JP2826566B2 - Inverter type X-ray equipment - Google Patents

Inverter type X-ray equipment

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JP2826566B2
JP2826566B2 JP21007589A JP21007589A JP2826566B2 JP 2826566 B2 JP2826566 B2 JP 2826566B2 JP 21007589 A JP21007589 A JP 21007589A JP 21007589 A JP21007589 A JP 21007589A JP 2826566 B2 JP2826566 B2 JP 2826566B2
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敬信 畠山
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、X線発生装置用の電源に係り、特に小型・
軽量化に好適な共振型インバータ式X線発生用電源装置
に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a power supply for an X-ray generator, and
The present invention relates to a resonance type inverter type X-ray generation power supply device suitable for weight reduction.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

X線発生用電源装置の小型軽量化を計るには、商用電
源の電圧をX線管へ印加するための高電圧へ昇圧する高
圧変圧器を小型軽量な物とすることが最も大きな課題で
あつた。
In order to reduce the size and weight of the power supply device for generating X-rays, the biggest challenge is to make the high-voltage transformer that boosts the voltage of the commercial power supply to a high voltage for applying to the X-ray tube small and light. Was.

高圧変圧器は、それへの入力電圧の周波数を高くする
ことによつて小型軽量化を計れるものである。そのよう
な高圧変圧器への入力電圧を高周波化する技術は、近年
発達の著しい電力制御用の半導体デバイスをスイツチン
グ素子として用いることによつて開発されている。いわ
ゆる、インバータ式X線装置と称されて現在実用化され
ている。
High-voltage transformers can be made smaller and lighter by increasing the frequency of the input voltage to them. Such a technique for increasing the frequency of the input voltage to the high-voltage transformer has been developed by using a semiconductor device for power control, which has been remarkably developed in recent years, as a switching element. A so-called inverter type X-ray apparatus is currently in practical use.

そのようなインバータ式X線装置として、上記高圧変
圧器の漏れインダクタンスと、これと直列に接続された
コンデンサとで共振をおこさせ、高圧変圧器の出力電圧
を整流し、X線管に印加する共振型インバータ式X線装
置がある。
As such an inverter type X-ray apparatus, resonance is caused by the leakage inductance of the high-voltage transformer and a capacitor connected in series with the leakage inductance, and the output voltage of the high-voltage transformer is rectified and applied to the X-ray tube. There is a resonance type inverter X-ray apparatus.

この方式の装置において、負荷であるX線管に印加す
る電圧(以下、「管電圧」と記す。)の制御は、例えば
米国特許第4225788号等に開示されているインバータの
周波数を制御する方法や、特開昭63−190556号公報に開
示されているインバータの動作位相を制御する方法によ
り、かつ管電圧をフイードバツク制御して管電圧の安定
化を図つていた。
In an apparatus of this type, control of a voltage applied to an X-ray tube as a load (hereinafter referred to as “tube voltage”) is performed by controlling a frequency of an inverter disclosed in, for example, US Pat. No. 4,225,788. Also, the method of controlling the operation phase of the inverter disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-190556 and feedback control of the tube voltage have been used to stabilize the tube voltage.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかし、前記周波数及び位相をフイードバツク制御す
る場合、実際の管電圧と設定管電圧の誤差は変化してお
り、従つて管電圧の制御量である上記周波数及び位相は
時々刻々と変化する。
However, when the frequency and phase are subjected to feedback control, the error between the actual tube voltage and the set tube voltage changes, so that the frequency and phase, which are the control amounts of the tube voltage, change every moment.

このため、インバータ動作の半周期毎に周波数や位相
も異なり、高圧変圧器入力の電圧−時間積に差を生じ、
高圧変圧器は偏磁する。
For this reason, the frequency and phase are different for each half cycle of the inverter operation, and a difference occurs in the voltage-time product of the input of the high-voltage transformer,
The high voltage transformer is magnetized.

この偏磁による磁気飽和を防ぐためには、動作磁束密
度を小さい値に設定しなければならないので、高圧変圧
器の小型化にも限界があつた。
In order to prevent magnetic saturation due to the magnetic demagnetization, the operating magnetic flux density must be set to a small value, so that there is a limit to downsizing the high-voltage transformer.

また、偏磁すると高圧変圧器鉄心の磁歪振動が大きく
なり、これによる騒音増大の問題もあつた。したがつ
て、X線装置も共振型インバータを導入したにも係ら
ず、小型化の達成の点及び騒音の点で問題を残してい
る。X線装置は、近年の各種画像診断機器(X線CT装
置,MRI装置,核医学機器,超音波診断装置等)の普及に
伴つて、設置スペースも限定されつつあり、また対象が
患者であることから騒音を発生することは許容されな
い。
In addition, when the magnetism is demagnetized, the magnetostrictive vibration of the iron core of the high-voltage transformer is increased, which causes a problem of an increase in noise. Therefore, despite the introduction of the resonance type inverter in the X-ray apparatus, there are still problems in achieving miniaturization and noise. With the spread of various types of diagnostic imaging equipment (X-ray CT equipment, MRI equipment, nuclear medicine equipment, ultrasonic diagnostic equipment, etc.) in recent years, the installation space is being limited, and the target is a patient. Therefore, it is not permissible to generate noise.

そこで、本発明は共振型インバータ式X線装置の高圧
変圧器の鉄心が偏磁することを防止できる技術を提供
し、以て変圧器の小型化、ひいてはX線装置の小型化を
実現するとともに、鉄心の偏磁により生ずる磁歪振動を
原因とする騒音をなくすことを目的とする。
Therefore, the present invention provides a technique capable of preventing the core of the high-voltage transformer of the resonance type inverter type X-ray apparatus from being demagnetized, thereby realizing the downsizing of the transformer and, consequently, the downsizing of the X-ray apparatus. It is another object of the present invention to eliminate noise caused by magnetostrictive vibration caused by demagnetization of an iron core.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記目的を達成するために本発明は、直流電源と、こ
の直流電源の出力電圧を高周波交流に変換する共振型イ
ンバータと、このインバータの出力電圧を昇圧する高圧
変圧器と、この高圧変圧器の出力電圧を整流する整流回
路と、この整流回路の出力電圧が印加されるX線管と、
前記インバータの動作位相若しくは動作周波数又はこれ
らの両方の前記インバータの動作点を制御して前記X線
管に印加する電圧を制御する制御手段とを有するインバ
ータ式X線装置において、前記制御手段は、前記インバ
ータの動作の1周期の正、負の半周期同志で前記動作点
を制御する信号を一定に保持する制御信号保持手段と、
この制御信号保持手段の出力と基準値とを比較して前記
動作点を決定する動作点決定手段とを備え、この動作点
決定手段で決定した前記インバータの動作点を前記イン
バータの動作の1周期の正、負の半周期同志で一定にし
て前記インバータより前記高圧変圧器へ出力する電圧時
間積を等しくすることによって達成される。
In order to achieve the above object, the present invention provides a DC power supply, a resonant inverter that converts an output voltage of the DC power supply into a high-frequency AC, a high-voltage transformer that boosts the output voltage of the inverter, and a high-voltage transformer. A rectifier circuit for rectifying the output voltage, an X-ray tube to which the output voltage of the rectifier circuit is applied,
An inverter-type X-ray apparatus comprising: a control unit that controls an operating point or an operating frequency of the inverter or both of the operating points of the inverter to control a voltage applied to the X-ray tube. Control signal holding means for holding a signal for controlling the operating point constant in the positive and negative half cycles of one cycle of the operation of the inverter;
Operating point determining means for comparing the output of the control signal holding means with a reference value to determine the operating point, wherein the operating point of the inverter determined by the operating point determining means is set to one cycle of the operation of the inverter. This is achieved by equalizing the voltage-time product output from the inverter to the high-voltage transformer by making the positive and negative half cycles constant.

