JP2001092540A - Medical power unit and x-ray ct apparatus using the same - Google Patents
Medical power unit and x-ray ct apparatus using the sameInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電源線を伝搬する
ノイズを低減させる機能を有する医用電源装置およびこ
れを用いたＸ線ＣＴ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a medical power supply having a function of reducing noise propagating through a power supply line, and an X-ray CT apparatus using the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、外部電源から電源線を介して電源
供給を受ける医用機器においては、電源線を伝搬してき
た外来のノイズによって機器が誤動作することを防ぐた
め、また、機器内部で発生したノイズが電源線を伝搬し
て機器の外部へ漏出することを防ぐため、電源線にこの
ような伝導ノイズを低減させるラインフィルタ（電源線
フィルタともいう）を接続した医用電源装置を有する構
成となっている。2. Description of the Related Art Conventionally, in medical equipment which is supplied with power from an external power supply via a power supply line, malfunctions caused by external noise propagating through the power supply line are prevented. In order to prevent noise from propagating through the power supply line and leaking to the outside of the device, the medical power supply device has a configuration in which a line filter (also referred to as a power supply line filter) for reducing such conduction noise is connected to the power supply line. ing.
【０００３】図８は、ラインフィルタの一般的な構成を
示す回路図である。ここでは、一例として電源の供給方
式にいわゆる３相３線式を適用した場合のラインフィル
タを示してある。同図のラインフィルタは、入力端子６
１，６２，６３に図示していない交流の外部電源が３相
に対応する３本の電源線を介して接続されており、ま
た、出力端子６４，６５，６６には図示していない機器
内部の各回路が同様に３本の電源線を介して接続されて
いる。FIG. 8 is a circuit diagram showing a general configuration of a line filter. Here, as an example, a line filter in a case where a so-called three-phase three-wire system is applied to a power supply system is shown. The line filter shown in FIG.
An external AC power source (not shown) is connected to three power lines corresponding to three phases, and external terminals (not shown) are connected to output terminals 64, 65, and 66. Are similarly connected via three power supply lines.
【０００４】この３相の外部電源は、電源線に接続され
た入力端子６１乃至６３および出力端子６４乃至６６を
介して機器内部の回路や電装パーツ等へ供給され、さら
に、交流電源から生成された直流電源が機器の動作制御
等を行なうデジタル回路へ供給されている。[0004] The three-phase external power supply is supplied to circuits and electrical parts in the equipment via input terminals 61 to 63 and output terminals 64 to 66 connected to a power supply line, and further generated from an AC power supply. The DC power is supplied to a digital circuit for controlling the operation of the device.
【０００５】また、入力端子６１乃至６３に接続された
電源線を伝搬してきた外来のノイズは、各電源線の間に
それぞれ接続された抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を介して各電
源線の間にそれぞれ接続されたコンデンサＣ１，Ｃ２，
Ｃ３に入力され、低減されるようになっている。[0005] External noise that has propagated through the power supply lines connected to the input terminals 61 to 63 is transmitted between the power supply lines via resistors R1, R2, and R3 connected between the power supply lines. Capacitors C1, C2, respectively connected
It is input to C3 and is reduced.
【０００６】一方、機器内部で発生して出力端子６４乃
至６６に接続された電源線を伝搬してきたノイズは、各
電源線にそれぞれ挿入して接続されたインダクタンスＬ
１，Ｌ２，Ｌ３と各電源線の間にそれぞれ接続されたコ
ンデンサＣ４，Ｃ５，Ｃ６とで構成されるいわゆるＬＣ
低域フィルタにより低減されるようになっており、電源
線を伝搬して入力端子６１乃至６３から機器の外部へ漏
出しないようにしている。On the other hand, noise generated inside the apparatus and propagated through the power supply lines connected to the output terminals 64 to 66 is reduced by the inductance L inserted and connected to each power supply line.
A so-called LC comprising capacitors C4, C5 and C6 respectively connected between the power supply lines L1, L2 and L3.
It is reduced by a low-pass filter so that it does not propagate through the power supply line and leak from the input terminals 61 to 63 to the outside of the device.
【０００７】さらに、各電源線とグランド線との間にそ
れぞれ接続されたコンデンサＣ７，Ｃ８，Ｃ９により、
機器内部からラインフィルタのグランド線に伝搬してき
たノイズも低減されるようにしている。Further, capacitors C7, C8 and C9 respectively connected between each power supply line and the ground line provide
The noise transmitted from the inside of the device to the ground line of the line filter is also reduced.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来のラインフィルタにおいては、落雷等により機器の
外部から通常時の１０倍以上にもなる非常に大きなサー
ジ電圧（過電圧）が、電源線に混入してきたような場合
には、このサージ電圧がラインフィルタで増幅されると
いう現象が起こる。However, in such a conventional line filter, a very large surge voltage (overvoltage), which is 10 times or more the normal time, from the outside of the device due to a lightning strike or the like, is applied to the power supply line. In such a case, the surge voltage is amplified by a line filter.
【０００９】すなわち、本来、ラインフィルタはノイズ
を低減するために用いられるものであるが、このような
外来のサージ電圧に対しては、低減することができない
ばかりか増幅してしまうのである。That is, the line filter is originally used to reduce noise, but such an external surge voltage cannot be reduced but is amplified.
【００１０】図９は、従来のラインフィルタの入力端子
に入力されたサージ電圧の波形と、このときの出力端子
における出力電圧の波形の一例を示す図である。同図
（ａ）に示すように印加時に２［ｋＶ］という非常に大
きな一過性のサージ電圧が入力端子に入力された場合に
は、同図（ｂ）に示すように、例えば３［ｋＶ］程度に
増幅された電圧が出力端子から出力されることとなる。FIG. 9 is a diagram showing an example of a waveform of a surge voltage input to an input terminal of a conventional line filter and an example of a waveform of an output voltage at an output terminal at this time. When a very large transient surge voltage of 2 [kV] is applied to the input terminal at the time of application as shown in FIG. 7A, for example, 3 [kV] as shown in FIG. ] Is output from the output terminal.
