦＥＴ４２はオフを続け、充電停止す
る。そして、撮影時の運転により蓄電池７が放電して充
電電圧が再び低下すると、再度、コンパレータ４４３が
オフし、充電を開始する。この充電、充電停止を頻繁に
繰り返すと、ＡＣ入力電流が頻繁にオンオフして望まし
くないので、コンパレータ４４３に抵抗４４６と４４７
でコンパレータ出力から入力に正帰還を与え、ヒステリ
シスを設けている。例えば、１７５Ｖと１８５Ｖの範囲
でコンパレータ４４３をオンオフさせる。
圧が設定値以上に上昇すると、コンパレータ４４３の出
力はオンになり、乗算器４５３の出力ＭＰＸＯＵＴを短
絡して電流エラーアンプ４５４の一方の入力をゼロにす
る。なお、抵抗４４５は出力ＭＰＸＯＵＴの短絡保護用
である。この結果、電流エラーアンプ４５４はＰＷＭ信
号をゼロに絞り、ＦＥＴ４２はオフを続け、充電停止す
る。そして、撮影時の運転により蓄電池７が放電して充
電電圧が再び低下すると、再度、コンパレータ４４３が
オフし、充電を開始する。この充電、充電停止を頻繁に
繰り返すと、ＡＣ入力電流が頻繁にオンオフして望まし
くないので、コンパレータ４４３に抵抗４４６と４４７
でコンパレータ出力から入力に正帰還を与え、ヒステリ
シスを設けている。例えば、１７５Ｖと１８５Ｖの範囲
でコンパレータ４４３をオンオフさせる。
【００２５】 この実施例においても前記実施例と同様
に、撮影時にＸ線管が短時間大きな撮影電力を要求する
と、短時間ならば大電力を供給できる蓄電池７からその
ほとんどを供給し、透視時には透視電力よりもある程度
大きい電力供給能力をもつ低電圧側電源回路から透視電
力をＸ線管に供給し、その剰余電力で蓄電池を充電す
る。なお、透視時でも撮影時においても蓄電池７が設定
値以上に充電されている場合には、力率改善回路４はほ
ぼ透視電力に等しい電力を供給するよう制御される。
に、撮影時にＸ線管が短時間大きな撮影電力を要求する
と、短時間ならば大電力を供給できる蓄電池７からその
ほとんどを供給し、透視時には透視電力よりもある程度
大きい電力供給能力をもつ低電圧側電源回路から透視電
力をＸ線管に供給し、その剰余電力で蓄電池を充電す
る。なお、透視時でも撮影時においても蓄電池７が設定
値以上に充電されている場合には、力率改善回路４はほ
ぼ透視電力に等しい電力を供給するよう制御される。
【００２６】 図３は本発明に適用できる他の力率改善
回路の例であり、交流電源１側に接続したインダクタン
ス３１とスイッチ素子であるＩＧＢＴ３２, ３３、ダイ
オード３４，３５との動作により、整流と力率改善を行
うと共に、蓄電池７の充電を行う。
回路の例であり、交流電源１側に接続したインダクタン
ス３１とスイッチ素子であるＩＧＢＴ３２, ３３、ダイ
オード３４，３５との動作により、整流と力率改善を行
うと共に、蓄電池７の充電を行う。
【００２７】 図４も本発明に適用できる他の力率改善
回路の例であり、インダクタンス４１とスイッチ素子で
あるＩＧＢＴ４２，４３，４４，４５との動作により整
流と力率改善を行うと共に、蓄電池７の充電を行う。以
上の力率改善回路はいずれも直流電圧が入力交流電圧よ
り高くなる昇圧型であるが、図５は直流電圧を入力交流
電圧よりも低くすることもできる降圧型で、３相交流を
入力とする力率改善回路の例であり、ＩＧＢＴ５１、５
２、５３、５４、５５、５６、これらＩＧＢＴのそれぞ
れと直列に接続された逆流阻止用ダイオード５７、５
８、５９、６０、６１，６２からなる。
回路の例であり、インダクタンス４１とスイッチ素子で
あるＩＧＢＴ４２，４３，４４，４５との動作により整
流と力率改善を行うと共に、蓄電池７の充電を行う。以
上の力率改善回路はいずれも直流電圧が入力交流電圧よ
り高くなる昇圧型であるが、図５は直流電圧を入力交流
電圧よりも低くすることもできる降圧型で、３相交流を
入力とする力率改善回路の例であり、ＩＧＢＴ５１、５
２、５３、５４、５５、５６、これらＩＧＢＴのそれぞ
れと直列に接続された逆流阻止用ダイオード５７、５
８、５９、６０、６１，６２からなる。
【００２８】 このような構成の力率改善回路におい
て、１組のＩＧＢＴ，例ええ５１，５６のオンにより交
流入力電圧がフライホイールダイオード６３とチョーク
