JP2004281170A - High voltage device for x-ray tube - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レントゲン用X線装置又はCT用X線装置などの高電圧発生装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
X線管用高電圧装置、例えばレントゲン用X線装置、又はCT用X線装置の高電圧発生装置は、通常、中性点接地方式であり、正極+75kV、負極−75kVの正負2出力を有する高電圧発生部を有する。また、陽極接地のCT用X線装置のように−140kVの負極出力のみの例もある。どのような形式でも、これらの高電圧発生装置の負極にはX線管のフィラメントが接続されるので、フィラメントトランスを備えなければならない。このトランスは、通常は−75kV又は−140kV以上の耐圧が必要であり、UL規格ではそれら電圧の1.25倍の電圧、−90kV又は−175kVの高電圧に耐えなければならない。したがって、このようなフィラメントトランスは電気絶縁のために大型となり、高電圧発生装置を小型化する上での大きな障害となっている。
【0003】
このような問題点を解決するものとして、既に本件出願人が下記特許文献1でその技術を開示している。この技術は従来の大きな高電圧トランスを複数に分割して高電圧トランスを小型化し、それら小型の高電圧トランスを縦属接続することにより、装置全体をコンパクトにしながら所定の高電圧を得るというものである。
【0004】
【特許文献1】特公昭62−35349号公報(第2頁、図2)
【0005】
【本発明が解決しようとする課題】
特許文献1の技術によれば、高電圧トランスの小型化は可能であるが、満足できるほど小型化ができないということが分かった。その理由は、実際に複数の高電圧トランスを直列接続した場合、それぞれの高電圧トランスの分担する電圧が、それらの位置による浮遊容量の大きさの違い、製造のバラツキなどによってかなり異なることがあり、十分な余裕をみなければ分担電圧の大きな高電圧トランスが絶縁破壊を起こすなどの問題があったからである。
【0006】
【本発明の基本的な考え方】本発明のフィラメントトランスの電気絶縁構造に対する基本的考え方は、絶縁破壊貫通電圧や沿面絶縁破壊電圧は、絶縁距離に正比例せず、ほぼ1/2乗に比例するので、フィラメントトランスを複数に分割して縦続接続すると共に、個々のフィラメントトランスにほぼ均等に電圧分担させることで、個々のトランスの絶縁構造を簡易にし、大幅に小型化することにある。
【0007】
例えば、具体的には、175kVの絶縁距離をLとすると、フィラメントトランスを4個縦属接続すると共に、個々のフィラメントトランスの電圧分担を均一化する手段を備えることにより、1個あたり、ほぼ43.75kVの電圧となる。したがって、フィラメントトランス1個当たりの絶縁距離は(43.75/175)の2乗×L=0.0625Lとなり、フィラメントトランス4個では0.25Lとなるので、全体で1/4の電気絶縁距離で済むことになる。
【0008】
【課題を解決するための手段及び作用】
上記問題点を解決するため、本願請求項1記載の発明は、交流電圧が供給される1次巻線と昇圧された交流電圧を生じる2次巻線とを有する高電圧トランスと、
前記2次巻線に接続された高電圧整流回路と、複数の抵抗を直列接続してなる高電圧検出回路と、X線管のフィラメントに給電するフィラメント回路とで構成されたX線管用高電圧装置において、前記フィラメント回路は、隣り合うフィラメントトランスの1次巻線と2次巻線とが直列接続される複数の縦属接続されたフィラメントトランスで構成され、これらフィラメントトランスそれぞれが電圧分担する電圧をほぼ均等にする電位点に、それぞれの前記各フィラメントトランスの縦属接続点を接続したX線管用高電圧装置を提供するものである。
【0009】
このように構成したX線管用高電圧装置においては、従来の1個の大きなフィラメントトランスを小さい複数のフィラメントトランスに分割して縦続接続し、それらの分担電圧を均一化しているので、装置全体の電気絶縁構造を簡易化し、かつ大幅な小型化ができる。
【0010】
また本願請求項2は、請求項1において、前記高電圧検出回路は、前記フィラメントトランスの直列個数に対応する個数の抵抗回路を直列接続してなり、前記各抵抗回路の直列接続点を上記フィラメントトランスの縦属接続点に電位順に接続して、前記フィラメントトランスの各電圧を均等に分担させるX線管用高電圧装置を提供するものである。
【0011】
このように構成したX線管用高電圧装置においては、装置に必須不可欠な高電圧検出回路を利用して、縦続接続した複数のフィラメントトランスの分担電圧の均一化を図っており、特別な電圧分担均等手段を設ける必要がなく、経済的であると同時に、装置の小型化に役立っている。
