JP2814014B2 - Ｘ線電源装置 - Google Patents
Ｘ線電源装置Info
- Publication number
- JP2814014B2 JP2814014B2 JP22478690A JP22478690A JP2814014B2 JP 2814014 B2 JP2814014 B2 JP 2814014B2 JP 22478690 A JP22478690 A JP 22478690A JP 22478690 A JP22478690 A JP 22478690A JP 2814014 B2 JP2814014 B2 JP 2814014B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- power supply
- diode
- voltage cable
- grounded
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Rectifiers (AREA)
- X-Ray Techniques (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は，高周波インバータを用いたＸ線電源装置に
関する。
関する。
近年，数kHz〜数十kHzの高周波インバータを用いたＸ
線電源装置が，高速応答性，低リプル性の利点から実用
化されている。第５図に，従来のこの種のＸ線電源装置
の例を示す。蓄電池または整流器等の直流電源１と，該
直流電源１で付勢される高周波インバータ２と，高圧ト
ランス３と，高圧ブリッジ整流器４とでＸ線電源装置が
構成される。通常，高圧トランス３及び整流器４は，絶
縁油で充填され，且つ接地された金属性の高圧タンク５
内に収容されている。このＸ線電源装置の出力は，正極
及び負極出力端子から２本の高圧ケーブル6,7でＸ線管
８のアノードＡとカソードＫに接続されている。高圧ケ
ーブルの外被導体6a,7aは，高圧タンク５のケースを通
して接地されている。Ｘ線管８を動作させるためには，
更にフィラメント電源が必要であるが，本発明に直接関
係がないので，説明を省略する。
線電源装置が，高速応答性，低リプル性の利点から実用
化されている。第５図に，従来のこの種のＸ線電源装置
の例を示す。蓄電池または整流器等の直流電源１と，該
直流電源１で付勢される高周波インバータ２と，高圧ト
ランス３と，高圧ブリッジ整流器４とでＸ線電源装置が
構成される。通常，高圧トランス３及び整流器４は，絶
縁油で充填され，且つ接地された金属性の高圧タンク５
内に収容されている。このＸ線電源装置の出力は，正極
及び負極出力端子から２本の高圧ケーブル6,7でＸ線管
８のアノードＡとカソードＫに接続されている。高圧ケ
ーブルの外被導体6a,7aは，高圧タンク５のケースを通
して接地されている。Ｘ線管８を動作させるためには，
更にフィラメント電源が必要であるが，本発明に直接関
係がないので，説明を省略する。
この回路の動作を説明すると，インバータ２の高周波
出力電圧は，高圧トランス３の１次巻線N1に供給され
る。高圧トランス３の２つの２次巻線N2,N′２は，同一
巻数で，同一極性に直列接続され，この直列接続点であ
るＸ線電源装置の出力の中性点ａは接地されている。各
２次巻線N2,N′２で発生する電圧をＥとすると，高圧ブ
リッジ整流器４の交流入力電圧は2Eであり，整流電圧は
2Eとなる。２次巻線N2,N′２の直列接続点が接地されて
いるため，電源装置の正極出力電圧は＋E,負極出力電圧
は−Ｅである。これらの電圧は，正極及び負極の高圧ケ
ーブル6,7により,X線管８のアノードＡとカソードＫに
供給される。このように,2次巻線N2,N′２の直列接続点
を接地してアノード電圧を＋E,カソード電圧を−Ｅとし
ているのは，高圧絶縁構造を容易にするためである。例
として，定格電圧125kVのＸ線管を，正または負の片側
接地で電源を構成すると,125kVの絶縁構造が必要である
が，このような中点接地であれば,62.5kVの絶縁構造で
よい。絶縁構造は，電圧の低減によって加速度的に容易
となるので，電圧が1/2となる効果は大きい。また，こ
のような高周波方式のＸ線電源装置では，高圧ケーブル
6,7の芯線と接地外被導体6a,7a間の静電容量が充分なフ
ィルタ作用を持ち,X線管８のアノードA,カソードＫ間に
印加される電圧の高周波リプルを低減できる利点があ
る。この高周波リプル電圧の周波数成分は，インバータ
動作周波数の２倍であり，インバータ２の周波数が高い
程，リプルは低減される。このような従来のＸ線電源装
置の高圧トランス３は，第６図に示すような巻線構造を
とる。鉄心９の１脚に１次巻線N1が巻かれ，この１次巻
線N1の上に２つの２次巻線N2,N′２が別個に巻かれる。
各２次巻線N2,N′２の巻き始め端子b,cは外部で接続さ