【００１１】ここで、ラインフィルタの内部でサージ電
圧が増幅されるメカニズムについて解析すべく、発明者
らが行なった実験について説明する。Here, an experiment performed by the inventors to analyze the mechanism of amplifying a surge voltage inside a line filter will be described.
【００１２】図１０（ａ）は、電圧源７１を示す図であ
り、図１０（ｂ）は、この電圧源７１で発生させる印加
時に１［ｋＶ］のサージ電圧の入力波形を示す図であ
る。FIG. 10A is a diagram showing a voltage source 71, and FIG. 10B is a diagram showing an input waveform of a surge voltage of 1 [kV] at the time of application of the voltage generated by the voltage source 71. .
【００１３】図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示すよう
に、電圧源７１で図１０（ａ）のサージ電圧を発生させ
てインダクタンス７３に入力し、その出力電圧を電圧計
７２で測定したときの出力波形を示す図である。図１１
（ｂ）より、インダクタンス単体においては、入力され
たサージ電圧はなんら変化することはなく、そのまま出
力されることが観測された。FIG. 11 (b) shows, as shown in FIG. 11 (a), a surge voltage shown in FIG. 10 (a) generated by a voltage source 71 and inputted to an inductance 73, and the output voltage thereof is outputted by a voltmeter 72. It is a figure showing an output waveform at the time of measurement. FIG.
From (b), it was observed that the input surge voltage was output as it was without any change in the inductance alone.
【００１４】図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に示すよう
に、電圧源７１で図１０（ｂ）のサージ電圧を発生させ
てコンデンサ７４に入力し、その出力電圧を電圧計７２
で測定したときの出力波形を示す図である。図１２
（ｂ）より、コンデンサ単体においてはサージ電圧は約
１．５倍に増幅され、その後にサージ電圧の振幅が振動
しつつ減衰していくのが観測された。FIG. 12 (b) shows, as shown in FIG. 12 (a), a surge voltage shown in FIG. 10 (b) generated by a voltage source 71 and input to a capacitor 74, and the output voltage is output from a voltmeter 72
FIG. 5 is a diagram showing an output waveform when measured in FIG. FIG.
From (b), it was observed that the surge voltage was amplified about 1.5 times in the capacitor alone, and thereafter, the amplitude of the surge voltage attenuated while oscillating.
【００１５】図１３（ｂ）は、図１３（ａ）に示すよう
に、電圧源７１で図１０（ｂ）のサージ電圧を発生させ
てインダクタンス７３とコンデンサ７４により構成され
るＬＣ低域フィルタに入力し、直列に接続されたインダ
クタンス７３とコンデンサ７４の出力電圧を電圧計７２
で測定したときの出力波形を示す図である。図１３
（ｂ）より、ＬＣ低域フィルタにおいては、約１．５倍
に増幅された後に、コンデンサ単体の場合よりも発振に
近いような状態でサージ電圧の振幅が振動しつつ減衰し
ていくのが観測された。FIG. 13B shows an LC low-pass filter composed of an inductance 73 and a capacitor 74 by generating the surge voltage shown in FIG. The output voltage of the inductor 73 and the capacitor 74 connected in series and
FIG. 5 is a diagram showing an output waveform when measured in FIG. FIG.
(B) In the LC low-pass filter, after being amplified by about 1.5 times, the amplitude of the surge voltage attenuates while oscillating in a state closer to oscillation than in the case of the capacitor alone. Observed.
【００１６】この実験の結果から、コンデンサ単体の場
合であっても、実際には電源線にインダクタンス成分が
発生していることを考えると、コンデンサとインダクタ
ンス若しくはインダクタンス成分とを有する場合にサー
ジ電圧が増幅されるものと考えられる。From the results of this experiment, considering that an inductance component is actually generated in the power supply line even in the case of a capacitor alone, a surge voltage is generated when the capacitor has an inductance or an inductance component. It is considered to be amplified.
【００１７】このように、ラインフィルタにおけるサー
ジ電圧の増幅率は１．５倍〜２倍程度になることがある
ため、この増幅されたサージ電圧によって機器内部の回
路や電装パーツ等に不具合が生じるおそれがあった。As described above, since the amplification factor of the surge voltage in the line filter may be about 1.5 to 2 times, the amplified surge voltage causes a problem in a circuit inside the device or an electrical component. There was a fear.
【００１８】また、一過性のサージ電圧ほどの高電圧で
はないが、繰り返し変動するサージ電圧が機器の外部か
らラインフィルタのグランド線に混入してきたような場
合には、このグランド線をラインフィルタと共通にする
デジタル回路に影響を与えることもある。すなわち、デ
ジタル回路は、５［Ｖ］あるいは３.３［Ｖ］等のよう
な低電圧で動作するので、グランド線に繰り返し変動す
るサージ電圧が混入してきた場合には、それが僅かな変
動であっても誤動作が発生するおそれがあった。If the surge voltage, which is not as high as the transient surge voltage but repeatedly fluctuates, enters the ground line of the line filter from outside the device, the ground line is connected to the line filter. In some cases, it may affect digital circuits that are shared with the system. That is, since the digital circuit operates at a low voltage such as 5 [V] or 3.3 [V], if a surge voltage that fluctuates repeatedly is mixed in the ground line, the surge voltage is caused by a slight fluctuation. Even so, a malfunction may occur.
【００１９】本発明は、上記に鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは、落雷等に起因する一過性
のサージ電圧や繰り返し変動するサージ電圧から機器内
部の各回路や電装パーツ等を保護し得る医用電源装置お
よびこれを用いたＸ線ＣＴ装置を提供することにある。The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide various circuits and electrical components inside a device from a transient surge voltage caused by a lightning strike or the like or a repeatedly fluctuating surge voltage. It is an object of the present invention to provide a medical power supply device capable of protecting the like and the like and an X-ray CT apparatus using the same.