６４に加えられ、それらのオン時間を制御することによ
り充電電流が制御される。これらの回路は周知であり、
詳しい動作説明は省略するが、比較的簡単に大容量化が
可能な構成である。
て、１組のＩＧＢＴ，例ええ５１，５６のオンにより交
流入力電圧がフライホイールダイオード６３とチョーク
６４に加えられ、それらのオン時間を制御することによ
り充電電流が制御される。これらの回路は周知であり、
詳しい動作説明は省略するが、比較的簡単に大容量化が
可能な構成である。
【００２９】 力率改善回路などの形式、構成は他にも
多く周知であり、本発明では以上述べた力率改善回路な
どの他に、周知の構成のものも用いることができ、実施
例に限定されない。
多く周知であり、本発明では以上述べた力率改善回路な
どの他に、周知の構成のものも用いることができ、実施
例に限定されない。
【００３０】 なお、従来、蓄電池を使用したＸ線装置
は公知であるが、移動（携帯）用、停電対策用など蓄電
池から電力を供給するときには交流入力電源は実質的に
Ｘ線装置から切り離されている。したがって、この構成
のものは蓄電池だけで比較的短い期間運転することを前
提にしている。この点、本発明は以上の説明から明らか
なように停電対策用ではなく、停電対策としても利用可
能であるが、基本的には入力交流電源が常時接続されて
いる正常時の運転を前提としており、従来の電力供給方
式とはまったく別のものである。
は公知であるが、移動（携帯）用、停電対策用など蓄電
池から電力を供給するときには交流入力電源は実質的に
Ｘ線装置から切り離されている。したがって、この構成
のものは蓄電池だけで比較的短い期間運転することを前
提にしている。この点、本発明は以上の説明から明らか
なように停電対策用ではなく、停電対策としても利用可
能であるが、基本的には入力交流電源が常時接続されて
いる正常時の運転を前提としており、従来の電力供給方
式とはまったく別のものである。
【００３１】
【発明の効果】 以上述べたように本発明によれば，定
格電圧の１〜２％以下のノイズ対策と高調波対策を維持
した上で、Ｘ線装置用の電力供給装置のトータルコスト
の低減と装置全体の小型化を図ることができ、実用上の
効果は大きい。
格電圧の１〜２％以下のノイズ対策と高調波対策を維持
した上で、Ｘ線装置用の電力供給装置のトータルコスト
の低減と装置全体の小型化を図ることができ、実用上の
効果は大きい。
【図１】 本発明に係るＸ線装置への電力供給方法及び
それを実現す電源の一実施例を説明するための図であ
る。
それを実現す電源の一実施例を説明するための図であ
る。
【図２】 本発明に係る別の実施例を示す図である。
【図３】 本発明に用いられる力率改善回路の一例を示
す図である。
す図である。
【図４】 本発明に用いられる力率改善回路の別の一例
を示す図である。
を示す図である。
【図５】 本発明に用いられる力率改善回路の別の一例
を示す図である。
を示す図である。
１・・・商用交流電源 10・・・高電圧整流回
路 ２・・・ノイズフィルタ 11・・・高電圧側電源
回路 ３・・・整流回路 12・・・フィラメント
加熱インバータ回路 ４・・・力率改善回路 13・・・フィラメント
トランス ５・・・充電回路 14・・・フィラメント
加熱回路 ６・・・低電圧側電源回路 15・・・Ｘ線管 ７・・・蓄電池 44・・・制御回路 ８・・・インバータ回路 45・・・ＩＣ ９・・・高電圧トランス
路 ２・・・ノイズフィルタ 11・・・高電圧側電源
回路 ３・・・整流回路 12・・・フィラメント
加熱インバータ回路 ４・・・力率改善回路 13・・・フィラメント
トランス ５・・・充電回路 14・・・フィラメント
加熱回路 ６・・・低電圧側電源回路 15・・・Ｘ線管 ７・・・蓄電池 44・・・制御回路 ８・・・インバータ回路 45・・・ＩＣ ９・・・高電圧トランス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｍ 7/12 Ｈ０２Ｍ 7/12 Ｐ ５Ｈ００６ Ｈ０５Ｇ 1/30 Ｈ０５Ｇ 1/30 Ａ Ｆターム(参考） 4C092 AA01 AB27 AB30 AC01 BB02 BB06 BB35 4C093 AA01 CA06 CA32 EE14 FA15 FA43 5G003 AA01 BA01 CC07 DA07 GB03 GB06 5G015 GA02 GA06 JA11 JA21 JA47 JA52 5G066 HA19 HB09 JA03 JB03 5H006 AA02 BB00 CA02 CA07 CB01 DA02 DA04 DC02 DC05