また、上記目的は、直流電源と、この直流電源の出力
電圧を高周波交流に変換する共振型インバータと、この
インバータの出力電圧を昇圧する高圧変圧器と、この高
圧変圧器の出力電圧を整流する整流回路と、この整流回
路の出力電圧が印加されるX線管と、このX線管へ印加
された電圧を検出する管電圧検出器と、管電圧設定信号
と前記管電圧検出器の検出信号とを比較しその差分を増
幅し、この増幅信号に応じた制御信号で前記インバータ
の動作位相若しくは動作周波数又はこれらの両方の前記
インバータの動作点を制御して前記X線管に印加する電
圧を帰還制御する手段とを有するインバータ式X線装置
において、前記帰還制御する手段は、前記インバータの
動作の1周期の正、負の半周期同志で前記制御信号を一
定に保持する制御信号保持手段と、この制御信号保持手
段の出力と基準値とを比較して前記インバータの動作点
を決定する動作点決定手段とを備え、この動作点決定手
段で決定した前記インバータの動作点を前記インバータ
の動作の1周期の正、負の半周期同志で一定にして前記
インバータより前記高圧変圧器へ出力する電圧時間積を
等しくすることによって達成される。
Further, the above object is to provide a DC power supply, a resonant inverter that converts an output voltage of the DC power supply into a high-frequency AC, a high-voltage transformer that boosts an output voltage of the inverter, and rectifies an output voltage of the high-voltage transformer. A rectifier circuit, an X-ray tube to which an output voltage of the rectifier circuit is applied, a tube voltage detector for detecting a voltage applied to the X-ray tube, a tube voltage setting signal, and a detection signal of the tube voltage detector And amplifying the difference, and controlling the operating phase or operating frequency of the inverter or the operating point of both of the inverters with a control signal corresponding to the amplified signal to obtain a voltage applied to the X-ray tube. Means for controlling feedback, wherein the means for controlling feedback comprises: a control signal for holding the control signal constant in positive and negative half cycles of one cycle of the operation of the inverter. Holding means, and operating point determining means for determining an operating point of the inverter by comparing an output of the control signal holding means with a reference value, and determining the operating point of the inverter determined by the operating point determining means. This is achieved by making constant the positive and negative half cycles of one cycle of the operation of the inverter and making the voltage-time products output from the inverter to the high-voltage transformer equal.

〔発明の原理〕[Principle of the invention]

本発明において直流電源の出力電圧は、マクロ的に見
れば変動することがあり得るが、高周波で動作するイン
バータの動作1周期のような極短時間では一定値と見て
も良い。そこで、本発明はインバータが直流電圧を交流
に変換するための2つのスイツチング手段の正極側及び
負極側が交互にオン/オフする動作1周期において、正
極側のオン期間と、負極側のオン期間を等しくすること
により、インバータより高圧変圧器への出力の電圧時間
積を同じにするものである。
In the present invention, the output voltage of the DC power supply may fluctuate in a macroscopic view, but may be regarded as a constant value in an extremely short time such as one operation cycle of an inverter operating at a high frequency. In view of the above, according to the present invention, in one cycle in which the positive and negative sides of the two switching means for converting the DC voltage into the AC by the inverter are alternately turned on / off, the ON period on the positive side and the ON period on the negative side are set. By making them equal, the voltage-time product of the output from the inverter to the high-voltage transformer is made the same.

そしてより詳しくは、前記〔課題を解決するための手
段〕の後段に記載したように、X線装置では実際の管電
圧を設定管電圧とするために実際の管電圧を電圧制御手
段へ帰還制御するのが一般的である。共振型インバータ
式X線装置では管電圧制御手段はインバータが兼用す
る。
More specifically, as described in the latter part of [Means for Solving the Problems], in the X-ray apparatus, in order to set the actual tube voltage to the set tube voltage, feedback control of the actual tube voltage to the voltage control means is performed. It is common to do. In the resonance type X-ray apparatus, the inverter also serves as the tube voltage control means.

そこで本発明は、インバータの動作の1周期の正、負
の半周期同志で管電圧設定信号と管電圧検出器の検出信
号との差分増幅信号に応じた制御信号を一定に保持する
制御信号保持手段と、この制御信号保持手段の出力と基
準値とを比較して前記インバータの動作位相若しくは動
作周波数又はこれらの両方の前記インバータの動作点を
決定する動作点決定手段とを設け、この動作点決定手段
で決定した前記インバータの動作点を前記インバータの
動作の1周期の正、負の半周期同志で一定にして前記イ
ンバータより前記高圧変圧器へ出力する電圧時間積を等
しくするものである。
Therefore, the present invention provides a control signal holding unit that holds a control signal corresponding to a differential amplification signal between a tube voltage setting signal and a detection signal of a tube voltage detector in one cycle of positive and negative half cycles of the operation of an inverter. And an operating point determining means for comparing the output of the control signal holding means with a reference value to determine the operating phase or operating frequency of the inverter or both of the operating points of the inverter. The operating point of the inverter determined by the determining means is made constant between the positive and negative half periods of one cycle of the operation of the inverter so that the voltage-time product output from the inverter to the high-voltage transformer is equalized.

以下、作用は実施例とともに説明する。 Hereinafter, the operation will be described together with the embodiment.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説
明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第1図は本発明によるX線装置の一実施例を示す回路
図である。このX線装置は、二次電池などの直流電源1
と、インバータ2と、変圧器3と、共振コンデンサ6
と、整流回路4と、X線管5とを有している。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the X-ray apparatus according to the present invention. This X-ray apparatus is a DC power source 1 such as a secondary battery.
, Inverter 2, transformer 3, resonance capacitor 6
And a rectifier circuit 4 and an X-ray tube 5.

上記インバータ2は、上記直流電源1から直流を受電
して交流に変換するもので、直流電源1の正極に接続さ
れた第一のスイツチとしてのトランジスタTr1及びその
負極に接続された第二のスイツチとしてのトランジスタ
Tr2から成る第一の直列接続体と、上記トランジスタTr1
及びTr2にそれぞれ並列に設けられた第三のスイツチと
してのトランジスタTr3及び第四のスイツチとしてのト
ランジスタTr4から成る第二の直列接続体と、上記各ト
ランジスタTr1〜Tr4にそれぞれ逆並列接続された第一の
ダイオードD1〜第四のダイオードD4とから成る。なお、
上記各トランジスタTr1〜Tr4は、それぞれベース電流を
流すことによつてターンオンするようになつている。
The inverter 2 converts the alternating current by receiving DC from the DC power source 1, a second connected to the transistor T r1 and the negative electrode of the first switch connected to the positive electrode of the DC power source 1 Transistor as a switch
A first series connection consisting of T r2 and the transistor T r1
And a second series connection composed of the transistor T r4 as transistors T r3 and the fourth switch as the third switch which respectively provided in parallel T r2, reverse respectively to each transistor T r1 through T r4 consisting parallel connected first diode D 1 ~ fourth diode D 4 Prefecture. In addition,
Each transistor T r1 through T r4 is summer to Yotsute turned on to flow a respective base currents.