【００２０】[0020]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る医用電源装置は、医用機器の内部で発
生したノイズの漏出を防ぐラインフィルタが外部から多
相電源を供給する電源線に挿入して接続される医用電源
装置であって、前記ラインフィルタの電源出力段の各相
の電源線の間にサージ電圧を吸収するサージアブソーバ
を接続したことを要旨とする。In order to achieve the above object, a medical power supply device according to the present invention comprises a power supply line for supplying a multi-phase power supply from outside with a line filter for preventing leakage of noise generated inside medical equipment. And a surge absorber that absorbs surge voltage is connected between power lines of each phase of a power output stage of the line filter.
【００２１】本発明にあっては、前記ラインフィルタの
電源出力段の各相の電源線の間にサージアブソーバを接
続したことで、医用機器の外部から電源線に混入し、ラ
インフィルタの内部で増幅された一過性のサージ電圧を
低減できるようにしている。According to the present invention, the surge absorber is connected between the power supply lines of each phase of the power supply output stage of the line filter, so that the power supply line is mixed into the power supply line from the outside of the medical device, and is connected inside the line filter. The amplified transient surge voltage can be reduced.
【００２２】また、本発明に係る医用電源装置は、前記
ラインフィルタの電源入力段の各相の電源線の間にサー
ジ電圧を吸収するサージアブソーバを接続したことを要
旨とする。Further, the medical power supply according to the present invention is characterized in that a surge absorber for absorbing a surge voltage is connected between power supply lines of each phase of a power supply input stage of the line filter.
【００２３】本発明にあっては、前記ラインフィルタの
電源入力段の各相の電源線の間にサージアブソーバを接
続したことで、医用機器の外部から電源線に混入してき
たサージ電圧を低減させてラインフィルタ内部の回路を
保護できるようにしている。In the present invention, the surge voltage is connected between the power lines of each phase of the power input stage of the line filter, thereby reducing the surge voltage that has entered the power line from outside the medical equipment. To protect the circuit inside the line filter.
【００２４】さらに、本発明に係る医用電源装置は、医
用機器の内部で発生したノイズの漏出を防ぐラインフィ
ルタが外部から電源を供給する電源線に挿入して接続さ
れる医用電源装置であって、前記ラインフィルタの電源
線とグランド線との間にサージ電圧を吸収するサージア
ブソーバを接続したことを要旨とする。Further, the medical power supply device according to the present invention is a medical power supply device in which a line filter for preventing leakage of noise generated inside the medical equipment is inserted and connected to a power supply line for supplying power from the outside. The gist is that a surge absorber for absorbing a surge voltage is connected between the power line and the ground line of the line filter.
【００２５】本発明にあっては、前記ラインフィルタの
電源線とグランド線との間にサージアブソーバを接続し
たことで、医用機器の外部からグランド線に混入してき
た一過性のサージ電圧を低減できるようにしている。ま
た、多相電源の代わりに単相電源を用いた場合であって
も、電源線あるいはグランド線に混入してきた外来の一
過性のサージ電圧を低減できるようにしている。According to the present invention, by connecting a surge absorber between the power line and the ground line of the line filter, it is possible to reduce a transient surge voltage that has entered the ground line from outside the medical device. I can do it. In addition, even when a single-phase power supply is used instead of a multi-phase power supply, an external transient surge voltage mixed in a power supply line or a ground line can be reduced.
【００２６】また、本発明に係る医用電源装置は、前記
ラインフィルタの電源線とグランド線との間に繰り返し
変動するサージ電圧を吸収するサージアブソーバを接続
したことを要旨とする。Further, the medical power supply according to the present invention is characterized in that a surge absorber for absorbing a surge voltage that fluctuates repeatedly is connected between a power supply line and a ground line of the line filter.
【００２７】本発明にあっては、前記ラインフィルタの
電源線とグランド線との間に繰り返し変動するサージ電
圧を吸収するサージアブソーバを接続したことで、医用
機器の外部からグランド線に混入してきた繰り返し変動
するサージ電圧を低減させ、グランド線の電圧レベルを
安定化できるようにしている。According to the present invention, a surge absorber that absorbs a surge voltage that fluctuates repeatedly is connected between the power line and the ground line of the line filter, so that the surge is mixed into the ground line from outside the medical equipment. The surge voltage that fluctuates repeatedly is reduced, and the voltage level of the ground line can be stabilized.
【００２８】さらにまた、本発明に係るＸ線ＣＴ装置
は、請求項１乃至５のいずれかに記載の医用電源装置を
有することを要旨とする。Further, an X-ray CT apparatus according to the present invention has a medical power supply device according to any one of claims 1 to 5.
【００２９】[0029]
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用する実施の形
態について図面を用いて説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００３０】［第１の実施の形態］図１は、本発明の第
１の実施の形態におけるラインフィルタの構成を示す回
路図であり、図２は、このラインフィルタを適用した医
用機器の一例としてＸ線ＣＴ装置の構成を示すブロック
図である。[First Embodiment] FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a line filter according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an example of medical equipment to which the line filter is applied. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an X-ray CT apparatus.
【００３１】図２の架台１は、対向配置されたＸ線管装
置（図示せず）とＸ線検出器（図示せず）とをその間に
配置された被検体を中心に回転可能なように設けられた
回転部２と、外部電源８から電源線９を介して供給され
てきた３相電源を回転部２へ電源線１０を介して供給す
る固定部３を有する構成である。The gantry 1 shown in FIG. 2 can rotate an X-ray tube device (not shown) and an X-ray detector (not shown), which are disposed opposite each other, around a subject disposed therebetween. The configuration includes a rotating unit 2 provided and a fixed unit 3 that supplies three-phase power supplied from an external power supply 8 via a power line 9 to the rotating unit 2 via a power line 10.