Claims (5)
- 【請求項１】 少なくとも透視運転と、該透視運転時に
比べて大きな電力を必要とする撮影運転とを行うＸ線装
置への電力供給方法において、透視運転時には実質的に
商用交流電源から透視用電力をＸ線管に供給し、撮影運
転時には実質的に蓄電池から撮影用電力を前記Ｘ線管に
供給することを特徴とするＸ線装置用電力供給方法。 - 【請求項２】 透視運転時には透視用電力を、また撮影
運転には該透視用電力に比べて大きな容量の撮影用電力
を供給し得るＸ線装置用電力供給装置において、商用交
流電源からの交流入力電力をノイズフィルタ回路、整流
回路、及び力率改善回路からなる低電圧側電源回路を通
して蓄電池に供給してこれを充電し、前記撮影運転時に
は前記蓄電池からの電力をインバータ回路、高電圧トラ
ンス、及び高電圧整流回路からなる高電圧側電源回路を
通して所定の高電圧・大電力に変換し、この高電圧・大
電力を前記撮影用電力としてＸ線管に供給し、前記透視
運転時には商用交流電源からの交流入力電力を前記低電
圧側電源回路及び前記高電圧側電源回路を通して所定の
高電圧・小電力に変換して、この高電圧・小電力を前記
透視用電力として前記Ｘ線管に供給することを特徴とす
るＸ線装置用電力供給装置。 - 【請求項３】 請求項２において、前記低電圧側電源回
路の最大通過電力容量を前記透視用電力にほぼ等しい電
力ないしその２倍程度の範囲内としたことを特徴とする
Ｘ線装置用電力供給装置。 - 【請求項４】 請求項２又は請求項３において、前記力
率改善回路は前記蓄電池の充電回路をも兼ねることを特
徴とするＸ線装置用電力供給装置。 - 【請求項５】 請求項２又は請求項３において、前記力
率改善回路と前記蓄電池との間に充電回路を備えたこと
を特徴とするＸ線装置用電力供給装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15591599A JP4107626B2 (ja) | 1999-06-03 | 1999-06-03 | Ｘ線装置用電力供給方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15591599A JP4107626B2 (ja) | 1999-06-03 | 1999-06-03 | Ｘ線装置用電力供給方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000348894A true JP2000348894A (ja) | 2000-12-15 |
| JP4107626B2 JP4107626B2 (ja) | 2008-06-25 |
Family
ID=15616302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15591599A Expired - Lifetime JP4107626B2 (ja) | 1999-06-03 | 1999-06-03 | Ｘ線装置用電力供給方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4107626B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009026756A (ja) * | 2007-07-19 | 2009-02-05 | General Electric Co <Ge> | Ｘ線装置 |
| JP2010508907A (ja) * | 2006-11-03 | 2010-03-25 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 燃料電池を装備した可搬式撮像システムのためのシステム、方法及び装置 |
| JP2012129087A (ja) * | 2010-12-16 | 2012-07-05 | Toshiba Corp | Ｘ線診断装置 |
| JP2013140739A (ja) * | 2012-01-05 | 2013-07-18 | Toshiba Corp | 医用診断装置 |
| JP2014060023A (ja) * | 2012-09-18 | 2014-04-03 | Hitachi Medical Corp | Ｘ線高電圧発生装置、及び移動型ｘ線透視撮影装置 |
| JP2014521291A (ja) * | 2011-06-27 | 2014-08-25 | ブルーム エナジー コーポレーション | 重要な電力アプリケーション用のｂ側給電 |
| JP2017131285A (ja) * | 2016-01-25 | 2017-08-03 | 東芝メディカルシステムズ株式会社 | 高電圧発生装置及びｘ線ｃｔ装置 |
| WO2017187579A1 (ja) * | 2016-04-27 | 2017-11-02 | 株式会社島津製作所 | Ｘ線装置 |
| KR102082458B1 (ko) * | 2019-11-18 | 2020-02-27 | 주식회사 상익전자 | 종합상태 검출과 표시 및 알림 기능을 갖는 치과 x선 촬영기 구동용 전원공급장치 |
| JP2020119657A (ja) * | 2019-01-21 | 2020-08-06 | 株式会社島津製作所 | Ｘ線管用電源装置およびｘ線装置 |
-
1999
- 1999-06-03 JP JP15591599A patent/JP4107626B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010508907A (ja) * | 2006-11-03 | 2010-03-25 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 燃料電池を装備した可搬式撮像システムのためのシステム、方法及び装置 |
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| JP2013140739A (ja) * | 2012-01-05 | 2013-07-18 | Toshiba Corp | 医用診断装置 |
| JP2014060023A (ja) * | 2012-09-18 | 2014-04-03 | Hitachi Medical Corp | Ｘ線高電圧発生装置、及び移動型ｘ線透視撮影装置 |
| JP2017131285A (ja) * | 2016-01-25 | 2017-08-03 | 東芝メディカルシステムズ株式会社 | 高電圧発生装置及びｘ線ｃｔ装置 |
| WO2017187579A1 (ja) * | 2016-04-27 | 2017-11-02 | 株式会社島津製作所 | Ｘ線装置 |
| JPWO2017187579A1 (ja) * | 2016-04-27 | 2018-11-01 | 株式会社島津製作所 | Ｘ線装置 |
| CN109069082A (zh) * | 2016-04-27 | 2018-12-21 | 株式会社岛津制作所 | X射线装置 |
| JP2020119657A (ja) * | 2019-01-21 | 2020-08-06 | 株式会社島津製作所 | Ｘ線管用電源装置およびｘ線装置 |
| JP7176420B2 (ja) | 2019-01-21 | 2022-11-22 | 株式会社島津製作所 | Ｘ線管用電源装置およびｘ線装置 |
| KR102082458B1 (ko) * | 2019-11-18 | 2020-02-27 | 주식회사 상익전자 | 종합상태 검출과 표시 및 알림 기능을 갖는 치과 x선 촬영기 구동용 전원공급장치 |
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| JP4107626B2 (ja) | 2008-06-25 |
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