れて中性点となる。d,eは巻線の高圧側端子である。
出力電圧は，高圧トランス３の１次巻線N1に供給され
る。高圧トランス３の２つの２次巻線N2,N′２は，同一
巻数で，同一極性に直列接続され，この直列接続点であ
るＸ線電源装置の出力の中性点ａは接地されている。各
２次巻線N2,N′２で発生する電圧をＥとすると，高圧ブ
リッジ整流器４の交流入力電圧は2Eであり，整流電圧は
2Eとなる。２次巻線N2,N′２の直列接続点が接地されて
いるため，電源装置の正極出力電圧は＋E,負極出力電圧
は−Ｅである。これらの電圧は，正極及び負極の高圧ケ
ーブル6,7により,X線管８のアノードＡとカソードＫに
供給される。このように,2次巻線N2,N′２の直列接続点
を接地してアノード電圧を＋E,カソード電圧を−Ｅとし
ているのは，高圧絶縁構造を容易にするためである。例
として，定格電圧125kVのＸ線管を，正または負の片側
接地で電源を構成すると,125kVの絶縁構造が必要である
が，このような中点接地であれば,62.5kVの絶縁構造で
よい。絶縁構造は，電圧の低減によって加速度的に容易
となるので，電圧が1/2となる効果は大きい。また，こ
のような高周波方式のＸ線電源装置では，高圧ケーブル
6,7の芯線と接地外被導体6a,7a間の静電容量が充分なフ
ィルタ作用を持ち,X線管８のアノードA,カソードＫ間に
印加される電圧の高周波リプルを低減できる利点があ
る。この高周波リプル電圧の周波数成分は，インバータ
動作周波数の２倍であり，インバータ２の周波数が高い
程，リプルは低減される。このような従来のＸ線電源装
置の高圧トランス３は，第６図に示すような巻線構造を
とる。鉄心９の１脚に１次巻線N1が巻かれ，この１次巻
線N1の上に２つの２次巻線N2,N′２が別個に巻かれる。
各２次巻線N2,N′２の巻き始め端子b,cは外部で接続さ
れて中性点となる。d,eは巻線の高圧側端子である。
これらの２次巻線N2,N′２は，普通数千ターンとな
り，各層間に層間紙を挟み込んで巻くため，完全な機械
化が困難であり,2つの２次巻線を製作するコストが高く
なる。また，高価な高耐圧ダイオードを４個用いてブリ
ッジ回路を組むため,X線電源装置のコストを低減するの
が困難であった。
り，各層間に層間紙を挟み込んで巻くため，完全な機械
化が困難であり,2つの２次巻線を製作するコストが高く
なる。また，高価な高耐圧ダイオードを４個用いてブリ
ッジ回路を組むため,X線電源装置のコストを低減するの
が困難であった。
本発明は以上の欠点を除去するために、高周波インバ
ータと、接地された高圧タンクの中にそれぞれ収容され
た高圧トランスと第１のダイオードと第２のダイオード
と、芯導線と外被導体とを有する第１の高圧ケーブル
と、芯導線と外被導体とを有する第２の高圧ケーブルと
からなり、正極及び負極出力電圧の中性点が接地された
Ｘ線電源装置であって、 前記高圧トランスの一次巻線を前記高周波インバータ
に接続し、前記高圧トランスの二次巻線の一端を接地
し、 前記第１のダイオードのアノードと前記第２のダイオ
ードのカソードとを接続して、この接続点を前記高圧ト
ランスの二次巻線の他の一端に接続し、 前記第１のダイオードのカソードを前記高圧ケーブル
の芯導線の一端に接続し、前記第２のダイオードのアノ
ードを前記高圧ケーブルの芯導線の一端に接続し、前記
第１の高圧ケーブルの外被導体と前記第２の高圧ケーブ
ルの外被導体をともに前記接地された高圧タンクに接続
し、 前記第１の高圧ケーブルの芯導線の他の一端を前記Ｘ
線管のアノード用出力端子とし、前記第２の高圧ケーブ
ルの芯導線の他の一端を前記Ｘ線管のカソード用出力端
子としてなることを特徴とするＸ線電源装置を提案する
ものである。
ータと、接地された高圧タンクの中にそれぞれ収容され
た高圧トランスと第１のダイオードと第２のダイオード
と、芯導線と外被導体とを有する第１の高圧ケーブル
と、芯導線と外被導体とを有する第２の高圧ケーブルと
からなり、正極及び負極出力電圧の中性点が接地された
Ｘ線電源装置であって、 前記高圧トランスの一次巻線を前記高周波インバータ
に接続し、前記高圧トランスの二次巻線の一端を接地
し、 前記第１のダイオードのアノードと前記第２のダイオ
ードのカソードとを接続して、この接続点を前記高圧ト
ランスの二次巻線の他の一端に接続し、 前記第１のダイオードのカソードを前記高圧ケーブル
の芯導線の一端に接続し、前記第２のダイオードのアノ
ードを前記高圧ケーブルの芯導線の一端に接続し、前記
第１の高圧ケーブルの外被導体と前記第２の高圧ケーブ
ルの外被導体をともに前記接地された高圧タンクに接続
し、 前記第１の高圧ケーブルの芯導線の他の一端を前記Ｘ
線管のアノード用出力端子とし、前記第２の高圧ケーブ
ルの芯導線の他の一端を前記Ｘ線管のカソード用出力端