【００３２】固定部３は、外部電源８から供給されてき
た電流が過剰になったときに電源線９を遮断する遮断器
４と、機器内部で発生したノイズが電源線９を伝搬して
外部へ漏出することを防ぐとともに、電源線９に混入し
てきた外来のサージ電圧を低減させるイミュニティライ
ンフィルタ（Immunity Line Filter、以下「イミュニテ
ィＬＦ」という）５と、３相電源を機器内部の各回路や
電装パーツ等に供給する順番を制御するパワー投入回路
６と、３相電源から生成した直流電源を機器の制御等を
行なうデジタル回路や各ユニット（図示せず）に供給す
るＤＣ供給部７とを有する構成である。The fixed unit 3 includes a circuit breaker 4 that cuts off the power supply line 9 when the current supplied from the external power supply 8 becomes excessive, and a noise generated inside the device propagates through the power supply line 9 and the Line filter (Immunity Line Filter, hereinafter referred to as "immunity LF") 5 to prevent leakage to the outside and to reduce the external surge voltage mixed into the power supply line 9; A power supply circuit 6 for controlling the order of supply to electrical parts and the like, and a DC supply unit 7 for supplying a DC circuit generated from a three-phase power supply to a digital circuit for controlling devices and the like (not shown). It is a configuration to have.
【００３３】図１のラインフィルタは、このイミュニテ
ィＬＦ５に相当するものであり、前述した図８記載のラ
インフィルタの電源出力段において各電源線の間にバリ
スタＶ４，Ｖ５，Ｖ６がそれぞれ接続された構成であ
る。なお、その他、図８と同一物には同一の符号を付
す。The line filter shown in FIG. 1 corresponds to the immunity LF5, and varistors V4, V5 and V6 are connected between the respective power supply lines in the power supply output stage of the line filter shown in FIG. Configuration. In addition, the same components as those in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals.
【００３４】まず、このような構成のＸ線ＣＴ装置の撮
像動作について簡単に説明する。First, the imaging operation of the X-ray CT apparatus having such a configuration will be briefly described.
【００３５】回転部２は、図示していない制御処理装置
から固定部３を介して伝送されてきた制御信号に従っ
て、対向して配置されたＸ線管装置とＸ線検出器との位
置関係を保持した状態で被検体を中心として回転する。
この回転のための電源は、固定部３から電源線１０を介
して供給されるものであり、回転部２においては例えば
スリップリング方式によりＸ線管装置やＸ線検出器に電
源が供給される。なお、このような回転部２の回転動作
はノイズの発生源の一つとなるものであるが、イミュニ
ティＬＦ５により、このノイズが電源線１０、９を介し
て漏出することは防止される。The rotating unit 2 determines the positional relationship between the X-ray tube device and the X-ray detector, which are disposed opposite each other, according to a control signal transmitted from a control processing device (not shown) via the fixing unit 3. It rotates around the subject while holding it.
The power for this rotation is supplied from the fixed part 3 via the power supply line 10, and in the rotating part 2, power is supplied to the X-ray tube apparatus and the X-ray detector by, for example, a slip ring method. . Note that such a rotating operation of the rotating unit 2 is one of the sources of noise, but the immunity LF5 prevents the noise from leaking through the power lines 10 and 9.
【００３６】次に、Ｘ線管装置に一定の回転角度毎に、
例えばファンビーム形状のＸ線を３６０°の方向から曝
射させ、それぞれの回転角度毎に被検体を透過したＸ線
をＸ線検出器で検出する。Ｘ線検出器では、検出したＸ
線量に基づいてデジタル信号を生成し、対数変換するこ
とで被検体の断層面に関する情報信号、すなわち、いわ
ゆる投影データを得る。Ｘ線検出器としては２次元のＸ
線検出器を用いることで、被検体の複数の断層面に関す
る投影データを得ることができる。なお、Ｘ線のビーム
形状は、ファンビーム形状に限らず、パラレルビーム形
状の場合もある。Next, the X-ray tube apparatus is provided at every fixed rotation angle,
For example, X-rays in the form of a fan beam are emitted from a direction of 360 °, and X-rays transmitted through the subject at each rotation angle are detected by an X-ray detector. In the X-ray detector, the detected X
By generating a digital signal based on the dose and performing logarithmic conversion, an information signal on a tomographic plane of the subject, that is, so-called projection data is obtained. Two-dimensional X-ray detector
By using the line detector, projection data on a plurality of tomographic planes of the subject can be obtained. The X-ray beam shape is not limited to the fan beam shape, but may be a parallel beam shape.
【００３７】続いて、Ｘ線検出器により得られた投影デ
ータを固定部３を介して制御処理装置へ伝送し、制御処
理装置では、例えばフィルタ補正逆投影法による画像再
構成処理を行なうことで、被検体の断層面に関する画像
を得る。Subsequently, the projection data obtained by the X-ray detector is transmitted to the control processing unit via the fixing unit 3, and the control processing unit performs image reconstruction processing by, for example, the filter correction back projection method. Then, an image relating to the tomographic plane of the subject is obtained.
【００３８】次に、イミュニティＬＦ５の作用について
説明する。Next, the operation of the immunity LF5 will be described.
【００３９】通常、電源線９に過電流が流れてきたよう
な場合には、基本的には遮断器４が作動して電源線９を
遮断する。しかし、通常の遮断器は、電圧制御よりも電
流制御の方が支配的であるため、落雷等によるサージ電
圧には対応しきれない場合も多い。Normally, when an overcurrent flows into the power supply line 9, the circuit breaker 4 basically operates to cut off the power supply line 9. However, in a normal circuit breaker, current control is more dominant than voltage control, so that it is often not possible to cope with a surge voltage due to a lightning strike or the like.
【００４０】このようにサージ電圧が電源線９に混入し
てきたにも関わらず、遮断器４を作動させる程の電流が
流れない場合には、イミュニティＬＦ５によりサージ電
圧を低減させるようにする。In the case where the surge voltage does not flow enough to operate the circuit breaker 4 despite the surge voltage mixed into the power supply line 9, the surge voltage is reduced by the immunity LF5.
【００４１】一般に、バリスタは、電圧が上昇すると非
直線的に抵抗値が低下する半導体素子であり、特に、一
過性のサージ電圧に対する追従特性に優れている。In general, a varistor is a semiconductor element whose resistance value decreases nonlinearly as the voltage increases, and in particular, has excellent tracking characteristics to a transient surge voltage.
【００４２】そこで、イミュニティＬＦ５の電源出力段
に接続したバリスタＶ４乃至Ｖ６には、例えば、前記所
定値が落雷等により想定される電圧値に近い特性を有す
るバリスタを用いることで、入力端子６１乃至６３を介
して供給されてきた電源電圧が通常値であるときにはバ
リスタＶ４乃至Ｖ６の抵抗値が変わらないようにしてお
き、落雷等によりサージ電圧が混入してきた場合にだけ
抵抗値が低下するようにしておく。Therefore, as the varistors V4 to V6 connected to the power supply output stage of the immunity LF5, for example, a varistor having a characteristic whose predetermined value is close to a voltage value expected due to lightning strike or the like is used, so that the input terminals 61 to When the power supply voltage supplied via the switch 63 is a normal value, the resistance values of the varistors V4 to V6 are kept unchanged, and the resistance value is reduced only when a surge voltage is mixed in due to a lightning strike or the like. Keep it.
【００４３】したがって、本実施の形態によれば、この
ようなバリスタＶ４乃至Ｖ６を電源出力段の各電源線の
間に接続したことで、入力端子６１乃至６３を介して混
入してきた外来のサージ電圧が、イミュニティＬＦ５の
内部で増幅される現象が生じた場合であっても、出力端
子６４乃至６６から出力される前にこの増幅されたサー
ジ電圧を低減させることができ、もって機器内部の各回
路や電装パーツ等を保護することができる。Therefore, according to the present embodiment, since such varistors V4 to V6 are connected between the power supply lines of the power supply output stage, external surges mixed through the input terminals 61 to 63 can be obtained. Even when the voltage is amplified inside the immunity LF 5, the amplified surge voltage can be reduced before being output from the output terminals 64 to 66, so that each voltage inside the device can be reduced. Circuits and electrical parts can be protected.
【００４４】なお、本実施の形態においては、医用機器
の一例としてＸ線ＣＴ装置に本発明を適用した場合につ
いて説明したが、これに限られるものではなく、例え
ば、超音波診断装置やＭＲＩ（Magnetic Resonance Ima
ging）等、外部電源から電源線を介して電源供給を受け
る他の医用機器にも本発明を適用することができる。In the present embodiment, the case where the present invention is applied to an X-ray CT apparatus as an example of medical equipment has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, an ultrasonic diagnostic apparatus or an MRI (MRI) Magnetic Resonance Ima
ging), etc., the present invention can also be applied to other medical devices that receive power supply from an external power supply via a power supply line.
【００４５】また、本実施の形態においては、３相によ
り電源の供給が行われることとしたが、２相あるいは４
相以上で電源が供給される場合であっても本発明を適用
することができる。In this embodiment, power is supplied in three phases.
The present invention can be applied even when power is supplied in more than one phase.
【００４６】さらに、本実施の形態においては、サージ
アブソーバの一例としてバリスタを用いることとした
が、これに限られるものではなく、類似の特性を有する
ものであればよいことはいうまでもない。Further, in this embodiment, a varistor is used as an example of the surge absorber. However, the present invention is not limited to this, and it goes without saying that a varistor having similar characteristics may be used.
【００４７】［第２の実施の形態］図３は、本発明の第
２の実施の形態におけるイミュニティＬＦの構成を示す
回路図である。その特徴としては、図１記載のイミュニ
ティＬＦの電源入力段において各電源線の間にバリスタ
Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３をそれぞれ接続して、入力端子６１乃
至６３を介して電源線を伝搬してきた外来のサージ電圧
を電源入力段で低減させるようにしたことにある。な
お、その他、図１と同一物には同一の符号を付す。[Second Embodiment] FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of an immunity LF according to a second embodiment of the present invention. The varistors V1, V2, and V3 are connected between the power supply lines in the power supply input stage of the immunity LF shown in FIG. This is to reduce the surge voltage at the power input stage. In addition, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
【００４８】図４（ａ）は、図３に示したように電源入
力段と電源出力段において各電源線の間にバリスタがそ
れぞれ接続されたイミュニティＬＦの入力端子に入力さ
れたサージ電圧の波形を示す図であり、同図（ｂ）は、
このときの出力端子における出力電圧の波形の一例を示
す図である。同図（ｂ）より、印加時に２［ｋＶ］程度
あったサージ電圧が出力時には１［ｋＶ］程度に低減さ
れることがわかる。FIG. 4A shows a waveform of a surge voltage input to an input terminal of an immunity LF in which a varistor is connected between each power supply line in a power input stage and a power output stage as shown in FIG. FIG. 3B is a diagram showing
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a waveform of an output voltage at an output terminal at this time. FIG. 7B shows that the surge voltage, which was about 2 [kV] at the time of application, is reduced to about 1 [kV] at the time of output.
【００４９】したがって、本実施の形態によれば、バリ
スタＶ１乃至Ｖ３をイミュニティＬＦの電源入力段の各
電源線の間にそれぞれ接続したことで、電源入力段でサ
ージ電圧を低減させることができ、イミュニティＬＦの
内部の回路をサージ電圧から保護することができる。Therefore, according to the present embodiment, since the varistors V1 to V3 are connected between the power supply lines of the power supply input stage of the immunity LF, the surge voltage can be reduced at the power supply input stage. The circuit inside the immunity LF can be protected from a surge voltage.
【００５０】また、イミュニティＬＦの電源入力段に接
続したバリスタＶ１乃至Ｖ３と、電源出力段に接続した
バリスタＶ４乃至Ｖ６とを併用することによって、サー
ジ電圧を更に低減させることができ、もって医用機器の
内部の各回路や電装パーツ等を確実に保護することがで
きる。Further, by using the varistors V1 to V3 connected to the power input stage of the immunity LF in combination with the varistors V4 to V6 connected to the power output stage, the surge voltage can be further reduced, and the medical equipment can be further reduced. It is possible to reliably protect each circuit and electrical parts inside the device.
【００５１】［第３の実施の形態］図５は、本発明の第
３の実施の形態におけるイミュニティＬＦの構成を示す
回路図である。その特徴としては、図３記載のイミュニ
ティＬＦに接地されたグランド端子６７を設け、イミュ
ニティＬＦの電源入力段のいずれかの電源線とグランド
端子６７との間にバリスタＶ７を接続するとともに、イ
ミュニティＬＦの電源出力段のいずれかの電源線とグラ
ンド端子６７との間にバリスタＶ８を接続して、落雷等
によりサージ電圧がグランド線に混入してきた場合にも
これを低減できるようにしたことにある。なお、その
他、図３と同一物には同一の符号を付す。[Third Embodiment] FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of an immunity LF according to a third embodiment of the present invention. The immunity LF shown in FIG. 3 is provided with a grounded ground terminal 67, a varistor V7 is connected between any of the power supply lines of the power supply input stage of the immunity LF and the ground terminal 67, and the immunity LF is connected to the immunity LF. A varistor V8 is connected between any one of the power supply lines of the power supply output stage and the ground terminal 67, so that even when a surge voltage is mixed into the ground line due to a lightning strike or the like, this can be reduced. . In addition, the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals.
【００５２】したがって、本実施の形態によれば、イミ
ュニティＬＦの電源線とグランド端子６７との間にバリ
スタＶ７，Ｖ８をそれぞれ接続したことで、サージ電圧
がグランド線に混入してきた場合にもこれを低減させる
ことができ、もって医用機器の内部の各回路や電装パー
ツ等をサージ電圧から保護することができる。Therefore, according to the present embodiment, the varistors V7 and V8 are connected between the power supply line of the immunity LF and the ground terminal 67, respectively, so that even when a surge voltage is mixed in the ground line. Therefore, each circuit and electrical parts inside the medical device can be protected from surge voltage.
【００５３】なお、本実施の形態においては、３相３線
式により電源が供給されるものとしたが、３相電源の代
わりに単相電源を用いることとした場合であっても、電
源線とグランド端子との間にバリスタを接続すること
で、電源線あるいはグランド線に混入してきた外来のサ
ージ電圧を低減させることができる。In this embodiment, power is supplied by a three-phase three-wire system. However, even when a single-phase power source is used instead of a three-phase power source, By connecting a varistor between the power supply line and the ground terminal, it is possible to reduce an external surge voltage mixed in the power supply line or the ground line.
【００５４】［第４の実施の形態］図６は、本発明の第
４の実施の形態におけるイミュニティＬＦの構成を示す
回路図である。その特徴としては、図５記載のイミュニ
ティＬＦの電源入力段の電源線に接続されたバリスタＶ
７とグランド端子６７との間、および電源出力段の電源
線に接続されたバリスタＶ８とグランド端子６７との間
に繰り返し変動するサージ電圧の吸収特性に優れたダイ
サージアブソーバＤＳＡ１，ＤＳＡ２をそれぞれ接続
し、グランド線に混入してきた繰り返し変動するサージ
電圧を吸収するようにしたことにある。なお、その他、
図５と同一物には同一の符号を付す。[Fourth Embodiment] FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of an immunity LF according to a fourth embodiment of the present invention. The varistor V connected to the power line of the power input stage of the immunity LF shown in FIG.
7 and the ground terminal 67, and between the varistor V8 connected to the power supply line of the power output stage and the ground terminal 67, die surge absorbers DSA1 and DSA2 having excellent surge voltage absorption characteristics which fluctuate repeatedly are connected. In addition, it is intended to absorb the repeatedly fluctuating surge voltage mixed in the ground line. In addition,
The same components as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals.
【００５５】ダイサージアブソーバＤＳＡ１，ＤＳＡ２
には、例えば、繰り返し変動するサージ電圧として想定
される最大値を所定値として、この所定値以下で電圧が
変動する場合であっても電流はほとんど変化せず、電圧
が所定値を超えたときに抵抗値が低下して電流が増加す
るような非直線的な電圧−電流特性を有するものを用い
ることとし、所定値以下の繰り返し変動するサージ電圧
がグランド線に混入してきたような場合には、これを吸
収できるようにする。Diesurge absorber DSA1, DSA2
For example, when the maximum value assumed as a surge voltage that fluctuates repeatedly is a predetermined value, even if the voltage fluctuates below this predetermined value, the current hardly changes, and the voltage exceeds the predetermined value. Shall have a non-linear voltage-current characteristic such that the resistance value will decrease and the current will increase.If a surge voltage that fluctuates repeatedly below a predetermined value enters the ground line, So that it can be absorbed.
【００５６】次に、図６記載のイミュニティＬＦの総合
的な動作について図７を用いて説明する。Next, the overall operation of the immunity LF shown in FIG. 6 will be described with reference to FIG.
【００５７】電源線やグランド線（ＧＮＤ）に混入して
きた一過性のサージ電圧および繰り返し変動するサージ
電圧（ラインノイズ）を、イミュニティＬＦでは以下の
ように低減させる（ブロック７００，７１０）。The transient surge voltage and the repeatedly fluctuating surge voltage (line noise) mixed into the power supply line and the ground line (GND) are reduced as follows by the immunity LF (blocks 700 and 710).
【００５８】まず、イミュニティＬＦの電源入力段（前
段）において各電源線の間に接続されたサージアブソー
バ（バリスタＶ１乃至Ｖ３）により電源線に混入してき
た一過性のサージ電圧を低減させ、イミュニティＬＦの
内部の回路を保護する（ブロック７２０）。First, in the power supply input stage (previous stage) of the immunity LF, the transient surge voltage mixed into the power supply line is reduced by the surge absorbers (varistors V1 to V3) connected between the power supply lines, thereby reducing the immunity. The circuit inside the LF is protected (block 720).
【００５９】続いて、イミュニティＬＦの電源出力段
（後段）において各電源線の間に接続されたサージアブ
ソーバ（バリスタＶ４乃至Ｖ６）によりイミュニティＬ
Ｆの内部で増幅されたサージ電圧を低減させる（ブロッ
ク７３０）。Subsequently, in the power supply output stage (second stage) of the immunity LF, the immunity L is controlled by a surge absorber (varistors V4 to V6) connected between the power supply lines.
The surge voltage amplified inside F is reduced (block 730).
【００６０】また、電源線とグランド端子６７との間に
接続されたサージアブソーバ（バリスタＶ７，Ｖ８、ダ
イサージアブソーバＤＳＡ１，ＤＳＡ２）によりグラン
ド線に混入してきた一過性のサージ電圧あるいは繰り返
し変動するサージ電圧を低減させてグランド線の電圧レ
ベルを安定化させ、イミュニティＬＦとグランド線を共
通とするデジタル回路の誤動作の発生を防いで他ユニッ
ト等を保護する（ブロック７４０）。Further, the surge voltage (varistors V7 and V8, die surge absorbers DSA1 and DSA2) connected between the power supply line and the ground terminal 67 causes the transient surge voltage mixed in the ground line or repetitive fluctuation. The surge voltage is reduced to stabilize the voltage level of the ground line, and the malfunction of a digital circuit that shares the immunity LF and the ground line is prevented to protect other units and the like (block 740).
【００６１】したがって、本実施の形態によれば、電源
線とグランド端子６７との間に繰り返し変動するサージ
電圧の吸収特性に優れたダイサージアブソーバＤＳＡ
１，ＤＳＡ２をそれぞれ接続したことで、繰り返し変動
するサージ電圧がグランド線に混入してきた場合であっ
てもグランド線の電圧レベルを安定化させることがで
き、もってイミュニティＬＦとグランド線を共通とする
デジタル回路の誤動作の発生を防止することができる。Therefore, according to the present embodiment, the die surge absorber DSA excellent in the absorption characteristic of the surge voltage that fluctuates repeatedly between the power supply line and the ground terminal 67.
1 and DSA2, it is possible to stabilize the voltage level of the ground line even when a repeatedly fluctuating surge voltage is mixed into the ground line, so that the immunity LF and the ground line are shared. A malfunction of the digital circuit can be prevented.
【００６２】なお、本実施の形態においては、ダイサー
ジアブソーバは、上述したような非直線的な電圧−電流
特性を有するものを用いることとしたが、例えばシリコ
ン（Ｓｉ）のＰＮ接合による非直線的な電圧−電流特性
を利用したシリコンサージアブソーバを用いるようにし
てもよい。In the present embodiment, the die surge absorber having a non-linear voltage-current characteristic as described above is used. A silicon surge absorber utilizing a typical voltage-current characteristic may be used.
【００６３】[0063]
【発明の効果】本発明に係る医用電源装置によれば、前
記ラインフィルタの電源出力段の各相の電源線の間にサ
ージアブソーバを接続したことで、医用機器の外部から
前記電源線に混入し、ラインフィルタの内部で増幅され
た一過性のサージ電圧を低減させることができ、もって
サージ電圧から医用機器の内部の各回路や電装パーツ等
を保護することができる。According to the medical power supply device of the present invention, the surge absorber is connected between the power supply lines of each phase in the power supply output stage of the line filter, so that the power supply line is mixed from outside the medical equipment. In addition, it is possible to reduce the transient surge voltage amplified inside the line filter, thereby protecting each circuit and electrical parts inside the medical device from the surge voltage.
【００６４】また、前記ラインフィルタの電源入力段の
各相の電源線の間にサージアブソーバ を接続したこと
で、医用機器の外部から電源線に混入してきたサージ電
圧を低減させることができ、ラインフィルタ内部の回路
を保護することができる。Further, by connecting a surge absorber between the power supply lines of each phase in the power supply input stage of the line filter, it is possible to reduce a surge voltage that has entered the power supply line from outside the medical device, The circuit inside the filter can be protected.
【００６５】さらに、前記ラインフィルタの電源線とグ
ランド線との間にサージアブソーバを接続したことで、
医用機器の外部からグランド線に混入してきたサージ電
圧を低減させることができ、もってサージ電圧から医用
機器の内部の各回路や電装パーツ等を保護することがで
きる。また、多相電源の代わりに単相電源を用いた場合
であっても、電源線あるいはグランド線に混入してきた
外来のサージ電圧を低減させることができる。Further, by connecting a surge absorber between the power line and the ground line of the line filter,
It is possible to reduce a surge voltage that is mixed into the ground line from outside the medical device, and thus, it is possible to protect each circuit and electrical parts inside the medical device from the surge voltage. In addition, even when a single-phase power supply is used instead of a multi-phase power supply, an external surge voltage that has been mixed into a power supply line or a ground line can be reduced.
【００６６】また、前記ラインフィルタの電源線とグラ
ンド線との間に繰り返し変動するサージ電圧を吸収する
サージアブソーバを設けたことで、医用機器の外部から
グランド線に混入してきた繰り返し変動するサージ電圧
を低減させてグランド線の電圧レベルを安定化させるこ
とができ、もって前記ラインフィルタとグランド線を共
通にするデジタル回路の誤動作の発生を防止することが
できる。Further, by providing a surge absorber between the power supply line and the ground line of the line filter for absorbing the repeatedly changing surge voltage, the surge voltage which is repeatedly mixed into the ground line from outside the medical equipment can be obtained. , And the voltage level of the ground line can be stabilized, so that the occurrence of a malfunction of a digital circuit using the line filter and the ground line in common can be prevented.