変圧器3は、上記インバータ2の出力側に接続され該
インバータ2からの出力電圧を昇圧するもので、所定の
巻数比を有するとともに、漏れインダクタンスLS及び浮
遊容量CSを有している。そして、変圧器3の一次巻線に
は、直列に共振コンデンサ6が接続されている。
The transformer 3 is connected to the output side of the inverter 2 and boosts the output voltage from the inverter 2, has a predetermined turns ratio, and has a leakage inductance L S and a stray capacitance C S. A resonance capacitor 6 is connected in series to the primary winding of the transformer 3.

この変圧器の1次巻線と直列に接続された共振コンデ
ンサ6の静電容量Crと前記変圧器の漏れインダクタンス
LSとが共振素子として用いられる。
The transformer primary winding and the capacitance C r and the transformer leakage inductance of the resonance capacitor 6 connected in series
L S is used as a resonance element.

なお、直列共振とするために、上記変圧器の浮遊容量
CSは上記共振コンデンサ6の静電容量Crより非常に小さ
い値に設定されている。
In order to obtain series resonance, the stray capacitance of the transformer
C S is set to a very small value than the capacitance C r of the resonance capacitor 6.

整流回路4は、上記変圧器3からの出力電圧を全波整
流して直流に変換するもので、四つのダイオードD5〜D8
から成る。そして、上記整流回路4の出力側には、X線
管5が接続されている。なお、第1図において、符号Ch
は上記整流回路4の出力電圧をX線管5に印加するため
の高電圧ケーブルの静電容量であり、整流回路4からの
出力電圧を平滑するものである。
The rectifier circuit 4 is a full-wave rectifier for converting the output voltage from the transformer 3 into a direct current, and includes four diodes D 5 to D 8.
Consists of An X-ray tube 5 is connected to an output side of the rectifier circuit 4. In the first diagram, reference numeral C h
Is a capacitance of a high-voltage cable for applying the output voltage of the rectifier circuit 4 to the X-ray tube 5, and smoothes the output voltage from the rectifier circuit 4.

ここで、本発明においては、X線管5に印加すべき電
圧(以下「管電圧」という。)の設定信号によつて上記
インバータ2のトランジスタTr1〜Tr4の動作位相を制御
する位相制御回路10が設けられるとともに、分圧器7に
よつて管電圧を検出し、これを適切な信号に変換する信
号変換回路8を介して誤差増幅回路9に入力し、管電圧
設定信号S1との差を増幅し、これを前記位相制御回路10
に入力するように構成されている。なお、符号11a〜11d
は、上記位相制御回路10から出力される制御信号に従つ
てそれぞれトランジスタTr1〜Tr4を駆動する駆動回路で
ある。そして、上記位相制御回路10により、上記インバ
ータ2の第一のスイツチとしてのトランジスタTr1と第
二のスイツチとしてのトランジスタTr2をインバータ2
の動作周波数にて180゜の位相差で交互にターンオンさ
せ、第三のスイツチとしてのトランジスタTr3と第四の
スイツチとしてのトランジスタTr4を同じく180゜の位相
差で交互にターンオンさせるとともに、第一のトランジ
スタTr1がターンオンしてから第四のトランジスタTr4
ターンオンする位相差及び第二のトランジスタTr2がタ
ーンオンしてから第三のトランジスタTr3がターンオン
する位相差を適宜変化させることによつて、上記X線管
5に供給する電力を制御するようになつている。
In the present invention, the phase control for controlling the operating phase of the transistor T r1 through T r4 of the voltage to be applied to the X-ray tube 5 (hereinafter "tube voltage" hereinafter.) By the setting signal connexion the inverter 2 together with a circuit 10 is provided to detect by connexion tube voltage divider 7, which was inputted to the error amplifier 9 through a signal conversion circuit 8 for converting the appropriate signal, the tube voltage setting signals S 1 Amplify the difference and apply it to the phase control circuit 10
Is configured to be input. Note that reference numerals 11a to 11d
Is a drive circuit for driving the Supporting connexion respective transistors Tr 1 to Tr 4 on the control signal outputted from the phase control circuit 10. Then, the phase control circuit by 10, the transistor T r1 as the first switch of the inverter 2 a transistor T r2 of the second switch the inverter 2
At an operating frequency of 180 °, the transistor Tr r3 as the third switch and the transistor Tr r4 as the fourth switch are alternately turned on with a phase difference of 180 °, and the appropriately changing the phase difference a third transistor T r3 is turned from the first transistor T r1 is turned on by the phase difference and the second transistor T r2 which fourth transistor T r4 is turned is turned on Therefore, the power supplied to the X-ray tube 5 is controlled.

第2図は、上記位相差が0の場合の各部のタイミング
線図で、一定の負荷条件のもとでは出力は最大となる。
第3図は、任意の位相差αにおけるタイミング線図で、
任意の出力が得られる。
FIG. 2 is a timing chart of each part when the phase difference is 0, and the output becomes maximum under a constant load condition.
FIG. 3 is a timing diagram at an arbitrary phase difference α,
Any output can be obtained.

出力を0にする場合は、位相差を180゜にすればよ
い。このように、位相差αを0から180゜まで可変する
ことによつて、第4図に示すように出力電力を連続的に
制御することができる。
When the output is set to 0, the phase difference may be set to 180 °. Thus, by varying the phase difference α from 0 to 180 °, the output power can be continuously controlled as shown in FIG.

なお第4図において、R1,R2,R3は負荷抵抗で、負荷条
件、すなわち管電圧と管電流によつて決まる値である。
In FIG. 4, R 1 , R 2 , and R 3 are load resistances, which are values determined by load conditions, that is, tube voltage and tube current.

このようにして上記各トランジスタTr1〜Tr4が動作を
開始すると、第2図あるいは第3図に示すような共振電
流itが変圧器3に流れ、X線管5には前記設定した管電
圧及び管電流による電力が供給される。なお、このと
き、インバータ2は、変圧器3の漏れインダクタンスLS
と共振コンデンサ6の静電容量Crとの共振周波数あるい
はそれに近い周波数で動作する。本発明は、X線管5に
印加された管電圧を検出する分圧器7を設けるととも
に、この分圧器7からの検出信号及び予め設定した目標
電圧信号(管電圧設定信号S1)を誤差増幅回路9へ入力
してその差を増幅するとともに、この差によつてインバ
ータ2のトランジスタTr1〜Tr4の動作位相を制御する信
号を、図示外のコントローラから入力するX線曝射信号
S4によつて出力する位相制御回路10に後述の特徴を持た
せたものである。そして、これらの分圧器7と誤差増幅
回路9と位相制御回路10とにより、上記インバータ2の
第一のスイツチとしてのトランジスタTr1と第二のスイ
ツチとしてのトランジスタTr2とをインバータ2の動作
周波数にて180゜の位相差で交互にターンオンさせ、第
三のスイツチとしてのトランジスタTr3と第四のスイツ
チとしてのトランジスタTr4とを同じく180゜の位相差で
交互にターンオンさせるとともに、第一のトランジスタ
Tr1がターンオンしてから第四のトランジスタTr4がター
ンオンする位相差及び第二のトランジスタTr2がターン
オンしてから第三のトランジスタTr3がターンオンする
位相差を適宜変化させることによつて、上記X線管5に
供給する電力を帰還制御するようになつている。
Thus the above respective transistors T r1 through T r4 and to start the operation, FIG. 2 or the third resonance current it as shown in FIG flow in the transformer 3, the tube voltage the set to the X-ray tube 5 And power from the tube current. At this time, the inverter 2 is connected to the leakage inductance L S of the transformer 3.
To operate at a resonance frequency or a frequency close to that of the capacitance C r of the resonance capacitor 6. According to the present invention, a voltage divider 7 for detecting a tube voltage applied to the X-ray tube 5 is provided, and a detection signal from the voltage divider 7 and a preset target voltage signal (tube voltage setting signal S 1 ) are amplified. amplifies the difference and enter into the circuit 9, a signal for controlling the operation phase of the transistor T r1 through T r4 of O connexion inverter 2 to the difference, X-rays exposure signal inputted from a controller outside the illustrated
The phase control circuit 10 which by connexion output to S 4 are those which gave the characteristics described below. Then, these divider 7 and the error amplifier circuit 9 and the phase control circuit 10, the transistor T r2 and the operating frequency of the inverter 2 as a transistor T r1 and the second switch as a first switch of the inverter 2 At the same time, the transistor Tr r3 as the third switch and the transistor Tr r4 as the fourth switch are alternately turned on with a phase difference of 180 °, and the first switch is turned on alternately with a phase difference of 180 °. Transistor
Phase difference and the second transistor T r2 is Yotsute that the third transistor T r3 is appropriately changing the phase difference to turn after turn-on T r1 is a fourth transistor T r4 from the turn-on is turned on, The power supplied to the X-ray tube 5 is feedback-controlled.

このような帰還制御において、誤差増幅回路の出力は
時々刻々と変化しており、その変化は管電圧の立上り時
は特に大きい。
In such feedback control, the output of the error amplifier circuit changes every moment, and the change is particularly large when the tube voltage rises.

これをそのまま位相制御回路10に入力するとインバー
タ2の動作の正と負の半サイクル間の位相に差が生じ、
このため高圧変圧器3に入力される電圧−時間積にも差
が生じ、高圧変圧器3の鉄心が偏磁する。
If this is input to the phase control circuit 10 as it is, a difference occurs in the phase between the positive and negative half cycles of the operation of the inverter 2,
For this reason, a difference occurs in the voltage-time product input to the high-voltage transformer 3 and the iron core of the high-voltage transformer 3 is magnetized.

これを抑制するため、本実施例のX線装置は第5図に
示す一例のように位相制御回路10が構成されている。第
5図において、10aは周波数信号発生回路で、公知の高
周波発振器やマイクロコンピユータのクロツク信号を用
いインバータ2の動作周波数を決める信号Aを出力する
もの、10bは1周期決定回路で、周波数信号発生回路10a
の出力信号を分周して、インバータ2の動作の1周期を
決定する信号Bを作成して出力するもの、10cは誤差ホ
ールド回路で、第1図に示す誤差増幅回路9より出力さ
れる信号S3と前記信号Bとを入力し、信号Bによる信号
S3をホールドしホールド信号Cを出力するもの、10dは
位相決定回路で、信号Aを入力し鋸歯状波E発生させ、
この鋸歯状波Eと前記ホールド信号Cとの比較を行い、
位相信号Fを出力するもの、10gはパルス分配回路
(1)で、周波数信号発生回路10aの出力Aを入力し、
信号P1,P2を発生するもの、10hはパルス分配回路(2)
で、前記位相信号Fを入力しその信号を信号P3,P4とし
て分配出力するものである。パルス分配回路(1)10
g、パルス分配回路(2)10hからの上記P1〜P4がインバ
ータ2のトランジスタTr1〜Tr4の駆動パルス信号であ
り、第2図,第3図との対応では、P1が(a),P2
(c),P3が(b),P4が(d)に対応している。そし
て、第6図のFに示すように、インバータの動作1周期
において出力される2つの位相信号φは等しくなる。
In order to suppress this, in the X-ray apparatus of the present embodiment, the phase control circuit 10 is configured as in the example shown in FIG. In FIG. 5, reference numeral 10a denotes a frequency signal generating circuit which outputs a signal A for determining the operating frequency of the inverter 2 using a clock signal of a known high-frequency oscillator or a microcomputer, and 10b denotes a one-cycle determining circuit for generating a frequency signal. Circuit 10a
, And generates and outputs a signal B for determining one cycle of the operation of the inverter 2. An error holding circuit 10c is a signal output from the error amplifier circuit 9 shown in FIG. inputs the said signals B and S 3, signal by signal B
Outputs a hold signal C and hold S 3, 10d in the phase decision circuit receives the signal A is generated sawtooth wave E,
The sawtooth wave E is compared with the hold signal C,
10g is a pulse distribution circuit (1) that outputs a phase signal F, receives the output A of the frequency signal generation circuit 10a,
For generating signals P 1 and P 2 , 10h is a pulse distribution circuit (2)
The phase signal F is input, and the signals are distributed and output as signals P 3 and P 4 . Pulse distribution circuit (1) 10
g, a driving pulse signal of the transistor T r1 through T r4 of the P 1 to P 4 is the inverter 2 from the pulse distribution circuit (2) 10h, FIG. 2, in correspondence with FIG. 3, the P 1 ( a), P 2 is (c), the P 3 (b), P 4 corresponds to (d). Then, as shown in F of FIG. 6, the two phase signals φ output in one cycle of the operation of the inverter become equal.

次に、第5図の位相制御回路10の動作を説明する。周
波数信号発生回路10aはインバータ2の動作周波数に対
応して設定された周期毎に(本実施例では、インバータ
2の動作の1/2周期毎に)信号Aを出力している。第1
図において管電圧設定信号S1とX線曝信号S4が入力され
てX線管5よりX線が曝射され、その管電圧が検出され
管電圧検出信号S5が誤差増幅回路9へ入力され、信号S3
が出力されているとする。いま、図に示す周波数信号発
生回路10aがパルスAを出力すると、それに同期して一
周期決定回路10bもパルスBを出力する。すると誤差ホ
ールド回路10cはパルスBのタイミングで信号S3をホー
ルドし、そのホールド信号Cを位相決定回路10dへ出力
する。
Next, the operation of the phase control circuit 10 of FIG. 5 will be described. The frequency signal generating circuit 10a outputs the signal A at every cycle set in accordance with the operating frequency of the inverter 2 (in this embodiment, every half cycle of the operation of the inverter 2). First
Tube voltage setting signals S 1 and the X-ray曝信No. S 4 are the input X-ray from the X-ray tube 5 in FIG is exposure, input the tube voltage is to tube voltage detection signal S 5 detects the error amplifier circuit 9 And the signal S 3
Is output. Now, when the frequency signal generation circuit 10a shown in the drawing outputs the pulse A, the one-period determination circuit 10b also outputs the pulse B in synchronism therewith. Then the error-hold circuit 10c holds a signal S 3 at the timing of the pulse B, and outputs the hold signal C to phase decision circuit 10d.