子としてなることを特徴とするＸ線電源装置を提案する
ものである。
このようなＸ線電源装置によれば，従来，単にリプル
低減用フィルタとしてしか利用されなかった高圧ケーブ
ルの静電容量を電圧逓倍にも利用することができるの
で，高圧発生部の構成を単純化して，低コスト化を図る
ことができる。
低減用フィルタとしてしか利用されなかった高圧ケーブ
ルの静電容量を電圧逓倍にも利用することができるの
で，高圧発生部の構成を単純化して，低コスト化を図る
ことができる。
第１図は，本発明の一実施例を説明するための図であ
り，第５図と同一機能のものには同一部号を付した。同
図において，直流電源１の直流電圧を高周波電圧に変換
する高周波インバータ２の出力は，高圧タンク５内の高
圧トランス３の１次巻線N1に供給される。この高圧トラ
ンス３の２次巻線N2は単一であり，巻き始め端子が接地
されている。巻き終わり高圧端子は２個の同極性に直列
な高圧ダイオード10,11の中点に接続されている。一
方，この２個の同極性に直列な高圧ダイオード10,11の
両端は，それぞれカソード側が正極及びアノード側が負
極の高圧出力端子となり，それぞれ高圧ケーブル6,7を
介してＸ線管８のアノードA,カソードＫに接続されてい
る。高圧トランス３の構造の例を第２図に示す。鉄心９
の片脚に１次巻線N1が巻かれ，更にその上に１個の２次
巻線N2が巻かれている。ｆは接地される巻き始め端子,g
は高圧側端子である。
り，第５図と同一機能のものには同一部号を付した。同
図において，直流電源１の直流電圧を高周波電圧に変換
する高周波インバータ２の出力は，高圧タンク５内の高
圧トランス３の１次巻線N1に供給される。この高圧トラ
ンス３の２次巻線N2は単一であり，巻き始め端子が接地
されている。巻き終わり高圧端子は２個の同極性に直列
な高圧ダイオード10,11の中点に接続されている。一
方，この２個の同極性に直列な高圧ダイオード10,11の
両端は，それぞれカソード側が正極及びアノード側が負
極の高圧出力端子となり，それぞれ高圧ケーブル6,7を
介してＸ線管８のアノードA,カソードＫに接続されてい
る。高圧トランス３の構造の例を第２図に示す。鉄心９
の片脚に１次巻線N1が巻かれ，更にその上に１個の２次
巻線N2が巻かれている。ｆは接地される巻き始め端子,g
は高圧側端子である。
第１図に示した回路において，高圧ケーブル6,7の対
地静電容量を考慮して等価回路を作ると，第３図とな
る。12,13はそれぞれ高圧ケーブル6,7の対地静電容量か
らなるコンデンサである。一般的に用いられるＸ線用の
高圧ケーブルの静電容量を例えばｍ当たり250pFとすれ
ば，ケーブル長を各2mとして，コンデンサ12,13の値は
それぞれ500pFとなる。この等価回路で第１図と同一符
号は同一等価要素である。この構成は，通常の電源回路
に用いられる全波倍電圧整流回路に他ならない。この倍
電圧整流回路によって，高圧トランス３の２次巻線電圧
Ｅは，倍電圧整流され,X線管８に2Eの電圧を供給する。
コンデンサ12,13の中点は接地されているため,X線管８
の各端子の対地電位が管電圧の1/2であることにより，
従来と同様の絶縁構造上のメリットがある。また,X線管
８のアノード及びカソードに加わる耐接地の高調波リプ
ルは，第４図に示すように各コンデンサ12,13のリプル
電圧が高周波インバータ２の動作周波数と同じで，且つ
互いに逆位相であることから打ち消し合う。その結果,X
線管８のアノード・カソード間で見ると，リプル電圧は
従来のブリッジ整流の場合よりも小さくなる。
地静電容量を考慮して等価回路を作ると，第３図とな
る。12,13はそれぞれ高圧ケーブル6,7の対地静電容量か
らなるコンデンサである。一般的に用いられるＸ線用の
高圧ケーブルの静電容量を例えばｍ当たり250pFとすれ
ば，ケーブル長を各2mとして，コンデンサ12,13の値は
それぞれ500pFとなる。この等価回路で第１図と同一符
号は同一等価要素である。この構成は，通常の電源回路
に用いられる全波倍電圧整流回路に他ならない。この倍
電圧整流回路によって，高圧トランス３の２次巻線電圧
Ｅは，倍電圧整流され,X線管８に2Eの電圧を供給する。
コンデンサ12,13の中点は接地されているため,X線管８
の各端子の対地電位が管電圧の1/2であることにより，
従来と同様の絶縁構造上のメリットがある。また,X線管
８のアノード及びカソードに加わる耐接地の高調波リプ
ルは，第４図に示すように各コンデンサ12,13のリプル
電圧が高周波インバータ２の動作周波数と同じで，且つ
互いに逆位相であることから打ち消し合う。その結果,X
線管８のアノード・カソード間で見ると，リプル電圧は
従来のブリッジ整流の場合よりも小さくなる。
このように本発明によれば，高圧トランスの２次巻線
が１個ですみ，また高圧ダイオードの数が２個となる。
その代わり，電流容量は２倍となるが，高圧ダイオード
は電流容量を大きくするよりも耐電圧を上げる方が技術
的に困難であり，耐圧の高いダイオードが２個ですむ経
済的効果は大きい。また，高圧トランスの２次巻線も使
用線材を太くしなければならないが，単一ですむ経済的
効果は大きい。時に,X線電源装置では，運転時間が数秒
と短いことが多く，高圧ダイオードとトランスの２次巻
線に過負荷をかけることも可能である。尚，本発明の実
施において,X線管電圧の高周波リプル電圧をさらに低減
する必要がある場合には，正極及び負極の出力端子に高
圧ケーブルの静電容量に対し比較的に小さい容量のコン
デンサを付加することもよい。実験では，管電圧100kV,
管電流100mAを出力するのに,20kHzの高周波インバータ
と,50kVの２次巻線電圧を発生するトランスと，耐圧125
kVの高圧ダイオード２個と各2mの高圧ケーブル（各500p
F）により，充分に実用可能な出力特性を得ることがで
きた。
が１個ですみ，また高圧ダイオードの数が２個となる。
その代わり，電流容量は２倍となるが，高圧ダイオード
は電流容量を大きくするよりも耐電圧を上げる方が技術
的に困難であり，耐圧の高いダイオードが２個ですむ経
済的効果は大きい。また，高圧トランスの２次巻線も使
用線材を太くしなければならないが，単一ですむ経済的
効果は大きい。時に,X線電源装置では，運転時間が数秒
と短いことが多く，高圧ダイオードとトランスの２次巻
線に過負荷をかけることも可能である。尚，本発明の実
施において,X線管電圧の高周波リプル電圧をさらに低減
する必要がある場合には，正極及び負極の出力端子に高
圧ケーブルの静電容量に対し比較的に小さい容量のコン
デンサを付加することもよい。実験では，管電圧100kV,
管電流100mAを出力するのに,20kHzの高周波インバータ
と,50kVの２次巻線電圧を発生するトランスと，耐圧125
kVの高圧ダイオード２個と各2mの高圧ケーブル（各500p
F）により，充分に実用可能な出力特性を得ることがで
きた。
以上説明したように，本発明によれば，高圧ケーブル
の対地静電容量を利用して全波倍電圧整流回路を構成し
ているので，高圧トランスの２次巻線が１個，高圧ダイ
オードが２個となり，且つリプル電圧を下げることが可
能となる等，経済的効果及び技術的効果が大きい。
の対地静電容量を利用して全波倍電圧整流回路を構成し
ているので，高圧トランスの２次巻線が１個，高圧ダイ
オードが２個となり，且つリプル電圧を下げることが可
能となる等，経済的効果及び技術的効果が大きい。
第１図乃至第４図は本発明の一実施例を説明するための
図，第５図及び第６図は従来例を説明するための図であ
る。 １……直流電源、２……高周波インバータ ３……高圧トランス、４……高圧ブリッジ整流器 ５……高圧タンク、6,7……高圧ケーブル ８……Ｘ線管、９……鉄心 10,11……ダイオード 12……高圧ケーブル６の対地静電容量 13……高圧ケーブル７の対地静電容量
図，第５図及び第６図は従来例を説明するための図であ
る。 １……直流電源、２……高周波インバータ ３……高圧トランス、４……高圧ブリッジ整流器 ５……高圧タンク、6,7……高圧ケーブル ８……Ｘ線管、９……鉄心 10,11……ダイオード 12……高圧ケーブル６の対地静電容量 13……高圧ケーブル７の対地静電容量
Claims (1)
- 【請求項１】高周波インバータと、接地された高圧タン
クの中にそれぞれ収容された高圧トランスと第１のダイ
オードと第２のダイオードと、芯導線と外被導体とを有
する第１の高圧ケーブルと、芯導線と外被導体とを有す
る第２の高圧ケーブルとからなり、正極及び負極出力電
圧の中性点が接地されたＸ線電源装置であって、 前記高圧トランスの一次巻線を前記高周波インバータに
接続し、前記高圧トランスの二次巻線の一端を接地し、 前記第１のダイオードのアノードと前記第２のダイオー
ドのカソードとを接続して、この接続点を前記高圧トラ
ンスの二次巻線の他の一端に接続し、 前記第１のダイオードのカソードを前記高圧ケーブルの
芯導線の一端に接続し、前記第２のダイオードのアノー
ドを前記高圧ケーブルの芯導線の一端に接続し、前記第
１の高圧ケーブルの外被導体と前記第２の高圧ケーブル
の外被導体をともに前記接地された高圧タンクに接続
し、 前記第１の高圧ケーブルの芯導線の他の一端を前記Ｘ線
管のアノード用出力端子とし、前記第２の高圧ケーブル
の芯導線の他の一端を前記Ｘ線管のカソード用出力端子