【0012】
本願請求項3は、請求項1において、前記高電圧整流回路は、複数のコンデンサと複数のダイオードを組み合わせてなる交流コラムと直流コラムとで構成される多段倍電圧整流回路であり、前記直流コラムの倍電圧電位点を前フィラメントトランスの縦属接続点に電位順に接続して、前記フィラメントトランスの各電圧を均等に分担させるX線管用高電圧装置を提供するものである。
【0013】
このように構成したX線管用高電圧装置においては、装置に必須不可欠な高電圧整流回路として多段倍電圧整流回路を用い、これを利用して縦続接続した複数のフィラメントトランスの分担電圧の均一化を図っているので、特別な電圧分担均等手段を設ける必要がなく、経済的であると同時に、装置の小型化に役立っている。
【0014】
本願の請求項4は、請求項3において、前記交流コラム側の各コンデンサに直列に放電保護用抵抗をそれぞれ接続したX線管用高電圧装置を提供するものである。
【0015】
このように構成したX線管用高電圧装置においては、高電圧整流回路として多段倍電圧整流回路を用い、これを利用して縦続接続した複数のフィラメントトランスの分担電圧の均一化を図る場合の問題点、つまりX線管の放電時に最高電位の位置に接続されたフィラメントトランスに大きな電圧がかかって絶縁破壊が生じるという問題を解決できる。
【0016】
本願請求項5は、請求項3において、前記高電圧ダイオードに直列に放電保護用抵抗をそれぞれ接続したX線管用高電圧装置を提供するものである。
【0017】
このように構成したX線管用高電圧装置においても、請求項4と同様な効果を奏する。
【0018】
本願請求項6は、請求項3ないし請求項5のいずれかにおいて、縦続接続された複数の前記フィラメントトランスは柱状に配列され、ほぼ電位傾度の等しい前記多段倍電圧整流回路、又は前記高電圧検出回路の近傍に沿って配置されるX線管用高電圧装置を提供するものである。
【0019】
このように構成したX線管用高電圧装置においては、柱状に配列された前記フィラメントトランスと前記多段倍電圧整流回路、又は前記高電圧検出回路との電位傾度がほぼ等しいので、前記フィラメントトランスを前記多段倍電圧整流回路、又は前記高電圧検出回路の近傍に沿って配置でき、したがって、このことが更に小型化に寄与している。
【0020】
【本発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について説明する。図1は、この実施例によるアノード接地型X線CT装置の電力供給回路を示す。基本的には、交流電源1、交流電源1の交流電圧を整流する整流回路2、直流電圧を高周波交流電圧に変換する高電圧用インバータ回路3、同様に直流電圧を高周波交流電圧に変換するフィラメント用インバータ回路4、及び高電圧発生回路5からなり、X線管6のカソード、すなわちフィラメントFに高電圧とフィラメント電力を供給する。なお、X線管6のアノードAは接地され、一例としてフィラメントFには耐圧試験時175kVが供給される。
【0021】
ここで、高電圧用インバータ回路3とフィラメント用インバータ回路4は3相200Vの商用交流電源などを入力とし、数kHz〜数十kHzでスイッチング動作を行う高周波インバータ回路であり、慣用技術なので説明を省略する。
【0022】
高電圧発生回路5は、高電圧用インバータ回路3の高周波出力に接続された高電圧トランス11、その2次高電圧巻線12に接続された負極出力のコッククロフト・ウォルトン回路と呼ばれる周知の多段倍電圧整流回路(以下、CW回路という)13、CW回路13の出力に接続された放電保護用抵抗14、フィラメント用インバータ回路4に1次巻線An1が接続された初段のフィラメントトランス15A、これに縦属接続された3個のフィラメントトランス15B、15C、15D、最終段のフィラメントトランス15Dの2次側と放電保護用抵抗14の他極とに接続された高電圧出力コネクタ16、さらにCW回路13の高電圧出力を検出し、高電圧用インバータ回路2にフィードバックして高電圧出力を安定化する高電圧検出器17などからなる。高電圧出力コネクタ16は、X線管6のフィラメントFに接続される。
【0023】
ここで、縦属接続とは、フィラメントトランス15Aの2次巻線An2とフィラメントトランス15Bの1次巻線Bn1とが直列接続され、フィラメントトランス15Bの2次巻線Bn2とフィラメントトランス15Cの1次巻線Cn1とが直列接続され、そしてフィラメントトランス15Cの2次巻線Cn2とフィラメントトランス15Dの1次巻線Dn1とが直列接続されることをいう。必要に応じてコンデンサ又は抵抗などがそれらの間に介在してもよい。
【0024】
この実施例の高電圧検出器17は、フィラメントトランス15A、15B、15C、15Dの個数に対応する4個の抵抗回路17A、17B、17C、17Dからなる。各抵抗回路は、図面では単一の抵抗器で示されているが、実際には複数個の抵抗器を直列接続したもの、又は単一の高電圧抵抗器、あるいは各抵抗回路17A〜17Dの電圧を均一にするためのコンデンサを前記複数の抵抗器それぞれに並列接続したものなどから構成される。そして、直列接続された抵抗回路17A〜17Dの直列接続点A、B、Cが電位の低い順に、対応するフィラメントトランス15Aと15Bとの縦属接続点a、フィラメントトランス15Bと15Cとの縦属接続点b、フィラメントトランス15Cと15Dとの縦属接続点cに接続される。
【0025】
また、CW回路13は通常の回路構成のものであり、4個の直流コラム側のコンデンサ18A〜18D、4個の交流コラム側のコンデンサ19A〜19D、各コンデンサ間に跨って接続された8個の高電圧ダイオード20A〜20Hで構成されている。慣用技術であるので、詳細な説明は省略するが、コンデンサ19Aだけは高電圧トランス11の2次巻線12の電圧のほぼピーク値Eに充電され、他のコンデンサ19B〜19D、18A〜18Dはトランス11の2次巻線電圧のほぼピーク値の2倍の電圧2Eに充電され、最終出力として8Eの高電圧を出力する。
【0026】
放電保護用抵抗14は、X線管6の放電事故で、コンデンサ18A〜18D、19A〜19Dの電荷が高電圧ダイオード20A〜20Hを通して一瞬に放電され、過電流によりこれら高電圧ダイオードが破壊されるのを防止し、保護するため、放電電流を制限するためのものである。
【0027】
この実施例では、フィラメント用インバータ回路4が不図示のX線制御装置の電位レベル、すなわち人間が操作、接触する接地電位レベルにあるので、4個のフィラメントトランス15A〜15Dに実質的にすべての高電圧が印加される。
【0028】
しかし、上述したように、フィラメントトランス1個の電圧分担は高圧出力電圧の1/4、約44kVとなり、フィラメントトランス1個当たりの絶縁距離は1/16となるから、従来のように大きな1個のフィラメントトランスで全電圧を耐えるよりも、総合的に小型となることが分かる。
【0029】
ここで、重要なことはフィラメントトランスの単なる縦属接続では、各フィラメントトランスが均等に高電圧を分担できず、小型化の障害になっていたが、この実施例では、隣り合うフィラメントトランス同士の縦属接続点a、b、cを、フィラメントトランス15A〜15Dの個数と同数の組に分割された高電圧検出器17の各抵抗回路17A〜17Dの直列接続点A、B、Cに低電位側から順に接続する。このようにすれば、高電圧検出器17の各抵抗回路17A〜17Dは同じ電圧を分担しているので、フィラメントトランスも同じ電圧を分担し、特別な電気絶縁手段を施すことなく互いに近傍に配置させることができる。
【0030】
つまり、この実施例では欠かすことのできない高電圧検出器17を用いて、本来の高電圧検出を行うと同時に、縦属接続された複数のフィラメントトランスの分担電圧を均一化しており、特別な手段を付加する必要が無いので、装置全体の小型化を図ることができる。
【0031】
なお、フィラメントトランス15A〜15Dは全て同一でもよいが、フィラメントトランス15Aのみがフィラメント用インバータ回路4で駆動されるので、他のフィラメントトランス15B〜15Cとは巻数などが別のものを用い、他のフィラメントトランス15B〜15Cを全て同一構造、巻数とするのが、製作上、有利である。
【0032】
次に図2に、図1に示した回路構成の高電圧発生回路4におけるCW回路13、フィラメントトランス15A〜15D、高電圧検出器17の実装例を示す。図1に示した記号と同一の記号は相当する部材を示すものとする。
【0033】
フィラメントトランスについては、ほぼ同じ構造であるので、フィラメントトランス15Aで説明する。UU型フェライトコア31の片脚に1次巻線を巻き、電気絶縁してその上に同心円状に2次巻線32を巻いた構造である。したがって、1次巻線は図面上では見えない。小型のフィラメントトランス15A〜15Dを縦属接続したフィラメントトランスは、従来のように1個の大きなフィラメントトランスとならず、細長い柱状の構造となる。
【0034】
フィラメントトランス15A〜15Dの電位勾配が、1本の棒状に配列された電圧検出抵抗17A〜17D、又はCW回路13の直流コラムの電位勾配とほぼ等しくなるように、フィラメントトランス15A〜15Dをほぼ等しい高さの柱状に配列している。このように配列することにより、電圧検出抵抗17A〜17D、又はCW回路13の直流コラム近傍に沿って配置でき、全体実装でも小型化できる利点がある。
【0035】
図3は本発明の他の1実施例を示す。図1で用いた記号と同じ記号は相当する部材を示すものとする。フィラメントトランス17の従属接続個数をCW回路13の段数nの1/m(mは自然数)にする。すなわち、4個のフィラメントトランス15A〜15Dを従属接続する場合には、4段の整数倍の段数をもつCW回路13とする。この実施例では、4段のCW回路13と4個のフィラメントトランス15A〜15Dとを用い、それらの縦属接続点a、b、cをCW回路13の各段の直流コラムを構成するコンデンサ18A〜18Dの対応する直列接続点A、B、Cに電位の低い順に接続する。
【0036】
これによりフィラメントトランスの電位分担はCW回路13の直列接続点A、B、Cと同電位となり、ほぼ均一化される。したがって、フィラメントトランス15A〜15Dは、それぞれ高電圧トランス11の2次巻線12のほぼピーク値Eの2倍にほぼ等しい電圧2E程度の耐圧を有するように1次巻線と2次巻線間の絶縁を設計する。しかし、実際にはCW回路13のレギュレーションでコンデンサ18A〜18Dの電圧は高電圧部に行くほど低下するが、通常では10%以下なので問題とはならず、ほぼ均等に電圧分担されると言える。
【0037】
この実施例では、さらに、放電保護用抵抗を第1の実施例のように点Pに接続せずに、4個の放電保護用抵抗21A〜21Dを用い、交流アームの各コンデンサ19A〜19Dのそれぞれに直列接続し、分割配置する。
【0038】
この理由を説明する。もし、図1の実施例のように図3のP点である高電圧出力に一括して放電保護用抵抗を接続すると、最終段のフィラメントトランス15Dの1次巻線Dn1と2次巻線Dn2とは、放電保護用抵抗に跨って接続されることになる。この結果、X線管6の放電時には、交流アームのコンデンサ19A〜19Dの全電圧が高電圧ダイオード20Hを通して一括の放電保護用抵抗に印加され、同時に最終段のフィラメントトランス15Dの1次巻線Dn1と2次巻線Dn2間に全部の高電圧が印加されるので、フィラメントトランス15Dが絶縁破壊を起こす。
【0039】
これを防止するため、前述の一括の放電保護用抵抗を4個に分割してそれぞれの放電保護用抵抗21A〜21Dを交流アームのコンデンサ19A、19B、19C、19Dに直列接続し、高電圧ダイオード20Hを流れる電流を制限している。したがって、X線管6の放電時にも、フィラメントトランス15A〜15Dの電圧分担の均等化がくずれることもない。なお、コンデンサ容量が小さく、高電圧ダイオードが破損する危険がない場合には、放電保護用抵抗自体が不要である。
【0040】
また、前記放電保護用抵抗の位置は必ずしも交流コンデンサ19A〜19Dと直列である必要はなく、各高電圧ダイオード20A〜20Hにそれぞれ直列接続してもよい。
【0041】
なお、高電圧発生回路5は通常、絶縁油中、又はシリコンゴムなどの絶縁媒体中に実装されるのが通常である。また、多段倍電圧整流回路13をコッククロフト・ウォルトン回路として説明したが、シェンケル回路など同様な回路構成のものであってももちろんよい。
【0042】
以上の実施例では、いずれも多段倍電圧整流回路の段数、フィラメントトランスの縦属接続段を4段で説明したが、これ以外の段数でも勿論よい。例えば、多段倍電圧整流回路の段数が8段で、フィラメントトランスが4個の場合には、各フィラメントトランスは、高電圧トランス11の2次巻線12のほぼピーク値Eの4倍にほぼ等しい電圧4Eを分担することになり、電圧4E以上の耐圧を持つように1次巻線と2次巻線間の絶縁が設計される。
【0043】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、X線管用高電圧装置、特にアノード接地型の超高圧CT用X線高電圧発生回路などにおけるフィラメントトランスの絶縁構造を簡易化し、かつ大幅な小型化ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るX線管用高電圧装置の回路構成の1実施例を示す。
【図2】本発明に係る高電圧発生部の各回路部品の配置例を示す。
【図3】本発明に係るX線管用高電圧装置の回路構成の他の実施例を示す。
【符号の説明】
1…交流電源
2…高電圧用インバータ回路
3…フィラメント用インバータ回路
4…高電圧発生回路
5…X線管
6…整流回路
11…高電圧トランス
13…多段倍電圧整流回路
15A、15B、15C、15D…フィラメントトランス
17…高電圧検出回路
17A、17B、17C、17D…高電圧検出回路17の抵抗回路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a high voltage generator such as an X-ray apparatus for X-ray or an X-ray apparatus for CT.
[0002]
[Prior art]
A high voltage generator for an X-ray tube, for example, an X-ray apparatus for an X-ray or a high voltage generator for an X-ray apparatus for a CT, is usually of a neutral grounding type, and has a high voltage having two positive and negative outputs of a positive electrode +75 kV and a negative electrode -75 kV. It has a voltage generator. Further, there is an example in which only a negative electrode output of -140 kV is used as in a CT X-ray apparatus having a grounded anode. In any case, since the filament of the X-ray tube is connected to the negative electrode of these high-voltage generators, a filament transformer must be provided. This transformer usually requires a withstand voltage of -75 kV or -140 kV or more, and in the UL standard, it must withstand a voltage of 1.25 times those voltages and a high voltage of -90 kV or -175 kV. Therefore, such a filament transformer becomes large due to electrical insulation, which is a major obstacle to downsizing the high voltage generator.
[0003]
To solve such a problem, the present applicant has already disclosed the technique in
[0004]
[Patent Document 1] Japanese Patent Publication No. 62-35349 (
[0005]
[Problems to be solved by the present invention]
According to the technique disclosed in
[0006]
[Basic concept of the present invention] The basic concept of the electrical insulation structure of the filament transformer according to the present invention is that the dielectric breakdown penetration voltage and the creepage dielectric breakdown voltage are not directly proportional to the insulation distance, but are approximately proportional to 1/2 power. Therefore, the filament transformer is divided into a plurality of cascades and the voltage is equally distributed to the individual filament transformers, thereby simplifying the insulation structure of each transformer and greatly reducing the size.
[0007]
For example, assuming that the insulation distance of 175 kV is L, four filament transformers are connected in cascade, and a means for equalizing the voltage sharing of each filament transformer is provided. .75 kV. Therefore, the insulation distance per filament transformer is (43.75 / 175) squared × L = 0.0625L, and the insulation distance per filament transformer is 0.25L. Will be done.
[0008]
Means and Action for Solving the Problems
In order to solve the above problems, the invention according to
A high-voltage rectifier circuit connected to the secondary winding, a high-voltage detection circuit formed by connecting a plurality of resistors in series, and a high-voltage for the X-ray tube configured to supply power to a filament of the X-ray tube. In the apparatus, the filament circuit includes a plurality of cascade-connected filament transformers in which a primary winding and a secondary winding of an adjacent filament transformer are connected in series, and each of these filament transformers has a voltage shared by the filament transformers. The present invention provides a high-voltage device for an X-ray tube in which cascade connection points of the respective filament transformers are connected to potential points that substantially equalize.
[0009]
In the high voltage apparatus for an X-ray tube configured as described above, a single conventional large filament transformer is divided into a plurality of small filament transformers and connected in cascade, and their shared voltages are equalized. The electrical insulation structure can be simplified and the size can be significantly reduced.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the high-voltage detection circuit is configured by connecting in series a number of resistor circuits corresponding to the number of the filament transformers in series, and connecting a series connection point of each of the resistor circuits to the filament. An object of the present invention is to provide a high-voltage device for an X-ray tube which is connected to a cascade connection point of a transformer in the order of potential to equally share each voltage of the filament transformer.
[0011]
In the high voltage device for an X-ray tube configured as described above, the shared voltage of a plurality of cascade-connected filament transformers is made uniform by using a high voltage detection circuit indispensable to the device, and a special voltage sharing is performed. There is no need to provide an equalizing means, which is economical and contributes to downsizing of the device.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the high-voltage rectifier circuit is a multi-stage voltage doubler rectifier circuit including an AC column and a DC column formed by combining a plurality of capacitors and a plurality of diodes. The present invention is to provide a high-voltage device for an X-ray tube in which the doubled voltage potential point is connected to the vertical connection point of the front filament transformer in the order of potential to equally share each voltage of the filament transformer.
[0013]
In the high voltage device for an X-ray tube configured as described above, a multi-stage voltage doubler rectifier circuit is used as a high voltage rectifier circuit indispensable to the device, and the shared voltage is applied to a plurality of cascade-connected filament transformers by using this circuit. Therefore, it is not necessary to provide any special voltage sharing means, which is economical and contributes to downsizing of the device.
[0014]
A fourth aspect of the present invention is to provide a high-voltage device for an X-ray tube in which a discharge protection resistor is connected in series to each capacitor on the AC column side in the third aspect.
[0015]
In the high-voltage device for an X-ray tube configured as described above, a problem arises when a multi-stage voltage doubler rectifier circuit is used as a high voltage rectifier circuit and the shared voltage of a plurality of cascade-connected filament transformers is made uniform by using the same. This solves the problem that a large voltage is applied to the point, that is, the filament transformer connected to the position of the highest potential at the time of discharge of the X-ray tube, thereby causing dielectric breakdown.
[0016]
[0017]
The high voltage device for an X-ray tube configured as described above has the same effect as the fourth aspect.
[0018]
According to a sixth aspect of the present invention, in the third aspect, the plurality of cascade-connected filament transformers are arranged in a columnar shape, and the multistage voltage doubler rectifier circuit having substantially the same potential gradient, or the high voltage detection. An object of the present invention is to provide a high-voltage device for an X-ray tube arranged along the vicinity of a circuit.
[0019]
In the high voltage device for an X-ray tube configured as described above, since the potential gradient between the filament transformer arranged in a columnar shape and the multi-stage voltage doubler rectifier circuit or the high voltage detection circuit is almost equal, the filament transformer is It can be placed along the vicinity of the multi-stage voltage doubler rectifier circuit or the high voltage detection circuit, and this further contributes to miniaturization.
[0020]
[Embodiment of the present invention]
Next, an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 shows a power supply circuit of a grounded anode X-ray CT apparatus according to this embodiment. Basically, an
[0021]
Here, the high-
[0022]
The high-
[0023]
Here, the cascade connection means that the secondary winding An2 of the
[0024]
The high voltage detector 17 of this embodiment includes four
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
In this embodiment, since the filament inverter circuit 4 is at the potential level of an X-ray control device (not shown), that is, at the ground potential level at which a human operates and contacts, substantially all of the four
[0028]
However, as described above, the voltage sharing of one filament transformer is 1/4 of the high-voltage output voltage, about 44 kV, and the insulation distance per filament transformer is 1/16. It can be seen that the overall size is smaller than the filament transformer withstands all voltages.
[0029]
Here, what is important is that in a simple cascade connection of the filament transformers, the filament transformers cannot equally share the high voltage, which is an obstacle to miniaturization. The cascade connection points a, b, and c are connected to the series connection points A, B, and C of the
[0030]
In other words, the high voltage detector 17, which is indispensable in this embodiment, performs the original high voltage detection, and at the same time, equalizes the shared voltage of the plurality of cascade-connected filament transformers. Since it is not necessary to add, the size of the entire apparatus can be reduced.
[0031]
All of the
[0032]
Next, FIG. 2 shows a mounting example of the
[0033]
Since the filament transformer has almost the same structure, the
[0034]
The
[0035]
FIG. 3 shows another embodiment of the present invention. The same symbols as those used in FIG. 1 indicate corresponding members. The number of subordinately connected filament transformers 17 is set to 1 / m (m is a natural number) of the number n of stages of the
[0036]
As a result, the potential sharing of the filament transformer becomes the same as that of the series connection points A, B, and C of the
[0037]
In this embodiment, the discharge protection resistors are not connected to the point P as in the first embodiment, but the four
[0038]
The reason will be described. If the discharge protection resistors are collectively connected to the high voltage output at point P in FIG. 3 as in the embodiment of FIG. 1, the primary winding Dn1 and the secondary winding Dn2 of the final
[0039]
In order to prevent this, the above-described collective discharge protection resistor is divided into four, and each of the
[0040]
Further, the position of the discharge protection resistor does not necessarily have to be in series with the
[0041]
The high-
[0042]
In each of the above embodiments, the number of stages of the multistage voltage doubler rectifier circuit and the number of cascade connection stages of the filament transformer have been described as four, but other numbers of stages may be used. For example, when the number of stages of the multistage voltage doubler rectifier circuit is eight and the number of filament transformers is four, each filament transformer is substantially equal to four times the peak value E of the secondary winding 12 of the high voltage transformer 11. The voltage 4E is shared, and the insulation between the primary winding and the secondary winding is designed so as to have a withstand voltage equal to or higher than the voltage 4E.
[0043]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the insulation structure of a filament transformer in a high-voltage device for an X-ray tube, in particular, an X-ray high-voltage generation circuit for an ultra-high voltage CT of an anode grounded type is simplified and the size is greatly reduced. Can be.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows an embodiment of a circuit configuration of a high-voltage device for an X-ray tube according to the present invention.
FIG. 2 shows an example of the arrangement of circuit components of a high-voltage generator according to the present invention.
FIG. 3 shows another embodiment of the circuit configuration of the high-voltage device for an X-ray tube according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記2次巻線に接続された高電圧整流回路と、
複数の抵抗を直列接続してなる高電圧検出回路と、
X線管のフィラメントに給電するフィラメント回路と、
で構成されたX線管用高電圧装置において、
前記フィラメント回路は、隣り合うフィラメントトランスの1次巻線と2次巻線とが直列接続される複数の縦属接続されたフィラメントトランスで構成され、これらフィラメントトランスそれぞれが電圧分担する電圧をほぼ均等にする電位点に、それぞれの前記各フィラメントトランスの縦属接続点を接続したことを特徴とするX線管用高電圧装置。A high voltage transformer having a primary winding to which an AC voltage is supplied and a secondary winding for generating a boosted AC voltage;
A high voltage rectifier circuit connected to the secondary winding;
A high voltage detection circuit formed by connecting a plurality of resistors in series,
A filament circuit for feeding a filament of the X-ray tube;
In the high voltage device for an X-ray tube constituted by
The filament circuit is composed of a plurality of cascade-connected filament transformers in which primary windings and secondary windings of adjacent filament transformers are connected in series, and these filament transformers substantially equalize the voltage sharing. A high voltage device for an X-ray tube, wherein a vertical connection point of each of the filament transformers is connected to a potential point to be used.
前記高電圧検出回路は、前記フィラメントトランスの直列個数に対応する個数の抵抗回路を直列接続してなり、前記各抵抗回路の直列接続点を上記フィラメントトランスの縦属接続点に電位順に接続して、前記フィラメントトランスの各電圧を均等に分担させることを特徴とするX線管用高電圧装置。In claim 1,
The high voltage detection circuit is configured by serially connecting a number of resistor circuits corresponding to the number of the filament transformers in series, and connecting a series connection point of each of the resistance circuits to a vertical connection point of the filament transformer in order of potential. A high-voltage device for an X-ray tube, wherein each voltage of the filament transformer is shared equally.
前記高電圧整流回路は、複数のコンデンサと複数のダイオードを組み合わせてなる交流コラムと直流コラムとで構成される多段倍電圧整流回路であり、前記直流コラムの倍電圧電位点を前フィラメントトランスの縦属接続点に電位順に接続して、前記フィラメントトランスの各電圧を均等に分担させることを特徴とするX線管用高電圧装置。In claim 1,
The high-voltage rectifier circuit is a multi-stage voltage doubler rectifier circuit composed of an AC column and a DC column formed by combining a plurality of capacitors and a plurality of diodes. A high-voltage device for an X-ray tube, wherein the high-voltage devices are connected to the metal connection points in the order of potential so that the voltages of the filament transformer are shared equally.
前記交流コラム側の各コンデンサに直列に放電保護用抵抗をそれぞれ接続したことを特徴とするX線管用高電圧装置。In claim 3,
A high-voltage device for an X-ray tube, wherein a discharge protection resistor is connected in series to each capacitor on the AC column side.
前記高電圧ダイオードに直列に放電保護用抵抗をそれぞれ接続したことを特徴とするX線管用高電圧装置。In claim 3,
A high-voltage device for an X-ray tube, wherein a discharge protection resistor is connected in series to the high-voltage diode.
縦続接続された複数の前記フィラメントトランスは柱状に配列され、ほぼ電位傾度の等しい多段倍電圧整流回路、又は前記高電圧検出回路の近傍に沿って配置されることを特徴とするX線管用高電圧装置。In any one of claims 3 to 5,
A plurality of cascade-connected filament transformers are arranged in a columnar shape and are arranged along a multi-stage voltage doubler rectifier circuit having a substantially equal potential gradient or near the high voltage detection circuit. apparatus.
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006147567A (en) * | 2004-11-20 | 2006-06-08 | General Electric Co <Ge> | Voltage gradient relaxation and shielding method for high voltage component in pcb and x-ray apparatus |
JP2008053076A (en) * | 2006-08-25 | 2008-03-06 | Hitachi Medical Corp | High voltage circuit and x-ray generator |
JP2009176462A (en) * | 2008-01-22 | 2009-08-06 | Hitachi Medical Corp | X-ray generating device |
JP2010135103A (en) * | 2008-12-02 | 2010-06-17 | Jeol Ltd | Charged particle generating device |
EP2706825A3 (en) * | 2012-09-05 | 2016-01-27 | Poskom Co., ltd. | High voltage driving device for X-ray tube |
WO2019099109A1 (en) * | 2017-11-16 | 2019-05-23 | Moxtek, Inc. | X-ray source with non-planar voltage multiplier |
-
2003
- 2003-03-14 JP JP2003069437A patent/JP2004281170A/en not_active Withdrawn
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006147567A (en) * | 2004-11-20 | 2006-06-08 | General Electric Co <Ge> | Voltage gradient relaxation and shielding method for high voltage component in pcb and x-ray apparatus |
JP2008053076A (en) * | 2006-08-25 | 2008-03-06 | Hitachi Medical Corp | High voltage circuit and x-ray generator |
JP2009176462A (en) * | 2008-01-22 | 2009-08-06 | Hitachi Medical Corp | X-ray generating device |
JP2010135103A (en) * | 2008-12-02 | 2010-06-17 | Jeol Ltd | Charged particle generating device |
EP2706825A3 (en) * | 2012-09-05 | 2016-01-27 | Poskom Co., ltd. | High voltage driving device for X-ray tube |
WO2019099109A1 (en) * | 2017-11-16 | 2019-05-23 | Moxtek, Inc. | X-ray source with non-planar voltage multiplier |
US10499484B2 (en) | 2017-11-16 | 2019-12-03 | Moxtek, Inc. | X-ray source with non-planar voltage multiplier |
US10945329B2 (en) | 2017-11-16 | 2021-03-09 | Moxtek, Inc. | Non-planar voltage multiplier |
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