位相決定回路10dは信号Cの他に周波数信号発生回路1
0aからの信号Aが入力されており、この信号Aが発生す
るタイミングで、第6図に示す波形の鋸歯状波信号Eを
繰り返し発生する。そして、位相決定回路10dは信号C
と信号Eとを比較し、E>Cの間だけオンする位相信号
Fを出力する。このようにすると、信号Fはインバータ
2の動作1周期内にパルス出力φ及びφ′を含みか
つφ=φ′の関係のパルスを出力する。また、信号
Fのインバータ2の動作位相差αに対しての関係は、φ
+α=180゜、φ′+α′=180゜となる。
The phase determining circuit 10d includes a frequency signal generating circuit 1 in addition to the signal C.
The signal A from 0a is input, and the sawtooth signal E having the waveform shown in FIG. 6 is repeatedly generated at the timing when the signal A is generated. Then, the phase determining circuit 10d outputs the signal C
And a signal E, and outputs a phase signal F that is turned on only when E> C. Thus, signal F includes pulse outputs φ 1 and φ 1 ′ within one cycle of operation of inverter 2 and outputs a pulse having a relation of φ 1 = φ 1 ′. The relationship between the signal F and the operation phase difference α of the inverter 2 is φ φ
1 + α 1 = 180 ° and φ 1 ′ + α 1 ′ = 180 °.

周波数信号発生回路10aの最初のパルス周期におい
て、パルス分配回路(1)10gが信号Aにより、P1がオ
ン、P2がオフとなる信号を出力し、一方、パルス分配回
路10hはE>Cの間だけオンする信号Fを用いてP3がオ
ン、P4がオフする信号を出力する。周波数信号発生回路
10aが2波目のパルスAを出力すると、信号P1がオフ
し、P2がオンとなる。それと同時に、位相決定回路10d
はオールドされたままの信号Cと再度発生した鋸歯状波
Eとの比較を行ない、上記と同様にE>Cの間だけオン
する信号Fを発生する。すると、Fがオンしたタイミン
グでパルス分配回路(2)10hは、P3がオフ、P4がオン
とする信号を出力する。そして、第6図に示す信号Aが
3波目のパルスを出力すると、P1がオンし、P2がオフと
なる。
In a first pulse period of the frequency signal generating circuit 10a, the pulse distribution circuit (1) 10 g signal A, and outputs a signal P 1 is turned on, P 2 is turned off, whereas, the pulse distribution circuit 10h is E> C P 3 is turned on, P 4 outputs a signal for turning off using only oN signal F between. Frequency signal generation circuit
When 10a outputs a second wave first pulse A, the signal P 1 is turned off, P 2 is turned on. At the same time, the phase determination circuit 10d
Compares the signal C left as it is with the sawtooth wave E generated again, and generates a signal F that is turned on only during the period of E> C as described above. Then, F is the pulse distribution circuit at timing on (2) 10h is, P 3 outputs a signal off, P 4 is turned on. When the signal A shown in FIG. 6 outputs the third wave th pulse, P 1 is turned on, P 2 is turned off.

この3波目のパルスAが出力すると、一周期決定回路
10bからパルスBが出力される。パルスBのタイミング
で誤差ホールド回路10cは誤差増幅回路9の出力信号を
ホールドし直す。そして、以下は上記動作を繰り返す。
なお、P1〜P4のパルス出力は前に説明したようにインバ
ータ2のトランジスタTr1〜Tr4へ供給される。
When this third pulse A is output, the one-cycle determination circuit
Pulse B is output from 10b. At the timing of the pulse B, the error hold circuit 10c holds the output signal of the error amplifier circuit 9 again. Then, the above operation is repeated.
The pulse output of P 1 to P 4 is supplied to the transistor T r1 through T r4 of the inverter 2 as described previously.

なお、本実施例の位相制御回路10は位相決定回路10d
で鋸歯状波Eとホールド信号Cを比較するようにした
が、その他の方法でも良い。例えば、第5図において、
信号Aを誤差ホールド回路10cへ入力し鋸歯状波を発生
させ、鋸歯状波と信号S3を比較しホールドする方法を採
用しても良く、この場合には上記実施例よりも正確な帰
還制御ができる。
It should be noted that the phase control circuit 10 of the present embodiment includes a phase determination circuit 10d.
Is used to compare the sawtooth wave E and the hold signal C, but other methods may be used. For example, in FIG.
The signal A is generated input sawtooth wave to the error-hold circuit 10c, may be adopted a method of holding compares sawtooth waveform signal S 3, precise feedback control than the above embodiment in this case Can be.

次に、このように構成されたX線装置の動作について
説明する。まず、X線管5に供給する管電圧が決まる
と、この管電圧に対応した管電圧設定信号S1を目標電圧
信号として図示外のコントローラから誤差増幅回路9へ
入力する。一方、この誤差増幅回路9には、分圧器7で
検出し信号変換回路8で変換された現在の管電圧に対応
した管電圧検出信号S5が入力される。すると、この誤差
増幅回路9は、上記管電圧設定信号S1と管電圧検出信号
S5との誤差を検出し、この誤差を比例−積分制御などに
より処理し、上記誤差の大きさに対応してインバータ2
の各トランジスタTr1〜Tr4の動作の位相差αを決定する
ため、位相制御回路10へ入力する。このとき、X線曝射
の開始前は、管電圧設定信号S1に対して管電圧検出信号
S5は零であるので、S3は最大となり(第6図では0位
置)最大電力が供給できるように上記位相差αは零とさ
れる。
Next, the operation of the X-ray apparatus configured as described above will be described. First, when the supply tube voltage to the X-ray tube 5 is determined to enter the tube voltage setting signals S 1 corresponding to the tube voltage from an unillustrated controller as the target voltage signal to the error amplifier circuit 9. On the other hand, this error amplifying circuit 9, the tube voltage detection signal S 5 corresponding to the detected transformed current tube voltage at the signal conversion circuit 8 in a voltage divider 7 is input. Then, the error amplifier circuit 9, the tube voltage setting signals S 1 and the tube voltage detection signal
Detecting an error between S 5, proportional to the error - treated with such integral control, the inverter 2 in response to the magnitude of the error
To determine the phase difference α of operation of the transistor T r1 through T r4 of inputs to the phase control circuit 10. At this time, before the start of the X-ray exposure, the tube voltage detection signal to the tube voltage setting signals S 1
Since S 5 is zero, S 3 is becomes maximum (in FIG. 6 0 position) the maximum power is set to the phase difference α is zero so that it can supply.

次に、上記位相制御回路10では、各トランジスタTr1
〜Tr4がターンオン及びターンオフする制御信号を作る
とともに、第一のスイツチとしてのトランジスタTr1
第四のスイツチとしてのトランジスタTr4がターンオン
する位相差α、及び第二のスイツチとしてのトランジ
スタTr2と第三のスイツチとしてのトランジスタTr3がタ
ーンオンする位相差α′を制御する制御信号を作成す
る。(本発明ではα=α′とされる。)そして、上
記位相制御回路10に図示外のコントローラからX線曝射
信号S4が入力することにより、該位相制御回路10は、上
記作成した制御信号P1〜P4をそれぞれの駆動回路11a〜1
1dへ送出する。これにより、各駆動回路11a〜11dは、上
記位相制御回路10からの制御信号に従つてインバータ2
の各トランジスタTr1〜Tr4を駆動する。
Then, in the phase control circuit 10, the transistor T r1
To help establish control signal through T r4 is turned on and off, the transistor T as a first phase difference alpha 1 transistor T r4 is turned on with the transistor T r1 in the switch as the fourth switch, and the second switch r2 and transistor T r3 as third switch creates a control signal for controlling a phase difference alpha 1 'to turn on. (According to the present invention, α 1 = α 1 ′.) Then, when the X-ray irradiation signal S 4 is input to the phase control circuit 10 from a controller (not shown), the phase control circuit 10 Control signals P 1 to P 4
Send to 1d. As a result, each of the drive circuits 11a to 11d causes the inverter 2 to respond to the control signal from the phase control circuit 10.
Driving each transistor T r1 through T r4 of.

このようにして上記各トランジスタTr1〜Tr4が動作を
開始すると、第2図あるいは第3図に示すような共振電
流itが変圧器3に流れ、X線管5には管電圧が印加し始
め、管電流が流れる。そして、上記X線管の管電圧が設
定した値に近づくと、前記管電圧設定信号S1と管電圧検
出信号S5との誤差が小さくなるので、上記誤差増幅回路
9は、位相差αを大きくする(逆にφは小さくなる)よ
うに動作し、直流電源1からの電力の供給を少なくす
る。X線管の管電圧が設定した値とほぼ等しくなると、
上記設定した管電圧及び管電流による電力に等しい電力
が直流電源1から供給できる位相でインバータ2は動作
する。なお、このとき、インバータ2は、変圧器3の漏
れインダクタンスLSと共振コンデンサ6の静電容量Cr
の共振周波数あるいはそれに近い周波数で動作する。
Thus the above respective transistors T r1 through T r4 and to start the operation, the second view or resonance current it as shown in FIG. 3 flows in the transformer 3, the tube voltage is applied to the X-ray tube 5 At first, a tube current flows. When approaching the value tube voltage of the X-ray tube is set, the error between the tube voltage setting signals S 1 and the tube voltage detection signal S 5 is reduced, the error amplifier circuit 9, a phase difference α It operates so as to increase (in contrast, φ decreases), and reduces the supply of power from the DC power supply 1. When the tube voltage of the X-ray tube becomes almost equal to the set value,
The inverter 2 operates in a phase in which power equal to the power set by the set tube voltage and tube current can be supplied from the DC power supply 1. At this time, the inverter 2 is operated at a resonant frequency or a frequency close to that of the leakage inductance L S of the transformer 3 and the capacitance C r of the resonance capacitor 6.

以上のように、第1図及び第5図の実施例によれば、
インバータ動作の1周期における正,負の半サイクル間
の高圧変圧器入力の電圧−時間積が等しくなるので、直
流偏磁を抑制される。
As described above, according to the embodiment of FIGS. 1 and 5,
Since the voltage-time product of the input of the high-voltage transformer during the positive and negative half cycles in one cycle of the inverter operation becomes equal, DC bias is suppressed.

したがつて、磁束密度を大きく設定することができる
ので、鉄心には断面積の小さなものが使用でき、変圧器
の小型化が可能となる。
Therefore, since the magnetic flux density can be set large, a core having a small cross-sectional area can be used, and the transformer can be downsized.

また、直流偏磁の抑制において、鉄心の偏歪振動が小
さくなるので、騒音も低減される。
Further, in suppressing the DC bias, the biased vibration of the iron core is reduced, so that the noise is also reduced.

第1図は、位相差の制御によつて管電圧を制御する例
であるが、インバータの動作周波数の制御でも管電圧の
制御が可能である。
FIG. 1 shows an example in which the tube voltage is controlled by controlling the phase difference. However, the tube voltage can also be controlled by controlling the operating frequency of the inverter.

すなわち、第2図に示すように、トランジスタTr1
対するTr4の位相およびTr2に対するTr3の位相差を0と
し、その周波数を可変する方法である。
That is, as shown in FIG. 2, the phase difference of T r3 with respect to the phase and T r2 of T r4 for the transistor T r1 is 0, is a method for varying the frequency.

この実施例を第7図に示す。 This embodiment is shown in FIG.

第7図において、周波数制御回路12の他は第1図と同
一である。負荷5供給される出力電力を制御するには、
上記変圧器3の漏れインダクタンスLs及び共振コンデン
サ6の共振周波数F0とインバータ2の動作周波数Fiとの
比Fi/F0を、第7図に示す周波数制御回路12によつて変
化すると出力電圧は第10図に示すようになる。すなわ
ち、第8図において、横軸をFi/F0とし、縦軸を直流電
源1からの入力電圧Viと変圧器3の出力電圧V0との比V0
/Viとすると、上記F1/F0と出力電圧V0/Viとの関係は、
負荷抵抗R1,R2,…,RS(R1>R2>…>RS)をパラメータ
として第8図に示すカーブのようになる。そして、共振
周波数F0は、変圧器3の漏れインダクタンスLSと共振コ
ンデンサ6で決まる一定値であるので、インバータ2の
動作周波数Fiを変化させることによつて出力電圧V0を制
御できる。
7 is the same as FIG. 1 except for the frequency control circuit 12. To control the output power supplied to the load 5,
The ratio F i / F 0 between the operating frequency F i of the resonant frequency F 0 and the inverter 2 of the leakage inductance Ls and the resonant capacitor 6 of the transformer 3, by connexion changes to the frequency control circuit 12 shown in FIG. 7 and the output The voltage is as shown in FIG. That is, in FIG. 8, the horizontal axis represents the F i / F 0, the ratio V of the vertical axis and the input voltage V i from the DC power source 1 and the output voltage V 0 of the transformer 3 0
/ V i , the relationship between F 1 / F 0 and the output voltage V 0 / V i is:
Using the load resistances R 1 , R 2 ,..., R S (R 1 > R 2 >> R S ) as parameters, the curve is as shown in FIG. Then, the resonance frequency F 0 are the constant values and the leakage inductance L S of the transformer 3 is determined by the resonant capacitor 6, it can be controlled by connexion output voltage V 0 to changing the operating frequency F i of the inverter 2.

第7図に示す周波数制御方式のインバータの周波数制
御回路12の一構成例を第9図に示す。第9図において、
12iは誤差ホールド回路で、誤差増幅回路9からの信号S
3をホールドし信号Iを出力するもの、12kは周波数決定
回路で第11図に示すように入力電圧に応じて出力周波数
が変え得るようにするもので、本実施例では上記信号I
を入力し、Iの値に応じた勾配の鋸歯状波を2波連続し
て出力し所定値と比較してそれが一致した時にパルスK
を出力するように構成されている。12jは一周期決定回
路IIで、パルスKを分周してインバータの動作1周期を
設定するパルスJを出力するもの、12l及び12mはパルス
分配回路I,IIで、分波数決定回路12kのパルス出力Kを
入力し、P1′〜P4′を出力するものである。
FIG. 9 shows an example of the configuration of the frequency control circuit 12 of the frequency control type inverter shown in FIG. In FIG.
12i is an error hold circuit, which is a signal S from the error amplifier circuit 9.
3 is a signal that outputs the signal I, and 12k is a frequency determination circuit that enables the output frequency to be changed according to the input voltage as shown in FIG.
And outputs two sawtooth waves having a gradient corresponding to the value of I in succession and compares them with a predetermined value.
Is configured to be output. 12j is a one-period determination circuit II that divides the pulse K and outputs a pulse J for setting one cycle of the inverter operation. 12l and 12m are pulse distribution circuits I and II, and the pulse of the demultiplexing number determination circuit 12k. The output K is input, and P 1 ′ to P 4 ′ are output.

従来の周波数制御方式の帰環制御は、以下に説明する
第10図の最上段に示すように、パルスKの発生がS3の値
に応じてインバータの動作の正負の各半サイクル毎に変
化する(鋸歯状波の勾配が破線で示すように変化す
る。)ので、高圧変圧器が偏磁する。しかし本実施例で
はそれを防止することができる。以下、第10図を併せて
第9図の周波数制御回路12の動作を説明する。第7図に
おいて、管電圧設定信号S1とX線曝射信号S4が入力する
と、誤差増幅回路9よりの出力S3によつて周波数制御回
路12では、誤差ホールド回路がS3をホールドし周波数決
定回路12kへ出力する。周波数決定回路12kは入力Iに対
応した鋸歯状波E′を発生し、この鋸歯状波E′と所定
値Qとが一致した時点(始動時は0でも良い)でパルス
信号Kを発生する。最初のパルス信号Kはパルス分配回
路(I)12l及びパルス分配回路(II)12mへ入力し、そ
れからインバータ2のトランジスタTr1〜Tr4を駆動する
パルス信号P1′〜P4′を出力する。パルス信号P1′〜
P4′のうち、先ずP1′がTr1へ、そしてP4′がTr4へ駆動
回路11a,11dを介して供給される。一方、P2′及びP3
は最初オフ状態を保つ。周波数決定回路12kでは、最初
の入力Iに対応した勾配の鋸歯状波E′が所定値Qと一
致した時に2波目のパルスKを発生する。この時、駆動
パルスP1′,P4′がオフし、逆にP2′,P3′がオンとな
る。駆動パルスP2′,P3′はトランジスタTr2及びTr3
駆動回路11b,11cを介して供給される。周波数決定回路1
2kは引き続き第1波と同じ勾配の鋸歯状波E′を発生
し、所定値QとE′が等しくなつた時に第2波のパルス
Kを出力する。周波数決定回路kの出力Kは1周期決定
回路12jへ入力され、1周期決定回路12jはKの2パルス
毎にパルスJを出力する。3波目のパルスKが出力する
と、パルス分配回路12l,12mの出力P2′,P3′がオフし、
逆にP1′,P4′が再びオンとなる。一方、1周期決定回
路12jの出力Jは誤差ホールド回路12iへ出力され、誤差
ホールド回路はその時点の誤差増幅回路の出力S3をホー
ルドする。その出力Iは周波数決定回路12kへ出力さ
れ、周波数決定回路12kは新たに鋸歯状波の勾配を設定
して出力する。以下は上記の動作が繰りされる。
The Kikan control of conventional frequency control method, as shown in the top row of FIG. 10 to be described below, the change in each half cycle of the positive and negative operation of the inverter according to the value of S 3 generation of the pulse K (The gradient of the sawtooth wave changes as shown by the broken line), and the high-voltage transformer is magnetized. However, this embodiment can prevent that. Hereinafter, the operation of the frequency control circuit 12 of FIG. 9 will be described with reference to FIG. The In Figure 7, when the tube voltage setting signals S 1 and the X-ray irradiation signal S 4 is inputted, the error amplifying circuit by connexion frequency control circuit 12 to the output S 3 of from 9, error-hold circuit holds the S 3 Output to the frequency determination circuit 12k. The frequency determination circuit 12k generates a sawtooth wave E 'corresponding to the input I, and generates a pulse signal K when the sawtooth wave E' matches a predetermined value Q (or may be 0 at the time of starting). The first pulse signal K inputted to the pulse distribution circuit (I) 12l and pulse distribution circuit (II) 12m, then outputs a pulse signal P 1 '~P 4' for driving the transistor T r1 through T r4 inverter 2 . Pulse signal P 1 ′ ~
'Among the first P 1' P 4 is the T r1, and P 4 'is supplied via a drive circuit 11a, 11d to T r4. On the other hand, P 2 ′ and P 3
Keeps off state at first. The frequency determining circuit 12k generates a second pulse K when the sawtooth wave E 'having the gradient corresponding to the first input I matches the predetermined value Q. At this time, the drive pulses P 1 ′ and P 4 ′ are turned off, and conversely, P 2 ′ and P 3 ′ are turned on. Driving pulse P 2 ', P 3' is the drive circuit 11b to the transistor T r2 and T r3, is supplied via 11c. Frequency determination circuit 1
2k continuously generates a sawtooth wave E 'having the same gradient as the first wave, and outputs a pulse K of the second wave when the predetermined values Q and E' become equal. The output K of the frequency determination circuit k is input to the one-period determination circuit 12j, and the one-period determination circuit 12j outputs a pulse J every two pulses of K. When the third pulse K is output, the outputs P 2 ′ and P 3 ′ of the pulse distribution circuits 12l and 12m are turned off,
Conversely, P 1 ′ and P 4 ′ are turned on again. On the other hand, the output J of 1 cycle determining circuit 12j is output to the error-hold circuit 12i, error hold circuit holds the output S 3 of the error amplifier circuit at the time. The output I is output to the frequency determination circuit 12k, and the frequency determination circuit 12k newly sets the gradient of the saw-tooth wave and outputs it. Hereinafter, the above operation is repeated.

以上説明した本実施例では、周波数制御方式のインバ
ータの制御を、実際の管電圧と設定管電圧の誤差に応じ
て、インバータの動作の1周期の正負の半サイクル同志
で均一な時間に制御できるので、インバータより高圧変
圧器への出力の電圧時間積を等しくできる。
In the present embodiment described above, the control of the inverter of the frequency control method can be controlled in a uniform time by the positive and negative half cycles of one cycle of the operation of the inverter according to the error between the actual tube voltage and the set tube voltage. Therefore, the voltage-time product of the output from the inverter to the high-voltage transformer can be equalized.

第1図及び第7図の実施例において、位相差又は周波
数をそれぞれ単独に制御して、管電圧を制御する例につ
いて述べたが、これに限定するものではなく、位相差と
周波数を併用又は同時に制御する場合にも適用できるこ
とはもちろんである。
In the embodiment of FIG. 1 and FIG. 7, an example has been described in which the tube voltage is controlled by independently controlling the phase difference or the frequency. However, the present invention is not limited to this. Needless to say, the present invention can be applied to the case where control is performed simultaneously.

なお、上記実施例は、インバータはトランジスタを用
いたフルブリツジ型で、共振回路は直列共振回路として
説明したが、本発明はそれらに限定することなく変更が
可能であることは言うまでもない。例えば、周波数制御
の場合はインバータのスイツチング素子をトランジスタ
に替えてサイリスタのような自己消弧素子型の素子を用
いても良く、またフルブリツジ型インバータの代わりに
プツシユプル型インバータでも良い。更に、共振回路は
直列共振に代え、高圧変圧器の漏洩インダクタンスと二
次巻線の浮遊容量を共振素子として用いるものでもよ
い。
In the above embodiment, the inverter is a full bridge type using a transistor, and the resonance circuit is a series resonance circuit. However, it is needless to say that the present invention is not limited thereto and can be modified. For example, in the case of frequency control, a switching element of the inverter may be replaced with a transistor and a self-turn-off element such as a thyristor may be used, or a push-pull inverter may be used instead of a full-bridge inverter. Further, the resonance circuit may use the leakage inductance of the high-voltage transformer and the stray capacitance of the secondary winding as the resonance element instead of the series resonance.

さらに、直流電源1を、商用電源から交流を受電し直
流に整流して平滑することによつて得る方式のものにも
適用できる。
Further, the present invention can be applied to a system in which the DC power supply 1 is obtained by receiving AC from a commercial power supply, rectifying the DC power into DC, and smoothing the DC power.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、高圧変圧器の直流偏磁が抑制され、
鉄心の磁束密度を大きく設定できるので、高圧変圧器の
小型,軽量化が可能となる。
According to the present invention, DC bias of the high-voltage transformer is suppressed,
Since the magnetic flux density of the iron core can be set large, the size and weight of the high-voltage transformer can be reduced.

また、鉄心の磁歪振動も低減され、騒音も小さくでき
るという効果がある。
Further, there is an effect that magnetostrictive vibration of the iron core is reduced and noise can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明によるX線装置の一実施例を示す回路
図、第2図は出力電力が最大となるように制御する場合
の動作を示すタイミング線図、第3図は出力電力が小さ
くなるように制御する場合の動作を示すタイミング線
図、第4図は位相差と管電圧との関係を負荷抵抗値をパ
ラメータとして示す図、第5図は第1図の位相制御回路
のブロツク図、第6図はそのタイミング線図、第7図は
本発明の他の実施例のX線装置の回路図、第8図は周波
数と管電圧との関係を負荷抵抗値をパラメータとして示
す図、第9図は第7図の周波数制御回路のブロツク図、
第10図はそのタイミング線図、第11図は第9図の周波数
決定回路の電圧と周波数との関係を示す図である。 1……直流電源、2……インバータ、3……変圧器、4
……整流回路、5……負荷(X線管)、6……共振コン
デンサ、7……分圧器、9……誤差増幅回路、10……位
相制御回路、10c,12i……誤差ホールド回路、11a〜11d
……駆動回路、12……周波数制御回路、Tr1〜Tr4……ト
ランジスタ、D1〜D8……ダイオード。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the X-ray apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a timing diagram showing an operation when controlling the output power to be maximum, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the phase difference and the tube voltage using load resistance as a parameter, and FIG. 5 is a block diagram of the phase control circuit shown in FIG. , FIG. 6 is a timing diagram thereof, FIG. 7 is a circuit diagram of an X-ray apparatus according to another embodiment of the present invention, FIG. 8 is a diagram showing the relationship between frequency and tube voltage using load resistance as a parameter, FIG. 9 is a block diagram of the frequency control circuit of FIG. 7,
FIG. 10 is a timing diagram, and FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the voltage and the frequency of the frequency determining circuit of FIG. 1 DC power supply 2 Inverter 3 Transformer 4
... Rectifier circuit, 5 ... Load (X-ray tube), 6 ... Resonant capacitor, 7 ... Voltage divider, 9 ... Error amplifier circuit, 10 ... Phase control circuit, 10c, 12i ... Error hold circuit, 11a-11d
...... drive circuit, 12 ...... frequency control circuit, T r1 through T r4 ...... transistor, D 1 to D 8 ...... diode.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】直流電源と、この直流電源の出力電圧を高
周波交流に変換する共振型インバータと、このインバー
タの出力電圧を昇圧する高圧変圧器と、この高圧変圧器
の出力電圧を整流する整流回路と、この整流回路の出力
電圧が印加されるX線管と、前記インバータの動作位相
若しくは動作周波数又はこれらの両方の前記インバータ
の動作点を制御して前記X線管に印加する電圧を制御す
る制御手段とを有するインバータ式X線装置において、
前記制御手段は、前記インバータの動作の1周期の正、
負の半周期同志で前記動作点を制御する信号を一定に保
持する制御信号保持手段と、この制御信号保持手段の出
力と基準値とを比較して前記動作点を決定する動作点決
定手段とを備え、この動作点決定手段で決定した前記イ
ンバータの動作点を前記インバータの動作の1周期の
正、負の半周期同志で一定にして前記インバータより前
記高圧変圧器へ出力する電圧時間積を等しくすることを
特徴とするインバータ式X線装置。
1. A DC power supply, a resonant inverter for converting an output voltage of the DC power supply to a high-frequency AC, a high-voltage transformer for boosting an output voltage of the inverter, and a rectifier for rectifying an output voltage of the high-voltage transformer. A circuit, an X-ray tube to which an output voltage of the rectifier circuit is applied, and an operating phase or an operating frequency of the inverter or both of the operating points of the inverter to control a voltage applied to the X-ray tube. And an inverter type X-ray apparatus having
The control means includes: a positive signal for one cycle of the operation of the inverter;
Control signal holding means for holding a signal for controlling the operating point at a negative half cycle together, and operating point determining means for determining the operating point by comparing the output of the control signal holding means with a reference value; And the voltage-time product output from the inverter to the high-voltage transformer by making the operating point of the inverter determined by the operating point determining means constant between positive and negative half cycles of one cycle of the operation of the inverter. An inverter-type X-ray apparatus characterized by making them equal.
【請求項2】直流電源と、この直流電源の出力電圧を高
周波交流に変換する共振型インバータと、このインバー
タの出力電圧を昇圧する高圧変圧器と、この高圧変圧器
の出力電圧を整流する整流回路と、この整流回路の出力
電圧が印加されるX線管と、このX線管へ印加された電
圧を検出する管電圧検出器と、管電圧設定信号と前記管
電圧検出器の検出信号とを比較しその差分を増幅し、こ
の増幅信号に応じた制御信号で前記インバータの動作位
相若しくは動作周波数又はこれらの両方の前記インバー
タの動作点を制御して前記X線管に印加する電圧を帰還
制御する手段とを有するインバータ式X線装置におい
て、前記帰還制御する手段は、前記インバータの動作の
1周期の正、負の半周期同志で前記制御信号を一定に保
持する制御信号保持手段と、この制御信号保持手段の出
力と基準値とを比較して前記インバータの動作点を決定
する動作点決定手段とを備え、この動作点決定手段で決
定した前記インバータの動作点を前記インバータの動作
の1周期の正、負の半周期同志で一定にして前記インバ
ータより前記高圧変圧器へ出力する電圧時間積を等しく
することを特徴とするインバータ式X線装置。
2. A DC power supply, a resonant inverter for converting an output voltage of the DC power supply into a high-frequency AC, a high-voltage transformer for boosting an output voltage of the inverter, and a rectifier for rectifying an output voltage of the high-voltage transformer. A circuit, an X-ray tube to which an output voltage of the rectifier circuit is applied, a tube voltage detector for detecting a voltage applied to the X-ray tube, a tube voltage setting signal, and a detection signal of the tube voltage detector. And the difference is amplified, and the control signal corresponding to the amplified signal controls the operating phase or operating frequency of the inverter or both of the operating points of the inverter and feeds back the voltage applied to the X-ray tube. And a control signal holding means for holding the control signal constant at positive and negative half periods of one cycle of the operation of the inverter. And an operating point determining means for determining an operating point of the inverter by comparing an output of the control signal holding means with a reference value, and determining an operating point of the inverter determined by the operating point determining means. An inverter-type X-ray apparatus wherein the positive and negative half periods of one cycle of the operation are constant to equalize a voltage-time product output from the inverter to the high-voltage transformer.
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