JP2682029B2 - Ｘ線管フィラメント加熱装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 この発明は、スイッチングレギュレータとインバータ
とを組み合わせた電流制御方式のＸ線管フィラメント加
熱装置に関する。

B.従来技術 従来例のＸ線管フィラメント加熱装置を第２図に示し
て説明する。

第２図において、符号１は交流電源、２はダイオード
ブリッジからなる全波整流回路、３は平滑コンデンサ、
４はスイッチングレギュレータ、5,6は充放電用コンデ
ンサ、７はインバータ、８は加熱トランス、8aはその１
次巻線、8bはその２次巻線、９はＸ線管、9aはＸ線管９
のフィラメント、9bはＸ線放出用のターゲット、10は充
放電用コンデンサ5,6の負極端子間に挿入されてスイッ
チングレギュレータ４の出力電流を検出する抵抗、11は
スイッチングレギュレータ４の制御回路、12は管電流設
定器である。

交流電源１からの出力は、全波整流回路２と平滑コン
デンサ３とによって整流平滑化され直流電源となってス
イッチングレギュレータ４に印加される。スイッチング
レギュレータ４から出力されたエネルギーは充放電用コ
ンデンサ5,6に蓄積され、インバータ７内のスイッチン
グ素子のON,OFFによって加熱トランス８の１次巻線8aに
高周波の電流I₁が流れ、２次巻線8bでの昇圧によってＸ
線管フィラメント9aに高周波の電流I₂が流れ、フィラメ
ント9aが加熱される。そして、フィラメント9aに加熱電
流I₂が流れていることが検出されると、図外の高電圧印
加制御回路によってＸ線管９に高電圧が印加され、ター
ゲット9bからＸ線が放出される。

このＸ線の強度は、管電流設定器12による設定値によ
って決められる。すなわち、制御回路11は、電流検出抵
抗10に流れる電流I₁によって生じる電圧V₂が、管電流設
定器12での設定電圧V₃に等しくなるようにスイッチング
レギュレータ４の出力電圧V₁をコントロールし、この出
力電圧V₁によってフィラメント9aの加熱電流I₂を制御す
る。

C.発明が解決しようとする課題 ところで、スイッチングレギュレータを用いないタイ
プのＸ線管フィラメント加熱装置においては、従来か
ら、インバータの出力側のフィラメント加熱回路に流れ
る電流を検出することにより、フィラメントに対する過
電流防止の対策が講じられている。

しかしながら、スイッチングレギュレータ４を用いた
第２図のタイプのＸ線管フィラメント加熱装置では、加
熱回路の出力側の各構成部品、すなわち、インバータ７
におけるスイッチング素子、加熱トランス８の１次巻線
8a,2次巻線8b、Ｘ線管フィラメント9a、あるいは、２次
巻線8bとフィラメント9aとを接続している高圧ケーブル
のいずれかが断線または接触不良となった場合には、前
記加熱回路に電流が流れないため、電流検出抵抗10によ
る電流I₁（電圧V₂）を検出することができず、あるいは
検出できても微弱なものとなってしまう。

そして、その結果、制御回路11は加熱回路に電流を流
そうとする。すなわち、V₂＝V₃となるようにスイッチン
グレギュレータ４の出力電圧V₁を上昇させる。それで
も、断線あるいは接触不良のために電流が流れないの
で、スイッチングレギュレータ４の出力電圧V₁が、交流
電源１の電圧で決まる最大電圧またはそれに近い電圧に
まで上昇してしまい、充放電用コンデンサ5,6およびイ
ンバータ７のスイッチング素子に過大な電圧が印加され
続け、これらが破壊されるおそれがあった。

さらに、スイッチングレギュレータ４の出力電圧V₁が
最大電圧またはそれに近い状態になった状態で、もし、
前記各回路構成部品が接触不良から接触状態に回復した
場合には、充放電用コンデンサ5,6に蓄積されていた多
量の電荷が一挙に放出されてフィラメント9aに過電流が
流れ、特にフィラメント9aが微細なものであると、フィ
ラメント9aが焼き切れてしまうというおそれもあった。

くわえて、より重要な問題として、接触不良の場合の
リーク電流によって、微弱ではあるが、２次巻線8bに電
流I₂が流れることがあり、フィラメント加熱回路が正常
であると判断して、フィラメント9aが無点火状態である
にもかかわらず、高電圧印加制御回路によりＸ線管９に
高電圧が印加され、異常状態でのＸ線曝射という非常に
危険な状態を招いたり、Ｘ線管９自体を破壊してしまう
という問題があった。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので
あって、その目的は、電流制御方式のＸ線管フィラメン
ト加熱装置において接触不良または断線が発生したとき
のＸ線曝射を防止することにある。

D.課題を解決するための手段 この発明は、このような目的を達成するために、次の
ような構成をとる。

すなわち、この発明のＸ線管フィラメント加熱装置
は、スイッチングレギュレータと、このスイッチングレ
ギュレータの次段の充放電用コンデンサと、この充放電
用コンデンサの次段のインバータと、前記スイッチング
レギュレータの出力電流の検出部と、この検出部による
検出値および管電流設定器による設定値とに基づいて前
記スイッチングレギュレータの出力電圧をコントロール
する制御回路とを備えた電流制御方式のＸ線管フィラメ
ント加熱装置において、前記スイッチングレギュレータ
の出力電圧検出器と、前記検出手段の検出電圧と基準電
圧とを比較し検出電圧が基準電圧を越えた際に停止信号
を出力する比較器とよりなる異常判別手段を設け、前記
停止信号でＸ線管に対する高電圧の印加を禁止するよう
に構成している。

また、第２のＸ線管フィラメント加熱装置は、前記異
常判別回路からの停止信号によって、前記スイッチング
レギュレータの出力を停止するように前記制御回路をコ
ントロールとともに、警報部を作動させるように構成し
たものである。

さらに、第３のＸ線管フィラメント加熱装置は、前記
充放電用コンデンサの両極端子間に放電回路を接続し、
前記異常判別回路からの停止信号によって、前記放電回
路を作動させるように構成したものである。

E.作用 この発明のＸ線フィラメント加熱装置の作用は、次の
通りである。インバータ以降の加熱回路に接触不良、断
線等の異常があれば、スイッチングレギュレータの出力
電流は、ゼロまたはそれに近い値となるので、スイッチ
ングレギュレータの出力電圧をコントロールする制御回
路は、出力電流が設定値となるようにスイッチングレギ
ュレータの出力電圧を交流電源の電圧で決まる最大電圧
またはそれに近い電圧まで上昇させるように作用する。

スイッチングレギュレータの出力電圧は、検出器で検
出され、この検出電圧は比較器で基準電圧と比較されて
いるので、スイッチングレギュレータの出力電圧の上昇
で異常が検出でき、比較器より停止信号を出力する。こ
の比較器よりの停止信号でＸ線管の高電圧の印加を禁止
し、危険なＸ線曝射を未然に防止する。

F.実施例 以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図はこの発明の一実施例に係るＸ線管フィラメン
ト加熱装置の回路図である。

第１図において、従来例に係る第２図に示した符号と
同一の符号は、本実施例においても、その符号が示す部
品，部分等と同様のものを指す。本実施例において、従
来例と異なっている構成は、次のとおりである。

スイッチングレギュレータ４の出力端子間に分圧抵抗
13,14が挿入されている一方、この分圧抵抗13,14によっ
てスイッチングレギュレータ４の出力電圧V₁を分圧した
電圧V₄に対する基準電圧V₅を発生する基準電圧発生器1
5、および、分圧電圧V₄と基準電圧V₅とを比較する電圧
比較回路16からなる異常判別回路17が設けられている。

電圧比較回路16は、V₄＞V₅のときに停止信号S₀を出力
するもので、この停止信号S₀がＸ線管９に高電圧を印加
する制御回路18に入力されるとその高電圧の印加を禁止
するように構成されている。

また、停止信号S₀は制御回路11にも出力され、スイッ
チングレギュレータ４の発振を停止させるように構成さ
れているとともに、警報部19にも出力されてオペレータ
に断線または接触不良を知らせることができるように構
成されている。警報部19としては、ランプ、パトライ
ト、ブザー、あるいは、断線または接触不良のメッセー
ジを表示するディスプレイ装置など適当なものを採用で
きる。

そして、充放電用コンデンサ5,6の両極端子間に、ト
ランジスタと低抵抗からなる放電回路20が挿入されてお
り、そのトランジスタが停止信号S₀によってONされ、充
放電用コンデンサ5,6に蓄積されている電荷を急速に放
出するように構成されている。