【図１】第１の実施の形態におけるイミュニティＬＦの
構成を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a configuration of an immunity LF according to a first embodiment.
【図２】イミュニティＬＦを適用した医用機器の一例と
してＸ線ＣＴ装置の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of an X-ray CT apparatus as an example of medical equipment to which immunity LF is applied.
【図３】第２の実施の形態におけるイミュニティＬＦの
構成を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of an immunity LF according to a second embodiment.
【図４】イミュニティＬＦに入力されたサージ電圧の波
形と、出力電圧の波形の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a waveform of a surge voltage input to an immunity LF and a waveform of an output voltage.
【図５】第３の実施の形態におけるイミュニティＬＦの
構成を示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of an immunity LF according to a third embodiment.
【図６】第４の実施の形態におけるイミュニティＬＦの
構成を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram illustrating a configuration of an immunity LF according to a fourth embodiment.
【図７】第４の実施の形態におけるイミュニティＬＦの
動作を説明するためのブロック図である。FIG. 7 is a block diagram illustrating an operation of an immunity LF according to a fourth embodiment.
【図８】従来のラインフィルタの一般的な構成を示す回
路図である。FIG. 8 is a circuit diagram showing a general configuration of a conventional line filter.
【図９】従来のラインフィルタに入力されたサージ電圧
の波形と、出力電圧の波形の一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a waveform of a surge voltage input to a conventional line filter and a waveform of an output voltage.
【図１０】電圧源と、この電圧源に発生させるサージ電
圧の入力波形を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a voltage source and an input waveform of a surge voltage generated in the voltage source.
【図１１】インダクタンス単体にサージ電圧を入力する
ための回路構成と、その出力波形を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a circuit configuration for inputting a surge voltage to an inductance alone and an output waveform thereof.
【図１２】コンデンサ単体にサージ電圧を入力するため
の回路構成と、その出力波形を示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating a circuit configuration for inputting a surge voltage to a single capacitor and an output waveform thereof.
【図１３】ＬＣ低域フィルタにサージ電圧を入力するた
めの回路構成と、その出力波形を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a circuit configuration for inputting a surge voltage to an LC low-pass filter and an output waveform thereof.
１…架台、２…回転部、３…固定部、４…遮断器、５…
イミュニティＬＦ、６…パワー投入回路、７…ＤＣ供給
部、８…外部電源、９，１０…電源線、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ
３…インダクタンス、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，
Ｃ６，Ｃ７，Ｃ８，Ｃ９…コンデンサ、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ
３…抵抗、Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６，Ｖ
７，Ｖ８…バリスタ、ＤＳＡ１，ＤＳＡ２…ダイサージ
アブソーバ、６１，６２，６３…入力端子、６４，６
５，６６…出力端子、６７…グランド端子、７１…電圧
源、７２…電圧計、７３…インダクタンス、７４…コン
デンサDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Stand, 2 ... Rotating part, 3 ... Fixed part, 4 ... Circuit breaker, 5 ...
Immunity LF, 6: power supply circuit, 7: DC supply unit, 8: external power supply, 9, 10, power supply line, L1, L2, L
3 ... Inductance, C1, C2, C3, C4, C5
C6, C7, C8, C9 ... capacitors, R1, R2, R
3. Resistance, V1, V2, V3, V4, V5, V6, V
7, V8: Varistor, DSA1, DSA2: Die surge absorber, 61, 62, 63: Input terminal, 64, 6
5, 66 output terminal, 67 ground terminal, 71 voltage source, 72 voltmeter, 73 inductance, 74 capacitor
Claims (5)
を防ぐラインフィルタが外部から多相電源を供給する電
源線に挿入して接続される医用電源装置であって、 前記ラインフィルタの電源出力段の各相の電源線の間に
サージ電圧を吸収するサージアブソーバを接続したこと
を特徴とする医用電源装置。1. A medical power supply device, wherein a line filter for preventing leakage of noise generated inside a medical device is inserted and connected to a power supply line for supplying a polyphase power supply from outside, and a power output of the line filter is provided. A medical power supply device comprising a surge absorber that absorbs a surge voltage connected between power supply lines of each phase of a stage.
を防ぐラインフィルタが外部から多相電源を供給する電
源線に挿入して接続される医用電源装置であって、 前記ラインフィルタの電源入力段の各相の電源線の間に
サージ電圧を吸収するサージアブソーバを接続したこと
を特徴とする医用電源装置。2. A medical power supply device, wherein a line filter for preventing leakage of noise generated inside a medical device is inserted and connected to a power supply line for supplying a multi-phase power supply from outside, wherein a power input of the line filter is provided. A medical power supply device comprising a surge absorber that absorbs a surge voltage connected between power supply lines of each phase of a stage.
を防ぐラインフィルタが外部から電源を供給する電源線
に挿入して接続される医用電源装置であって、 前記ラインフィルタの電源線とグランド線との間にサー
ジ電圧を吸収するサージアブソーバを接続したことを特
徴とする医用電源装置。3. A medical power supply device, wherein a line filter for preventing leakage of noise generated inside a medical device is inserted into and connected to a power supply line for supplying power from the outside, wherein a power supply line of the line filter and a ground are provided. A medical power supply device characterized in that a surge absorber for absorbing surge voltage is connected between the power supply line and the power supply line.
を防ぐラインフィルタが外部から電源を供給する電源線
に挿入して接続される医用電源装置であって、 前記ラインフィルタの電源線とグランド線との間に繰り
返し変動するサージ電圧を吸収するサージアブソーバを
接続したことを特徴とする医用電源装置。4. A medical power supply device, wherein a line filter for preventing leakage of noise generated inside a medical device is inserted into and connected to a power supply line for supplying power from the outside, wherein a power supply line of the line filter and a ground are provided. A medical power supply device comprising a surge absorber that absorbs a surge voltage that fluctuates repeatedly between the power supply line and the power supply line.
電源装置を有することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。5. An X-ray CT apparatus comprising the medical power supply device according to claim 1.
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