JPH0322400A

JPH0322400A - 回転陽極ｘ線管作動用発生器

Info

Publication number: JPH0322400A
Application number: JP2146056A
Authority: JP
Inventors: Gerd Vogler; ゲルド　フォーグラー; Wulf Muller; ヴルフ　ミュラー
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1989-06-03
Filing date: 1990-06-04
Publication date: 1991-01-30
Anticipated expiration: 2013-12-14
Also published as: DE3918164A1; JP2836196B2; US5060252A; EP0401901B1; DE59007598D1; EP0401901A3; EP0401901A2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、その巻線が回転陽極及び回転子用に高電圧を
供給する高電圧発生器に接続された固定子と協働する回
転子に回転陽極が接続された回転陽極Ｘ線管を作動させ
る発生器に係る。

この種の発生器は、米国特許明細書第４，１０７．５３
５号により従来技術として知られている。

固定子巻線又は固定子が回転子と同じ高電位である場合
、回転子及び固定子間の「空』隙は従来のＸ線管におけ
るより実質的に小さくなり、ここで回転子は高電圧を伝
導し、固定子は接地され、小さい間隙は実質的によい駆
動効率をもたらす。これに関する欠点は、陽極側高電圧
（例えば７５ｋＶ）及び低周波数（例えば５０又は１５
０Ｈｚ）用に設けられなければならず、所望の回転速度
に整合される多相絶縁変圧器は固定子巻線用の電流を発
生する必要がある。かかる絶縁変圧器は相対的にかさば
り、高価である。

本発明の目的は、絶縁変圧器用の費用が削減されうるよ
うな方法で前記の複数の発生器を構成することである。

この目的は、交番流圧源にその一次巻線を接続されつる
絶縁変圧器が設けられ、絶縁変圧器の二次巻線は、整流
電圧から固定子巻線用の交流電流を発生するインバータ
に供給する為の整流器に接続され、インバータは流電流
的に高電圧発生器に接続される本発明により達成される
。

従って、公知の装置では、固定子電流は多相絶縁変圧器
を介して高リアクティブ成分で伝送されなければならず
、本発明の場合には、固定子電流を供給するインバータ
に供給する有効電力のみが（単相）絶縁変圧器を介して
送られる。いずれにせよ、固定子電流の周波数が主要周
波数からずれる場合、インバータが必要である。本発明
では、このインバータは陽極側高電圧電位で動作する。

本発明の望ましい別な展開は、交流電圧源により一次巻
線に供給される交流電圧の周波数がインバータにより供
給された電流の周波数より実質的に高いことを提供する
。従って、交流電圧源の周波数が例えば数ｋＨｚと数百
ｋＨｚの間にある時、絶縁変圧器の全容量は実質的に減
少されつる。この絶縁変圧器は、コスト効果的なフエラ
イトコア及びカプセル化された二次コイルを含み、設計
的に似ているテレビジョン受像機用の線路変圧器よりほ
んの少しだけ大きい。

別な実施例は、交流電圧源が直流電圧源により供給され
た直流電圧から交流電圧パルスを発生するスイッチング
装置を含むことを提供する。かかる交流電圧源は特にコ
スト効果的方法で製造されつる。

本発明の更に別な実施例では、調整回路が直流電圧源か
ら引き出された電流を安定化する為設けられることか提
供される。その結果、直流電圧源により供給された直流
は安定化され、その結果インバータにより供給された固
定子電流も安定化される。従って、それらは主要電圧で
の変動及び固定子巻線の抵抗の変化と無関係である。

本発明の別な実施例では、回転陽極Ｘ線管用の固定電流
及び高電圧が多重コア高電圧ケーブルを介して共に送ら
れることが提供される。一方、陽極又は陰極用の高電圧
を供給する２つの高電圧ケーブルに加えて、Ｘ線管は回
転陽極Ｘ線管で組立てられ、ここで回転子は高電圧変位
を導き、時間的平均で通常の方法でフレーム電位を導き
、更に固定子電流が供給される固定子ケーブルを必要と
し、このケーブルは本発明の本実施例では除去しうる。

固定子電流は多重コア高電圧ケーブルを介して供給され
る。３つの固定子巻線の場合には、このケーブルは３つ
のコアを有さなければならない。しかし、Ｘ線管用・の
高電圧ケーブルは陰極側の２つの加熱フィラメントに供
給を可能にする為、最初から３つのコアを有する。

以下図面のブロック系統図と共に本発明による実施例を
説明する。

図は回転陽極Ｘ線管１を示し、単に概略的に示したその
回転陽極１１は（管バルブ内に実際配置される）回転子
１２に接続される。回転子１２は、回転子の３つの巻線
１３．１４及びｌ５で駆動され、その巻線は三角に接続
され、互いに空間的に１２０°ずれ（また管バルブ外に
配置され）、回転子及び固定子間にある間隙は小さく、
従って良い駆動効率をもたらす。

回転陽極の駆動用の電気エネルギーはその出力電圧がコ
ンデンサ２２により平滑されるブリッジ接続された整流
器２１に主端子２で供給される：しかも、供給する６電
子管整流器を有する三相系を用いることも可能である。

コンデンサ電圧は、抵抗３３を介して直流電圧を十分に
高い周波数例えば２０ｋＨｚの交流電圧パルスに変換し
、その出力に接続される絶縁変圧器の一次巻線４１に供
給する回路３に供給される。回路３は２つの並列分岐を
有し、夫々は直列に接続された２つのスイッチ組合せ３
１．３２又は３３．３４を有する。各スイッチ組合せは
、逆方向に動作されるダイオードと制御自在の半導体ス
イッチの並列接続からなる。一次巻線４１は直列に接続
されたスイッチ組合せ３１．３２又は３３．３４の接続
点間に接続される。

スイッチ組合せは、絶縁変圧器の変換周波数に相当する
クロック周波数で、すなわち例えば２０ｋＨｚでクロッ
クパルス発生器３５により制御される。スイッチ組合せ
又はクロックパルス発生器３５によりそこに含まれた制
御可能スイッチの制御はプッシュブルでなされ、これに
より一方の相では交流は、スイッチ組合せ３１，巻線４
１及びスイッチ組合せ３４を介して流れ、他方の相では
、スイッチ接続３２（先行のスイッチング相とは反対の
方向に），一次巻線４１及びスイッチ組合せ３３を介し
て流れる。

絶縁変圧器４は、その一次巻線での低電圧電位をその二
次巻線での陽極側高電圧電位から絶縁する。絶縁変圧器
が動作される比較的高い周波数（２０ｋＨｚ）のために
、二次巻線が絶縁目的用にカプセル化される小さい断面
の安価なフエライトコアを含みうる。

第２次巻線４２での交流電圧は、ブリッジ接続された整
流器４１の出力で変圧器６の一次巻線６ｌに直列に接続
されたコンデンサ５２と共にブリッジ接続された整流器
５１により整流される。

スイッチング装置３，絶縁変圧器４，整流器５１，コン
デンサ５２およひ記憶チョークとして作用する変圧器６
の一次巻線６１は、並列プッシュブル変圧器タイプの切
換えられたモードの電源を形成する。この切換えられた
モードの電源は、コンデンサ２２での直流電圧を良い効
率でコンデンサ５２での直流電圧に変換するのを許容し
、コンデンサ２２の端子がフレーム電位を略伝導し、一
方でコンデンサ５２の端子がより後に詳細に説明する如
く高電圧電位を略伝導する。

コンデンサ５２での電圧は、３つの固定子巻線１３．１
４及び１５用に電流を供給するインバータ７に供給され
る。インバータ７は、毎回２つのスイッチ組合せ７１，
７４：７３，７６．７５．７２の直列接続からなるコン
デンサ５２に並列に接続された３つの分岐を有する３相
インバータである。３つの分岐のスイッチ組合せ間の３
つの接続点は、各１つの線を介して三角に接続される固
定子巻線１３・・・１５の３つの端子に接続される。

スイッチ組合せ７ｌ・・・７６はスイッチ組合せ３ｌ・
・・３４と同じ構成を有することができ、制御されたス
イッチが毎回、バイボーラトランジスタ，ＭＯＳＦＥＴ
又はＧＴＯサイリスタ又はそれらの組み合わせにより形
成されることか可能である。

これに対し、電流零の後までブロックしない通常のサイ
リスタはスイッチとして不適である。

スイッチ組合せ７ｌ・・・７６は、分岐の上又は下部に
位置したスイッチ組合せ７４，７６．７２又は７１．７
３．７５が順次導通になるように、クロックパルス発生
器８により制御され、同時に同じ分岐に位置しないスイ
ッチ組合せは各他の部分で順次導通になる。例えば、そ
の間に下部左側分岐でのスイッチ７Ｉかつ導通ずる時間
の前半中、上部右側分岐でのスイッチ７２が導通し、後
半中それは上部の中央分岐でのスイッチ７６である。

この為、クロックパルス発生器８はスイッチ組合せ７１
・・・７６に接続されるその出力８ｌ・・・８６にｌ５
０＆の周波数を有する６つのクロツクパルスを供給し、
３つの上部スイッチ７２．７４及び７６の制御線８２．
８４及び８６のは下部スイッチ７１．７３及び７５用の
制御線８１．８３及び８５の電位に関して適宜な量だけ
スタガされる。系統的に図示する如く、遂次出力８ｌ・
・・８６でのクロツクパルスは、互いに関して各６０°
だけ夫々ずれ、それに接続されたスイッチを各周期の３
番目中導通させる。従って、固定子巻線の３つの入力で
、上記のこれらの巻線に示された相互にスタガされた輪
郭の１　５　０　Ｈｚの階段状電圧になる。

６つの相互に位相スタガされたクロックパルスは、クロ
ツクパルス発生器８で、例えば、位相スタガされたクロ
ックパルスが生じるようその出力が論理ゲートを介して
組合わされる二進計数回路と共に（９００Ｈｚでの）６
倍のクロック周波数の発振器から取り出される；発振器
，二進計数回路及び論理ゲー１・は図にはより詳細には
示していない。クロックパルス発生器８用の供給電圧は
変圧器６の二次巻線６２の出力電圧の整流で発生される
。確かに、この変圧器の一次巻線６ｌは整流器５１の出
力に位置し、これにより直流はこれを通って、流れるが
、変換可能な交流電圧は、ブリッジ接続された整流器５
１か周期的にのみ電圧を供給し、切換えられたモードの
レギュレータ原理に応じてフリーホイーリングダイオー
ドとして間隔で作用する事実により生じる。従って、直
流は、三角に重畳された交流電流成分でコンデンサ５２
を再充電するよう巻線６ｌを流れる。従って、変圧器６
の一次巻線６ｌは、一方で切換えられたモードの電源３
，４等で記憶チョークとして機能し、他方で交流電流成
分を変換し、クロック発生器８用の供給電圧を発生する
変圧器６の一次巻線を形成するという二重の機能を有す
る。

３つの分岐での接続点を３つの固定子端子に接続する３
つの線の１つは高電圧発生器９１の出力に接続される。

この高電圧発生器は、上記の線を介して後者に供給され
る回転陽極用の高電圧（フレームに介して正）を供給す
る。従って、クロックパルス発生器８及び二次巻線４２
の接続でインバータ７も高電圧に接続される。

負の高電圧は高電圧発生器９２で発生される。

高電圧発生器９２の出力は、Ｘ線管の２つの加熱フィラ
メント用の電流を供給する加熱電流変圧器郡９３の３つ
の出力線の１つに接続される。陽極又は陰極用の高電圧
及び固定子電流又は加熱フィラメント電流は図に系統的
に示す１つの高電圧ケーブル９４又は９５を介してＸ線
管組立体に送られる。一方、フレーム上に動作する固定
子を有する従来のＸ線管組立体では、それを介して固定
子電流が流れる固定子ケーブルは常に回転陽極を駆動す
ることが要求され、固定子電流及び高電圧が同じ高電圧
ケーブル９４を介して送られつるので、本発明の場合で
はかかるケーブルは省略しうる。

コンデンサ２２から抵抗２３を介してスイッチング装置
３に流れる直流は、回転子ｌ２に作用する駆動トルクを
決める固定子巻線１３．１４及び１５に流れる交流電流
の振幅の精密な目安であることが分かる。従って、スイ
ッチング装置３に流れる直流電流を安定することにより
、回転陽極駆動は、例えば温度の変化の結果として生し
うる高電圧ケーブル又は固定子巻線での線抵抗の変動に
ついて、主電圧変動から安定されうる。駆動ｌ−ルク又
は固定子電流の安定化は同時に電力損失を最小に保つ。

直流を安定化する為に必要とされる調整回路は、抵抗２
３での直流に比例する電圧を所定値と比較し、抵抗器２
３での直流電圧が所定値に相当するような方法でその機
能としてスイッチ組合せ３１・・・３４用のスイッチン
グパルスの幅を変えるパルス幅変調器３６を含む。

【図面の簡単な説明】

図は本発明による発生器のブロック系統図である。 ■・・・回転陽極Ｘ線管、３・・・回路、４・・・絶縁
変圧器、６・・・変圧器、７・・・インバータ、８．３
５・・・クロックパルス発生器、ｌ１・・・回転陽極、
１２回転子、１３，１４．１５・・・巻線、２１．５１
・・・整流器、２２．５２・・・コンデンサ、２３・・
・抵抗、３１，３２，３３，３４，７１，７２，７３，
７４，７５，７６・・・スイッチング接続、３６・・・
パルス幅変調器、４１．６１一次巻線、４２．６２・・
・二次巻線、８１，８２，８３．８４，８５．８６・・
・制御線、９１．９２・・・高圧発生器、９３・・・加
熱電流変圧器郡、９４．９５・・・高圧ケーブル。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）回転陽極（１１）が固定子と協働する回転子に接
続され、固定子の巻線（１３、１４、１５）が回転陽極
及び回転子用に高電圧を供給する高電圧発生器（９１）
に接続される回転陽極Ｘ線管（１）を作動させる発生器
であって、交流電圧源（２、３）にその一次巻線（４１
）を接続されうる絶縁変圧器（４）が設けられ、絶縁変
圧器の二次巻線（４２）は、整流電圧から固定子巻線用
の交流電流を発生するインバータ（７）に供給する為の
整流器（５１）に接続され、インバータ（７）は電流的
に高電圧発生器（９１）に接続されることを特徴とする
発生器。
（２）交流電圧源（２、３）により一次巻線に供給され
る交流電圧の周波数はインバータ（７）により供給され
た電流の周波数より実質的に高いことを特徴とする請求
項１記載の発生器。
（３）交流電圧源は、直流電圧源（２）により供給され
た直流電圧から交流電圧パルスを発生するスイッチング
装置（３）を含むことを特徴とする請求項２記載の発生
器。
（４）スイッチング装置、絶縁変圧器（４）及び整流器
（５１、５２）と共に切換えられたモード電源を形成す
る記憶チョーク（６１）が整流器（５１）の出力回路に
配置されることを特徴とする請求項３記載の発生器。
（５）調整回路が直流電圧源から引き出された電流を安
定化するよう設けられることを特徴とする請求項３又は
４記載の発生器。
（６）調整回路は、直流電圧源（２）及びスイッチング
装置（３）間に接続された抵抗（２３）と、抵抗（２３
）で直流電圧の機能としてスイッチング装置により供給
されたパルスの幅を変えるパルス幅変調器（３６）とを
含むことを特徴とする請求項５記載の発生器。
（７）記憶チョークは、二次巻線が整流器に接続される
変圧器（６）の一次巻線（６１）により形成され、該整
流器の出力電圧はインバータ（７）用のクロックパルス
を発生するクロックパルス発生器（８）の供給電圧とし
て作用することを特徴とする請求項４記載の発生器。
（８）回転陽極Ｘ線管用の固定子電流及び高電圧は多重
コア高電圧ケーブル（９４）を介して共に送られること
を特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか一項記載の
発生器。