その他の構成は従来例と同様であるので、説明を省略
する。

次に、この実施例のＸ線管フィラメント加熱装置の動
作を説明する。

スイッチングレギュレータ４の出力電圧V₁ひいては分
圧電圧V₄は、Ｘ線管フィラメント9aの種類と管電流設定
器12により設定された管電流（電圧V₃）によってほぼ決
まる。そして、インバータ７以降の加熱回路の状態が正
常であれば、分圧電圧V₄は基準電圧V₅以下であり（V₄≦
V₅）、電圧比較回路16からの停止信号S₀の出力はない。

しかし、もし、インバータ７におけるスイッチング素
子、加熱トランス８の１次巻線8a,2次巻線8b、Ｘ線管フ
ィラメント9a、あるいは、２次巻線8bとフィラメント9a
とを接続している高圧ケーブルのいずれかが断線または
接触不良となった場合には、前述したとおり、スイッチ
ングレギュレータ４の出力電圧V₁が、交流電源１の電圧
で決まる最大電圧またはそれに近い電圧にまで上昇し、
かつ、電流検出抵抗10による電流I₁（電圧V₂）がゼロま
たはゼロに近い微小な値となる。

出力電圧V₁の過大な昇圧に伴って分圧電圧V₄が基準電
圧V₅を超えるため（V₄＞V₅）、電圧比較回路16から停止
信号S₀が高電圧印加制御回路18に出力されてＸ線管９に
対する高電圧の印加を禁止するとともに、警報部19にも
出力されてオペレータに加熱回路が断線または接触不良
の状態にあることを知らせる。

また、停止信号S₀が制御回路11にも入力され、これに
よって制御回路11は、スイッチングレギュレータ４の発
振を停止するので、充放電用コンデンサ5,6およびイン
バータ７のスイッチング素子その他の回路構成部品が過
大電圧から保護される。

さらに、前記の断線または接触不良のために、その初
期段階で、スイッチングレギュレータ４の出力電圧V₁が
異常昇圧し、充放電用コンデンサ5,6に多量の電荷が蓄
積されることになるが、放電回路20が停止信号S₀によっ
て導通するため、充放電用コンデンサ5,6の蓄積電荷が
放電回路20を介して急速に放出される。したがって、そ
の後、もし、加熱回路が接触不良から接触状態に回復し
た場合でも、Ｘ線管フィラメント9aに過電流が流れるこ
とが回避され、フィラメント9aが保護される。

G.発明の効果 この発明のＸ線管フィラメント加熱装置によれば、ス
イッチングレギュレータの出力電圧を検出し、この検出
電圧と基準電圧との比較で異常を判別するので、接触不
良または断線を確実に検知でき、異常判別手段からの停
止信号によってＸ線管への高電圧印加を禁止して、危険
なＸ線曝射を未然に防止することができるという効果が
ある。

また、異常判別手段からの停止信号でスイッチングレ
ギュレータの出力を停止するようにすれば、断線または
接触不良が発生したときに加熱回路における各構成部品
を破壊から保護することができるとともに、警報部の作
動によって断線または接触不良をオペレータに知らせ、
安全対策を講ずることができるという効果がある。

そして、異常判別手段からの停止信号で、充放電用コ
ンデンサの蓄積電荷を放電回路を作動させるようにすれ
ば、接触不良から接触状態に回復した場合でも、Ｘ線管
フィラメントを過電流から保護することができるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係るＸ線管フィラメント
加熱装置の回路図である。第２図は従来例の回路図であ
る。 ４……スイッチングレギュレータ 5,6……充放電用コンデンサ ７……インバータ 10……スイッチングレギュレータの出力電流検出抵抗 11……制御回路 12……管電流設定器 13,14……分圧抵抗 15……基準電圧発生器 16……電圧比較回路 17……異常判別回路 18……高電圧印加制御回路 19……警報部 20……放電回路 S₀……停止信号

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スイッチングレギュレータと、このスイッ
   チングレギュレータの次段の充放電用コンデンサと、こ
   の充放電用コンデンサの次段のインバータと、前記スイ
   ッチングレギュレータの出力電流の検出部と、この検出
   部による検出値および管電流設定器による設定値とに基
   づいて前記スイッチングレギュレータの出力電圧をコン
   トロールする制御回路とを備えた電流制御方式のＸ線管
   フィラメント加熱装置において、前記スイッチングレギ
   ュレータの出力電圧検出器と、前記検出手段の検出電圧
   と基準電圧とを比較し検出電圧が基準電圧を越えた際に
   停止信号を出力する比較器とよりなる異常判別手段を設
   け、前記停止信号でＸ線管に対する高電圧の印加を禁止
   するようにしたことを特徴とするＸ線管フィラメント加
   熱装置。