としてなることを特徴とするＸ線電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22478690A JP2814014B2 (ja) | 1990-08-27 | 1990-08-27 | Ｘ線電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22478690A JP2814014B2 (ja) | 1990-08-27 | 1990-08-27 | Ｘ線電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04106899A JPH04106899A (ja) | 1992-04-08 |
| JP2814014B2 true JP2814014B2 (ja) | 1998-10-22 |
Family
ID=16819183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22478690A Expired - Fee Related JP2814014B2 (ja) | 1990-08-27 | 1990-08-27 | Ｘ線電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2814014B2 (ja) |
-
1990
- 1990-08-27 JP JP22478690A patent/JP2814014B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04106899A (ja) | 1992-04-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4720844A (en) | High-voltage generating assembly and an X-ray device | |
| JPH0395898A (ja) | Ｘ線発生装置 | |
| US5187737A (en) | Power supply device for X-ray tube | |
| EP0116996B1 (en) | High voltage power supply | |
| JP3462668B2 (ja) | Ｘ線用高電圧発生装置 | |
| US4435747A (en) | High voltage supply system for medical equipment | |
| JPH0530146B2 (ja) | ||
| JP2814014B2 (ja) | Ｘ線電源装置 | |
| JPS5947976A (ja) | 高圧発生回路 | |
| US4584637A (en) | Multiple step-up rectifier circuit | |
| JP2711930B2 (ja) | Ｘ線電源装置 | |
| JP3021122B2 (ja) | 直流高電圧発生装置およびそれを用いたｘ線装置 | |
| RU2003120864A (ru) | Способ и устройство для передачи электрической энергии | |
| JP2715559B2 (ja) | 高電圧発生回路 | |
| JP2814016B2 (ja) | Ｘ線電源装置 | |
| US3849701A (en) | Integrated dual voltage power supply | |
| US2201873A (en) | Electric valve converting system | |
| JP2549185Y2 (ja) | Ｘ線装置 | |
| JP2631165B2 (ja) | Ｘ線電源装置 | |
| JP2711897B2 (ja) | 進行波管用電源装置 | |
| JP3361977B2 (ja) | 高周波インバータ装置 | |
| JPH0349809Y2 (ja) | ||
| JPH07245064A (ja) | 進行波管用電源装置 | |
| JP3171420B2 (ja) | 進行波管用電源装置 | |
| SU1123120A1 (ru) | Рентгеновский аппарат |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 11 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090814 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 11 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090814 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100814 Year of fee payment: 12 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |