JP3107169B2 - インバータ式ｘ線高電圧装置 - Google Patents
インバータ式ｘ線高電圧装置Info
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- JP3107169B2 JP3107169B2 JP03265383A JP26538391A JP3107169B2 JP 3107169 B2 JP3107169 B2 JP 3107169B2 JP 03265383 A JP03265383 A JP 03265383A JP 26538391 A JP26538391 A JP 26538391A JP 3107169 B2 JP3107169 B2 JP 3107169B2
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- Japan
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- current
- switch
- circuit
- switching element
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- Inverter Devices (AREA)
- X-Ray Techniques (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インバータ式Ｘ線高電
圧装置に係り、特にそのインバータ回路に関する。
圧装置に係り、特にそのインバータ回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】インバータ５は電力の変換手段として用
いられており、この構成を図６により説明する。インバ
ータ５はスイッチング素子２ａと２ｂからなる第一の直
列接続体と、この第一の直列接続体に並列に接続された
スイッチング素子２ｃと２ｄからなる第二の直列接続体
とを有してなる。そして、スイッチング素子２ａと２ｃ
は直流電源の正極へ、スイッチング素子２ｂと２ｄは負
極へ接続されている。さらにスイッチング素子２を駆動
させるために駆動回路６が設けられている。
いられており、この構成を図６により説明する。インバ
ータ５はスイッチング素子２ａと２ｂからなる第一の直
列接続体と、この第一の直列接続体に並列に接続された
スイッチング素子２ｃと２ｄからなる第二の直列接続体
とを有してなる。そして、スイッチング素子２ａと２ｃ
は直流電源の正極へ、スイッチング素子２ｂと２ｄは負
極へ接続されている。さらにスイッチング素子２を駆動
させるために駆動回路６が設けられている。
【０００３】そして近年では、インバータの大電力化や
動作周波数の高周波化が図られている。このためインバ
ータ５のスイッチング素子２は大容量で高速なものが望
まれ、例えば百ｋＷ程度の出力の電力変換では、スイッ
チング素子２として通常ＩＧＢＴが用いられる。しか
し、ＩＧＢＴのような大容量のスイッチング素子を用い
た場合にはアーム過電流も大電流となるため、スイッチ
ング素子２ａまたは２ｄが切れてからスイッチング素子
２ｂまたは２ｃを動作させる、つまりターンオフ検出を
してインバータ回路を正常に動作させる必要がある。こ
のため、従来は図７に示すようにスイッチング素子２を
接続する配線８に変流器１１を設けてコレクタ電流の遮
断を検出していた。
動作周波数の高周波化が図られている。このためインバ
ータ５のスイッチング素子２は大容量で高速なものが望
まれ、例えば百ｋＷ程度の出力の電力変換では、スイッ
チング素子２として通常ＩＧＢＴが用いられる。しか
し、ＩＧＢＴのような大容量のスイッチング素子を用い
た場合にはアーム過電流も大電流となるため、スイッチ
ング素子２ａまたは２ｄが切れてからスイッチング素子
２ｂまたは２ｃを動作させる、つまりターンオフ検出を
してインバータ回路を正常に動作させる必要がある。こ
のため、従来は図７に示すようにスイッチング素子２を
接続する配線８に変流器１１を設けてコレクタ電流の遮
断を検出していた。
【０００４】
【発明が解決しようする課題】上記従来技術はインバー
タのスイッチング素子を接続する配線に変流器を設けた
ため、変流器自体が大きいので回路配線が長くなり、そ
のインダクタンスの増大によりスイッチング素子のター
ンオン、ターンオフ時のノイズ発生と、エネルギ吸収回
路の大型化を招いていた。
タのスイッチング素子を接続する配線に変流器を設けた
ため、変流器自体が大きいので回路配線が長くなり、そ
のインダクタンスの増大によりスイッチング素子のター
ンオン、ターンオフ時のノイズ発生と、エネルギ吸収回
路の大型化を招いていた。
【０００５】そこで本発明の目的は、インバータ回路の
主回路配線に影響を与えずにインバータを短絡させない
ように各スイッチング素子を所定の順序で動作させるこ
とにある。
主回路配線に影響を与えずにインバータを短絡させない
ように各スイッチング素子を所定の順序で動作させるこ
とにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、直流電源と、第一と第二のスイッチとの直列接続体
とこの直列接続体に並列に接続された第三と第四のスイ
ッチとの直列接続体とからなり前記直流電源の出力電圧
を交流に変換するインバータと、このインバータの各ス
イッチをそれぞれ所定の順序で動作させる駆動回路とを
有し、上記インバータの出力電圧を昇圧してＸ線管に印
加しＸ線を放射するインバータ式Ｘ線高電圧装置におい
て、上記インバータの各スイッチに流れる電流を検出す
る検出器と、この検出器の出力値と各スイッチに流れる
電流のターンオフ電流を判定する基準値を比較する手段
と、この比較手段でターンオフ電流と検出された信号に
より上記インバータの各スイッチの動作を制御する手段
とを備えたものである。
に、直流電源と、第一と第二のスイッチとの直列接続体
とこの直列接続体に並列に接続された第三と第四のスイ
ッチとの直列接続体とからなり前記直流電源の出力電圧
を交流に変換するインバータと、このインバータの各ス
イッチをそれぞれ所定の順序で動作させる駆動回路とを
有し、上記インバータの出力電圧を昇圧してＸ線管に印
加しＸ線を放射するインバータ式Ｘ線高電圧装置におい
て、上記インバータの各スイッチに流れる電流を検出す
る検出器と、この検出器の出力値と各スイッチに流れる
電流のターンオフ電流を判定する基準値を比較する手段
と、この比較手段でターンオフ電流と検出された信号に
より上記インバータの各スイッチの動作を制御する手段
とを備えたものである。
【０００７】
【作用】第一または第四のスイッチに流れる電流を検出
器により検出して、この検出器より検出された電流を比
較手段により第一または第四のスイッチに流れる電流の
ターンオフ電流を判定する基準値と比較する。そして、
この比較手段により第一または第四のスイッチがターン
オフと判定された場合に、制御手段から第一または第四
のスイッチがターンオフした後に第二または第三のスイ
ッチがターンオンするように動作させる信号を駆動回路
に送る。また、制御手段は第一または第四のスイッチの
動作と第二または第三のスイッチの動作が一緒にならな
いような不動作時間を設けて制御する。
器により検出して、この検出器より検出された電流を比
較手段により第一または第四のスイッチに流れる電流の
ターンオフ電流を判定する基準値と比較する。そして、
この比較手段により第一または第四のスイッチがターン
オフと判定された場合に、制御手段から第一または第四
のスイッチがターンオフした後に第二または第三のスイ
ッチがターンオンするように動作させる信号を駆動回路
に送る。また、制御手段は第一または第四のスイッチの
動作と第二または第三のスイッチの動作が一緒にならな
いような不動作時間を設けて制御する。
【０００８】
【実施例】以下、本発明は実施例を添付図面に基づいて
説明する。図１は本発明の一実施例を示すターンオフ検
出用のコイルを用いた回路図であり、直流電源１と、イ
ンバータ５と、駆動回路６と、ターンオフ検出用コイル
１５と、比較回路２３と、制御回路２４とを有し、この
出力によりＸ線管装置１０を動作させる。また、上記Ｘ
線管装置１０はインバータ５の出力交流電圧を昇圧する
高圧変圧器１９と、この高圧変圧器１９の出力を直流に
変換する高圧整流器２０と、この高圧整流器２０の出力
直流電圧が印加されるＸ線管２１とを有してなる。この
場合、上記インバータ５の交流出力は高圧変圧器１９と
コンデンサ２２とからなる直列回路に供給されるように
なっており、上記高圧変圧器１９の持つ漏れリアクタン
スとコンデンサ２２の容量とで直列共振回路が構成さ
れ、インバータ５に流れる電流波形は正弦波状として、
電磁誘導ノイズやＩＧＢＴ等のスイッチング素子２のス
イッチング損失の低減を図っている。
説明する。図１は本発明の一実施例を示すターンオフ検
出用のコイルを用いた回路図であり、直流電源１と、イ
ンバータ５と、駆動回路６と、ターンオフ検出用コイル
１５と、比較回路２３と、制御回路２４とを有し、この
出力によりＸ線管装置１０を動作させる。また、上記Ｘ
線管装置１０はインバータ５の出力交流電圧を昇圧する
高圧変圧器１９と、この高圧変圧器１９の出力を直流に
変換する高圧整流器２０と、この高圧整流器２０の出力
直流電圧が印加されるＸ線管２１とを有してなる。この
場合、上記インバータ５の交流出力は高圧変圧器１９と
コンデンサ２２とからなる直列回路に供給されるように
なっており、上記高圧変圧器１９の持つ漏れリアクタン
スとコンデンサ２２の容量とで直列共振回路が構成さ
れ、インバータ５に流れる電流波形は正弦波状として、
電磁誘導ノイズやＩＧＢＴ等のスイッチング素子２のス
イッチング損失の低減を図っている。
【０００９】ターンオフ検出用コイル１５は、本実施例
ではスイッチング素子２であるＩＧＢＴのコレクタ端子
２´に巻きつける。このコイル１５は非常に小型であり
図５に示すように巻もどしを施しているため自己誘導に
よる回路への悪影響がない。
ではスイッチング素子２であるＩＧＢＴのコレクタ端子
２´に巻きつける。このコイル１５は非常に小型であり
図５に示すように巻もどしを施しているため自己誘導に
よる回路への悪影響がない。
【００１０】スイッチング素子２にコレクタ電流が流れ
ると、電磁誘導によりコイル１５にはコレクタ電流の微
分値が流れる。この電流信号は比較回路２３に送られ基
準値と比較する。この基準値はコレクタ電流遮断時つま
りターンオフ時にコイルに流れる電流を調べるもので、
ノイズ等が反応しないように遮断時の電流に合わせた値
に設定する。そして遮断時の電流がこの基準値を超える
ことによりターンオフであることを検出し、この検出信
号を制御回路２４に送る。制御回路２４はターンオフ検
出信号を受けて駆動回路６にインバータ５が短絡しない
ように制御する信号を送り、駆動回路６からスイッチン
グ素子２へ駆動信号を送り動作させる。
ると、電磁誘導によりコイル１５にはコレクタ電流の微
分値が流れる。この電流信号は比較回路２３に送られ基
準値と比較する。この基準値はコレクタ電流遮断時つま
りターンオフ時にコイルに流れる電流を調べるもので、
ノイズ等が反応しないように遮断時の電流に合わせた値
に設定する。そして遮断時の電流がこの基準値を超える
ことによりターンオフであることを検出し、この検出信
号を制御回路２４に送る。制御回路２４はターンオフ検
出信号を受けて駆動回路６にインバータ５が短絡しない
ように制御する信号を送り、駆動回路６からスイッチン
グ素子２へ駆動信号を送り動作させる。
【００１１】また、上記の動作を図３、図６により信号
を含めて説明すると、まずスイッチング素子２ａと２ｂ
の関係についてみると、制御回路２４から制御信号Ｓ1
を駆動回路６ａに送り、駆動回路６ａはこの制御信号Ｓ
1を受けて駆動信号Ｖｇ1をスイッチング素子２ａに送
る。すると、スイッチング素子２ａにはコレクタ電流Ｉ
ｃ1が流れる。ここで、駆動信号Ｖｇ1とコレクタ電流Ｉ
ｃ1の間にはストレージタイムＴｓがあるが、これはス
イッチング素子２ａの動作の遅れ時間を表わしている。
を含めて説明すると、まずスイッチング素子２ａと２ｂ
の関係についてみると、制御回路２４から制御信号Ｓ1
を駆動回路６ａに送り、駆動回路６ａはこの制御信号Ｓ
1を受けて駆動信号Ｖｇ1をスイッチング素子２ａに送
る。すると、スイッチング素子２ａにはコレクタ電流Ｉ
ｃ1が流れる。ここで、駆動信号Ｖｇ1とコレクタ電流Ｉ
ｃ1の間にはストレージタイムＴｓがあるが、これはス
イッチング素子２ａの動作の遅れ時間を表わしている。
【００１２】スイッチング素子２ａにコレクタ電流Ｉｃ
1が流れると電磁誘導によってコイル１５に流れる電流
Ｉｌ1は、コレクタ電流Ｉｃ1の微分値であるためコレク
タ電流導通時つまりターンオン時には正の跳上り電流
が、ターンオフ時には負の跳上り電流が流れる。そして
このターンオフ時にコイル１５に流れる電流Ｉｌ1と基
準値を比較して、この電流Ｉｌ1が基準値を超えるつま
り電流Ｉｌ1が基準値より低いと、スイッチング素子２
ａのターンオフを検出する。このターンオフを検出後数
μｓのデッドタイムＴｄを設けてからスイッチング素子
２ｂを動作させるための制御信号Ｓ2を送る。
1が流れると電磁誘導によってコイル１５に流れる電流
Ｉｌ1は、コレクタ電流Ｉｃ1の微分値であるためコレク
タ電流導通時つまりターンオン時には正の跳上り電流
が、ターンオフ時には負の跳上り電流が流れる。そして
このターンオフ時にコイル１５に流れる電流Ｉｌ1と基
準値を比較して、この電流Ｉｌ1が基準値を超えるつま
り電流Ｉｌ1が基準値より低いと、スイッチング素子２
ａのターンオフを検出する。このターンオフを検出後数
μｓのデッドタイムＴｄを設けてからスイッチング素子
２ｂを動作させるための制御信号Ｓ2を送る。
【００１３】次に、全てのスイッチング素子２の動作を
図７に示す。スイッチング素子２ａと２ｂは上記と同様
の動作をする。またスイッチング素子２ｃはスイッチン
グ素子２ｂに位相差φを付けたもので、スイッチング素
子２ｄはスイッチング素子２ａに位相差φを付けたもの
で動作は上記の場合と同様である。
図７に示す。スイッチング素子２ａと２ｂは上記と同様
の動作をする。またスイッチング素子２ｃはスイッチン
グ素子２ｂに位相差φを付けたもので、スイッチング素
子２ｄはスイッチング素子２ａに位相差φを付けたもの
で動作は上記の場合と同様である。
【００１４】このようにスイッチング素子２ａまたは２
ｄのターンオフ検出後にデッドタイムＴｄを設けること
によって、スイッチング素子２ａと２ｂのまたはスイッ
チング素子２ｃと２ｄのアーム短絡を防止することがで
きる。
ｄのターンオフ検出後にデッドタイムＴｄを設けること
によって、スイッチング素子２ａと２ｂのまたはスイッ
チング素子２ｃと２ｄのアーム短絡を防止することがで
きる。
【００１５】また、比較回路２３及び制御回路２４を駆
動回路６に内蔵することによって、コイル１５の小型化
と共に装置全体の小型化が図られる。
動回路６に内蔵することによって、コイル１５の小型化
と共に装置全体の小型化が図られる。
【００１６】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成された
ので、アーム短絡をさせないでインバータを確実に動作
させることができる。また検出器自体が小型であるため
無理に取り付けることがなく主回路配線に悪影響を及ぼ
すことがない。さらに比較回路の基準値をターンオフ電
流値とほぼ同程度にすると高精度にターンオフを検出で
きる。
ので、アーム短絡をさせないでインバータを確実に動作
させることができる。また検出器自体が小型であるため
無理に取り付けることがなく主回路配線に悪影響を及ぼ
すことがない。さらに比較回路の基準値をターンオフ電
流値とほぼ同程度にすると高精度にターンオフを検出で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す回路図
【図２】コイルをスイッチング素子の端子に巻きつけた
図
図
【図３】コイルの構造を表す図
【図４】第一と第二のスイッチの動作を示す波形
【図５】インバータの動作を示す波形
【図６】従来のインバータ回路を示す回路図
【図７】インバータのスイッチの配線に変流器を巻きつ
けた図
けた図
１ 直流電源 ２ スイッチング素子 ５ インバータ ６ 駆動回路 ８ 配線 １０ Ｘ線管装置 １１ 変流器 １５ コイル １９ 高圧変圧器 ２０ 高圧変流器 ２１ Ｘ線管 ２２ コンデンサ ２３ 比較回路 ２４ 制御回路 Ｓ 制御信号 Ｖｇ 駆動信号 Ｉｃ コレクタ電流 Ｉｌ コイルの電流
Claims (1)
- 【請求項１】直流電源と、第一と第二のスイッチとの直
列接続体とこの直列接続体に並列に接続された第三と第
四のスイッチとの直列接続体とからなり前記直流電源の
出力電圧を交流に変換するインバータと、このインバー
タの各スイッチをそれぞれ所定の順序で動作させる駆動
回路とを有し、上記インバータの出力電圧を昇圧してＸ
線管に印加しＸ線を放射するインバータ式Ｘ線高電圧装
置において、上記インバータの各スイッチに流れる電流
を検出する検出器と、この検出器の出力値と各スイッチ
に流れる電流のターンオフ電流を判定する基準値を比較
する手段と、この比較手段でターンオフ電流と検出され
た信号により上記インバータの各スイッチの動作を制御
する手段とを備えたことを特徴とするインバータ式Ｘ線
高電圧装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03265383A JP3107169B2 (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | インバータ式ｘ線高電圧装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03265383A JP3107169B2 (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | インバータ式ｘ線高電圧装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0582288A JPH0582288A (ja) | 1993-04-02 |
| JP3107169B2 true JP3107169B2 (ja) | 2000-11-06 |
Family
ID=17416420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03265383A Expired - Fee Related JP3107169B2 (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | インバータ式ｘ線高電圧装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3107169B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3522352B1 (en) * | 2016-09-27 | 2022-04-27 | Hitachi, Ltd. | Electrical device, and diagnostic apparatus for electrical device |
-
1991
- 1991-09-18 JP JP03265383A patent/JP3107169B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0582288A (ja) | 1993-04-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |