JPH04347579A - 整流回路及びそれを用いたインバータ式ｘ線装置 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、三相電源用の交流／直
流変換手段としての整流回路及びそれを用いたインバー
タ式Ｘ線装置に関し、特に回路構成を大形化することな
く高い直流電圧を得ることができる整流回路及びそれを
用いたインバータ式Ｘ線装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】インバータ式Ｘ線装置は、インバータ回
路により負荷としてのＸ線管に高電圧を供給するもので
ある。上記インバータ回路は、近年、電力用のエネルギ
ー変換手段として盛んに用いられるようになってきた。 そして、半導体技術の進歩によりインバータ回路の大電
力化と高周波化が進められているが、これらに伴いイン
バータ回路における効率の低下が問題となり、原因とな
る損失を低減する努力が続けられている。

【０００３】まず、大電力化の際の効率低下に関与する
大きな損失として配線抵抗によって発生する損失があり
、これはインバータ回路を流れる電流値の２乗に比例す
るため、上記損失を小さくするためには電流を低減する
必要がある。次に、高周波化によるインバータ回路内の
スイッチング素子の損失増大を防ぐために、インバータ
回路を流れる電流波形を正弦波状として電流の少ない点
でスイッチングするいわゆる電流共振型インバータが開
発されている。この方式によるインバータ回路は、素子
のスイッチング損失が小さいという利点を持っているが
、一方でピーク電流が大きくなるため素子の導通損失が
大きいという欠点を有している。この場合、スイッチン
グ素子の導通損失は、その素子の特性で定まる飽和電圧
と通過電流との積で求められる。そして、上記スイッチ
ング素子が高速化するにつれて飽和電圧は高くなる傾向
にあり、素子の導通損失を小さくするためにはやはり電
流を低減する必要がある。

【０００４】これに対し、一定の電力を供給してなおか
つインバータ回路に流れる電流を低減する手法として、
インバータ回路への入力電圧を高くすることが考えられ
る。この場合、インバータ回路への入力電圧を高くして
も、インバータ回路自身か若しくはその後段にある変圧
器などで降圧することによって、希望の電圧と電流を得
ることはできる。そして、インバータ回路を用いた装置
を商用交流電源で用いる場合は、そのインバータ回路の
前段に、交流／直流変換手段としての整流回路が必要と
なる。

【０００５】ここで、従来の三相電源用の整流回路３は
、図４に示すように、三相交流電源４の各相毎に二つの
整流素子１ｕ，２ｕ；１ｖ，２ｖ；１ｗ，２ｗを直列接
続すると共にこれを三相分並列に有して成り、三相交流
電源４の出力電圧を入力して上記整流素子１ｕ，２ｕ；
１ｖ，２ｖ；１ｗ，２ｗで交流を直流に変換して、直流
の出力電圧を負荷側のインバータ回路５へ供給するよう
になっていた。なお、図４において、符号６ｕ，６ｖ，
６ｗは三相交流電源４のｕ相、ｖ相、ｗ相の電源側に発
生する高調波を制限するためのリアクタンスを示し、符
号７は出力電圧の直流フィルタ用のコンデンサを示し、
符号８は負荷抵抗を示している。そして、前述のように
上記インバータ回路５への入力電圧を高くするには、上
記整流回路３において出力電圧を昇圧してやればよい。

【０００６】上記の図４に示す三相電源用の整流回路３
においては、その出力電圧は三相交流電源４から入力す
る電圧の約１．３５倍程度にしかならず、それ以上の電
圧には昇圧できないものであった。このため、従来は、
上記整流回路３の後段に昇圧チョッパ回路を設けて出力
電圧を昇圧する（特願昭５９−２７９７３７号参照）か
、或いは三相交流電源４として通常の２００Ｖ電源の代
わりに４００Ｖ電源を用いて高電圧化を図っていた。

【０００７】これに対して、図５に示すように、二つの
整流素子Ｄ１，Ｄ２を直列接続すると共に、二つのコン
デンサＣ１，Ｃ２を直列接続したものを上記整流素子Ｄ
１，Ｄ２に並列に設けて成る単相電源用の倍電圧整流回
路９が、特願平１−５３８５６号で提案されている。こ
の倍電圧整流回路９は、単相交流電源１０の出力電圧を
入力し、上記整流素子Ｄ１，Ｄ２で交流を直流に変換し
て、上記単相交流電源１０の各半周期に１度ずつそれぞ
れのコンデンサＣ１，Ｃ２を充電し、この直列接続され
た二つのコンデンサＣ１，Ｃ２から加算電圧を出力する
ことで、入力電圧の２倍の電圧を出力するようになって
いる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図４に示す従
来の整流回路３において、その後段に昇圧チョッパ回路
を設けた場合は、大容量の自己消弧型スイッチング素子
及びその制御回路と複数の大形受動部品などを必要とし
、部品点数が増加すると共に全体が大形化し、かつ高価
となるものであった。また、三相交流電源４として４０
０Ｖ電源を用いる場合は、装置の設置箇所に２００Ｖ電
源しかないときは、２００Ｖ／４００Ｖのステップアッ
プトランスを設置するか、或いは新たに４００Ｖ電源の
配線を強いられることとなり、設置スペースを余計にと
られると共に費用がかさむものであった。

【０００９】また、図５に示す倍電圧整流回路９におい
ては、単相交流電源１０のみを対象とするものであり、
単相電源では一定の電力を供給するために必要な入力電
流のピーク値が大きくなるため、負荷時の電圧降下が大
きくなり、大容量の装置には適さないものであった。

【００１０】そこで、本発明は、このような問題点に対
処し、回路構成を大形化することなく高い直流電圧を得
ることができる三相電源用の整流回路及びそれを用いた
インバータ式Ｘ線装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による整流回路は、各相毎に複数の整流素子
を直列接続すると共にこれを三相分並列に有して成り、
三相交流電源の出力電圧を入力して上記整流素子で交流
を直流に変換して直流の出力電圧を負荷側に供給する整
流回路において、上記各相毎の複数の整流素子は、正の
直流出力にカソード側が接続された第一の整流素子と、
この第一の整流素子のアノード側にカソード側が接続さ
れた第二の整流素子と、この第二の整流素子のアノード
側及び当該相の電源にカソード側が接続された第三の整
流素子と、この第三の整流素子のアノード側にカソード
側が接続されると共にアノード側は負の直流出力に接続
された第四の整流素子とを直列接続して成り、かつ上記
各相の第二の整流素子のカソード側と当該相の次の相順
の相電源との間には第一のコンデンサを接続すると共に
、上記各相の第三の整流素子のアノード側と上記次の相
順の相電源との間には第二のコンデンサを上記第一のコ
ンデンサと直列に接続して成り、上記各相毎に設けられ
た第一の整流素子及び第四の整流素子は、当該相に設け
られた２個のコンデンサの加算電圧が他相の電圧より高
いときにのみ負荷側に当該相の電圧を供給するスイッチ
として働くものとし、これにより倍電圧を得て負荷側に
供給するようにしたものである。

【００１２】また、上記各相毎の第二の整流素子及び第
三の整流素子は、点弧角制御が可能なサイリスタとし、
これらのサイリスタには、該サイリスタを駆動するゲー
トトリガ発生回路を有すると共に出力電圧と目標の電圧
設定値とを比較する比較器を有し上記電圧設定値に応じ
た出力電圧となるように上記サイリスタの点弧角を調整
するフィードバック制御系を接続したものとしてもよい
。

【００１３】そして、本発明によるインバータ式Ｘ線装
置は、三相交流電源と、各相毎に複数の整流素子を直列
接続すると共にこれを三相分並列に有して成り上記三相
交流電源の出力電圧を入力して上記整流素子で交流を直
流に変換して直流の出力電圧を供給する整流回路と、こ
の整流回路からの直流電圧を交流電圧に変換するインバ
ータ回路と、このインバータ回路の出力交流電圧を昇圧
する高圧変圧器と、この高圧変圧器の出力を直流に変換
する高圧整流器と、この高圧整流器の出力直流電圧を印
加されるＸ線管とを有して成るインバータ式Ｘ線装置に
おいて、その整流回路として上記のように構成された整
流回路を用いたものである。

【００１４】

【作用】上記のように構成された整流回路は、第一の整
流素子と第二の整流素子と第三の整流素子と第四の整流
素子とを直列接続して成る各相毎の複数の整流素子によ
り、三相交流電源の出力電圧を入力して交流を直流に変
換し、上記第二及び第三の整流素子に並列に設けられ互
いに直列接続された各相毎の第一のコンデンサ及び第二
のコンデンサにより、上記直流に変換された電圧を加算
し、上記各相毎に設けられた第一及び第四の整流素子の
スイッチ動作により、当該相の２個のコンデンサの加算
電圧が他相の電圧より高いときにのみ負荷側に当該相の
電圧を供給するように動作する。これにより、倍電圧を
得てその電圧を負荷側に供給することができる。

【００１５】また、上記のように構成された整流回路を
用いたインバータ式Ｘ線装置は、上記整流回路の動作に
より、回路構成を大形化することなく高い直流電圧を得
て、これをインバータ回路に供給して損失の少ない状態
でＸ線を放射することができる。

【００１６】

【実施例】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。図１は本発明による整流回路１１の実
施例を示す回路図である。この整流回路１１は、例えば
２００Ｖの三相交流電源４の出力電圧を入力して交流を
直流に変換するもので、上記の三相交流電源４からｕ相
と、ｖ相と、ｗ相の３本の電源配線で電力が供給される
ようになっており、この３本の電源配線のそれぞれには
電源側に発生する高調波を制限するためのリアクタンス
６ｕ，６ｖ，６ｗが挿入されている。そして、この整流
回路１１は、ｕ，ｖ，ｗの各相が全く同じ回路構成とさ
れているので、ここではｕ相のみについてその構成を説
明する。

【００１７】上記整流回路１１のｕ相は、直列接続され
例えばダイオードから成る４個の整流素子Ｄｕ１，Ｄｕ
２，Ｄｕ３，Ｄｕ４と、直列接続された２個のコンデン
サＣｕ１，Ｃｕ２とで構成されている。更に具体的に説
明すると、第一の整流素子Ｄｕ１は、そのカソード側が
正の直流出力として直流フィルタ用のリアクタンス１２
を介してコンデンサＣの正極に接続され、そのアノード
側は次の第二の整流素子Ｄｕ２に接続されている。第二
の整流素子Ｄｕ２は、そのカソード側が上記第一の整流
素子Ｄｕ１のアノード側に接続され、そのアノード側は
次の第三の整流素子Ｄｕ３に接続されると共にｕ相電源
に挿入されたリアクタンス６ｕに接続されている。また
、第三の整流素子Ｄｕ３は、そのカソード側が上記第二
の整流素子Ｄｕ２のアノード側に接続されると共に上記
リアクタンス６ｕに接続され、そのアノード側は次の第
四の整流素子Ｄｕ４に接続されている。さらに、第四の
整流素子Ｄｕ４は、そのカソード側が上記第三の整流素
子Ｄｕ３のアノード側に接続され、そのアノード側は負
の直流出力として直流フィルタ用のコンデンサＣの負極
に接続されている。

【００１８】また、第一のコンデンサＣｕ１は、その正
極側が上記第二の整流素子Ｄｕ２のカソード側に接続さ
れ、その負極側は自相であるｕ相の次の相順のｖ相電源
に挿入されたリアクタンス６ｖに接続されている。さら
に、第二のコンデンサＣｕ２は、その正極側が上記第一
のコンデンサＣｕ１の負極側に接続されると共に上記リ
アクタンス６ｖに接続され、その負極側は上記第三の整
流素子Ｄｕ３のアノード側に接続されている。そして、
これらの第一及び第二のコンデンサＣｕ１，Ｃｕ２は、
上記リアクタンス６ｖへの接続点で直列接続されている
。

【００１９】ｕ相の回路はこのように構成されているが
、ｖ相及びｗ相についても全く同様に構成されており、
このような回路が図１に示すように三相分並列に設けら
れており、それぞれの第一の整流素子Ｄｕ１，Ｄｖ１，
Ｄｗ１からの正の直流出力は直流フィルタ用のリアクタ
ンス１２を介してコンデンサＣの正極に共通接続され、
それぞれの第四の整流素子Ｄｕ４，Ｄｖ４，Ｄｗ４から
の負の直流出力は直流フィルタ用のコンデンサＣの負極
に共通接続されている。また、ｕ相において直列接続さ
れた第一のコンデンサＣｕ１の負極側と第二のコンデン
サＣｕ２の正極側との接続点は、次の相順のｖ相におい
て直列接続された第二の整流素子Ｄｖ２のアノード側と
第三の整流素子Ｄｖ３のカソード側との接続点に接続さ
れている。同様に、ｖ相において直列接続された第一の
コンデンサＣｖ１の負極側と第二のコンデンサＣｖ２の
正極側との接続点は、次の相順のｗ相において直列接続
された第二の整流素子Ｄｗ２のアノード側と第三の整流
素子Ｄｗ３のカソード側との接続点に接続されている。 さらに同様に、ｗ相において直列接続された第一のコン
デンサＣｗ１の負極側と第二のコンデンサＣｗ２の正極
側との接続点は、次の相順のｕ相において直列接続され
た第二の整流素子Ｄｕ２のアノード側と第三の整流素子
Ｄｕ３のカソード側との接続点に接続されている。

【００２０】このような構成により三相交流電源４に対
応した整流回路１１の回路構成となるが、上記各相毎に
設けられた第一の整流素子Ｄｕ１，Ｄｖ１，Ｄｗ１及び
第四の整流素子Ｄｕ４，Ｄｖ４，Ｄｗ４は、当該相に設
けられた２個のコンデンサＣｕ１，Ｃｕ２；Ｃｖ１，Ｃ
ｖ２；Ｃｗ１，Ｃｗ２の加算電圧が他相の電圧より高い
ときにのみ負荷側、すなわち直流フィルタ用のコンデン
サＣに当該相の電圧を供給するスイッチとして働くもの
とされている。

【００２１】次に、このように構成された整流回路１１
の動作について説明する。まず、三相交流電源４からの
出力電圧をそれぞれの相に設けられたリアクタンス６ｕ
，６ｖ，６ｗを介して入力するが、あるタイミングにお
いて例えばｕ相とｖ相との間の線間電圧が正、すなわち
ｕ相の電位がｖ相の電位より高いときは、電流は６ｕ→
Ｄｕ２→Ｃｕ１→６ｖの経路で流れ、ｕ相の第一のコン
デンサＣｕ１を電源電圧まで充電する。次に、他のタイ
ミングにおいては逆にｕ相とｖ相との間の線間電圧が負
、すなわちｖ相の電位がｕ相の電位より高いときは、電
流は６ｖ→Ｃｕ２→Ｄｕ３→６ｕの経路で流れ、ｕ相の
第二のコンデンサＣｕ２を電源電圧まで充電する。ただ
し、上記第一及び第二のコンデンサＣｕ１，Ｃｕ２が既
に充電されている場合は、三相交流電源４から供給され
る電源電圧が各コンデンサＣｕ１，Ｃｕ２の充電電圧よ
りも高くなったときのみ、第二の整流素子Ｄｕ２又は第
三の整流素子Ｄｕ３が導通する。また、負荷側に設けら
れた直流フィルタ用のコンデンサＣが充電されており、
上記両コンデンサＣｕ１，Ｃｕ２の加算電圧よりも高い
電位の場合は、第一の整流素子Ｄｕ１及び第四の整流素
子Ｄｕ４は逆バイアスされて非導通となる。

【００２２】上記のような状態で、ｕ相のコンデンサＣ
ｕ１，Ｃｕ２は、電源周期の半周期に１度ずつ交互に充
電されることになり、充電されない半周期の間はその直
前の半周期の電圧を保持するため、直列接続された第一
のコンデンサＣｕ１の正極と第二のコンデンサＣｕ２の
負極との間には、三相交流電源４の出力電圧の２倍の電
圧が現われることになる。ここまでの動作は、図５に示
す単相電源用の倍電圧整流回路９と同様であり、他の相
間電圧でもそれぞれ単独に倍電圧動作が行われる。すな
わち、ｖ，ｗ相間の線間電圧については、ｖ相の第二及
び第三の整流素子Ｄｖ２，Ｄｖ３と第一及び第二のコン
デンサＣｖ１，Ｃｖ２とによって、またｗ，ｕ相間の線
間電圧については、ｗ相の第二及び第三の整流素子Ｄｗ
２，Ｄｗ３と第一及び第二のコンデンサＣｗ１，Ｃｗ２
とによって、上述のｕ，ｖ相間と同様の動作で倍電圧が
得られる。

【００２３】次に、ｕ相、ｖ相、ｗ相の三相間の関係に
ついて説明する。いま、ｕ相の第一のコンデンサＣｕ１
の電圧をＶｕ１とし、第二のコンデンサＣｕ２の電圧を
Ｖｕ２とし、負荷側に設けられた直流フィルタ用のコン
デンサＣの両端に現われる出力電圧をＶｏｕｔとすると
、上記両コンデンサＣｕ１，Ｃｕ２の加算電圧（Ｖｕ１
＋Ｖｕ２）が出力電圧Ｖｏｕｔより高くなった場合に、
ｕ相の第一の整流素子Ｄｕ１と第四の整流素子Ｄｕ４と
が順バイアスされて導通する。このとき、ｖ相の第一の
コンデンサＣｖ１の電圧Ｖｖ１と第二のコンデンサＣｖ
２の電圧Ｖｖ２との加算電圧（Ｖｖ１＋Ｖｖ２）、及び
ｗ相の第一のコンデンサＣｗ１の電圧Ｖｗ１と第二のコ
ンデンサＣｗ２の電圧Ｖｗ２との加算電圧（Ｖｗ１＋Ｖ
ｗ２）が、共に上記ｕ相のコンデンサＣｕ１，Ｃｕ２の
加算電圧（Ｖｕ１＋Ｖｕ２）より低い場合は、ｖ相の第
一の整流素子Ｄｖ１と第四の整流素子Ｄｖ４、及びｗ相
の第一の整流素子Ｄｗ１と第四の整流素子Ｄｗ４は、そ
れぞれ逆バイアスされて非導通となる。従って、ｕ相の
コンデンサＣｕ１，Ｃｕ２の加算電圧（Ｖｕ１＋Ｖｕ２
）のみが負荷側の例えばインバータ回路５に供給される
。

【００２４】次のタイミングでは、ｖ相のコンデンサＣ
ｖ１，Ｃｖ２の加算電圧（Ｖｖ１＋Ｖｖ２）が出力電圧
Ｖｏｕｔより高くなると共に、ｕ相のコンデンサの加算
電圧（Ｖｕ１＋Ｖｕ２）及びｗ相のコンデンサの加算電
圧（Ｖｗ１＋Ｖｗ２）よりもそれぞれ高くなったとする
と、ｖ相の第一及び第四の整流素子Ｄｖ１，Ｄｖ４は順
バイアスされて導通し、ｕ相の第一及び第四の整流素子
Ｄｕ１，Ｄｕ４並びにｗ相の第一及び第四の整流素子Ｄ
ｗ１，Ｄｗ４はそれぞれ逆バイアスされて非導通となる
。従って、このときは、ｖ相のコンデンサＣｖ１，Ｃｖ
２の加算電圧（Ｖｖ１＋Ｖｖ２）のみが負荷側のインバ
ータ回路５に供給される。ｗ相についても全く同様の動
作となる。すなわち、上記各相毎に設けられた第一の整
流素子Ｄｕ１，Ｄｖ１，Ｄｗ１及び第四の整流素子Ｄｕ
４，Ｄｖ４，Ｄｗ４は、ｕ，ｖ，ｗの三相のうちでいず
れか最も高い電圧状態の相のみを、負荷側に接続するた
めのスイッチとして働くこととなる。これにより、本発
明の整流回路１１によれば、三相交流電源４の出力電圧
について直流に変換すると共に、その倍電圧を得て負荷
側に供給することができる。

【００２５】なお、以上の説明においては、上記ｕ，ｖ
，ｗの三相の第一から第四までの整流素子はダイオード
を用いたものとしたが、本発明はこれに限らず、トラン
ジスタを用いてもよい。また、上記三相交流電源４は、
その相順がｕ相、ｖ相、ｗ相の順とされているが、この
うちいずれかの二相の相順が入れ換わってもよく、直流
の出力電圧には変化がなく問題はない。さらに、各相に
設けられたコンデンサＣｕ１，Ｃｕ２；Ｃｖ１，Ｃｖ２
；Ｃｗ１，Ｃｗ２には、整流された出力電圧を平滑する
作用もあるため、図１に示す直流フィルタ用のリアクタ
ンス１２及びコンデンサＣは設けなくてもよい。さらに
また、各相の第一から第四までの整流素子には、そのア
ノードとカソードとの間に、抵抗とコンデンサを接続し
た直列回路から成るＲＣスナバを接続してもよい。これ
により、上記各整流素子がスイッチングする際の電圧の
変化率を軽減することができ、それぞれの整流素子を保
護できると共に、ノイズの低減を図ることができる。

【００２６】図２は、本発明の整流回路の他の実施例を
示す回路図である。この実施例は、図１に示す整流回路
１１において、ｕ，ｖ，ｗの各相毎の第二の整流素子Ｄ
ｕ２，Ｄｖ２，Ｄｗ２及び第三の整流素子Ｄｕ３，Ｄｖ
３，Ｄｗ３を、それぞれ点弧角制御が可能なサイリスタ
Ｔｕ２，Ｔｖ２，Ｔｗ２及びＴｕ３，Ｔｖ３，Ｔｗ３に
置き換え、かつこれらのサイリスタには、上記各サイリ
スタを駆動するゲートトリガ発生回路１３を有すると共
に出力電圧Ｖｏｕｔと目標の電圧設定値Ｖｓｅｔとを比
較する比較器１４を有し上記電圧設定値Ｖｓｅｔに応じ
た出力電圧となるように上記各サイリスタＴｕ２，Ｔｖ
２，Ｔｗ２及びＴｕ３，Ｔｖ３，Ｔｗ３の点弧角を調整
するフィードバック制御系を接続したものである。

【００２７】そして、上記直流フィルタ用のコンデンサ
Ｃから検出された出力電圧Ｖｏｕｔは、上記比較器１４
へ入力して目標の電圧設定値Ｖｓｅｔと比較される。こ
の比較器１４から出力された誤差電圧Ｖｅは、ゲートト
リガ発生回路１３へ入力し、ここで出力電圧Ｖｏｕｔが
上記目標の電圧設定値Ｖｓｅｔと一致するように最適な
点弧位相角が設定され、ゲートトリガ信号として上記各
サイリスタＴｕ２，Ｔｖ２，Ｔｗ２及びＴｕ３，Ｔｖ３
，Ｔｗ３へ送出されるようになっている。この場合、ｕ
，ｖ，ｗの各相のゲートトリガ信号は各相間の電圧と同
期しており、ゲートトリガ形式は双パルストリガでも連
鎖パルストリガでもよい。他の動作は、図１の場合と全
く同様であり、フィードバック制御系を備えたことによ
り、出力電圧が可変でありかつ入力電源電圧が変動して
も、常に一定の直流電圧を負荷側に供給することができ
る。

【００２８】次に、以上のように構成された整流回路を
用いたインバータ式Ｘ線装置の実施例について、図３を
参照して説明する。このインバータ式Ｘ線装置は、イン
バータ回路により負荷としてのＸ線管に高電圧を供給す
るもので、図３に示すように、三相交流電源４と、各相
毎に複数の整流素子を直列接続すると共にこれを三相分
並列に有して成り上記三相交流電源４の出力電圧を入力
して上記整流素子で交流を直流に変換して直流の出力電
圧を供給する整流回路１１′と、この整流回路１１′か
らの直流電圧を交流電圧に変換するインバータ回路５と
、このインバータ回路５の出力交流電圧を昇圧する高圧
変圧器１５と、この高圧変圧器１５の出力を直流に変換
する高圧整流器１６と、この高圧整流器１６の出力直流
電圧を印加されるＸ線管１７とを有して成る。上記整流
回路１１′は、図２に示す整流回路１１′と全く同様に
構成されており、図２における負荷抵抗８を、高圧変圧
器１５と高圧整流器１６とＸ線管１７とから成る回路で
置き換えたものである。なお、上記整流回路１１′にお
いては、直流フィルタ用のコンデンサＣの出力電圧Ｖｏ
ｕｔを検出してゲートトリガ発生回路１３を介して電圧
をフィードバック制御しているが、これに限らず、Ｘ線
管１７の管電圧を検出してフィードバック制御するよう
にしてもよい。この場合は、設定すべき管電圧が目標の
電圧設定値Ｖｓｅｔとなるように、整流回路１１′の位
相角が調整されることになる。また、上記整流回路１１
′に代えて、図１に示す整流回路１１を用いてもよい。 さらに、図３において、整流回路１１′とインバータ回
路５との間にチョッパ回路を挿入してもよい。

【００２９】ここで、医療用のＸ線装置では、通常、Ｘ
線管の電源である高電圧装置と、被検者を寝載して起倒
する透視撮影台とが同時に設置される。この透視撮影台
では三相の誘導電動機を用いることが多く、装置を設置
する病院では三相交流電源を設備していることが多い。 そして、上記高電圧装置がインバータ式のものであれば
、三相交流電源のうちの単相のみを使用した場合に比べ
て、三相の電源を用いた方が一線に流れる電流量が少な
いため、効率が良く大きなＸ線出力を得ることができる
。このため、三相の電源でも倍電圧化できる整流回路が
望まれていた。また、Ｘ線ＣＴ装置では長時間連続のＸ
線曝射が行われるため、単相で用いた場合に電圧降下に
よる電源相間の電圧アンバランスが発生することがある
ので、三相でＸ線出力を得るための倍電圧整流回路が必
要とされていた。これらのことから、本発明のように三
相交流電源４でも倍電圧化することができる整流回路１
１又は１１′を備えたインバータ式Ｘ線装置が有効であ
ることがわかる。

【００３０】

【発明の効果】本発明の整流回路１１，１１′は以上の
ように構成されたので、第一の整流素子と第二の整流素
子と第三の整流素子と第四の整流素子とを直列接続して
成る各相毎の複数の整流素子により、三相交流電源４の
出力電圧を入力して交流を直流に変換し、上記第二及び
第三の整流素子に並列に設けられ互いに直列接続された
各相毎の第一のコンデンサ及び第二のコンデンサにより
、上記直流に変換された電圧を加算し、上記各相毎に設
けられた第一及び第四の整流素子のスイッチ動作により
、当該相の二つのコンデンサの加算電圧が他相の電圧よ
り高いときにのみ負荷側に当該相の電圧を供給すること
ができる。これにより、倍電圧を得てその電圧を負荷側
に供給することができる。従って、従来のように整流回
路の後段に昇圧チョッパ回路を設けることなく、或いは
例えば４００Ｖ用のステップアップトランスを設置する
ことなく、特に回路構成を大形化しないでも高い直流電
圧を得ることができる。よって、後段に接続されるイン
バータ回路５に入力する電流が小さくなり、該インバー
タ回路５における損失を低減することができる。

【００３１】また、上記のように構成された整流回路１
１，１１′を用いたインバータ式Ｘ線装置は、上記整流
回路１１，１１′の動作により、回路構成を大形化する
ことなく高い直流電圧を得て、これをインバータ回路５
に供給して損失の少ない状態でＸ線を放射することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明による整流回路の実施例を示す回路
図、

【図２】　　本発明の整流回路の他の実施例を示す回路
図、

【図３】　　本発明による整流回路を用いたインバータ
式Ｘ線装置の実施例を示す回路図、

【図４】　　従来の三相交流電源用の整流回路を示す回
路図、

【図５】　　従来の単相交流電源用の倍電圧整流回路を
示す回路図。

【符号の説明】

４…三相交流電源、　　５…インバータ回路、　　８…
負荷抵抗、　　１１，１１′…整流回路、　　１３…ゲ
ートトリガ発生回路、　　１４…比較器、　　１５…高
圧変圧器、　　１６…高圧整流器、　　１７…Ｘ線管、
　　Ｄｕ１，Ｄｖ１，Ｄｗ１…第一の整流素子、　　Ｄ
ｕ２，Ｄｖ２，Ｄｗ２，Ｔｕ２，Ｔｖ２，Ｔｗ２…第二
の整流素子、　　Ｄｕ３，Ｄｖ３，Ｄｗ３，Ｔｕ３，Ｔ
ｖ３，Ｔｗ３…第三の整流素子、　　Ｄｕ４，Ｄｖ４，
Ｄｗ４…第四の整流素子、　　Ｃｕ１，Ｃｖ１，Ｃｗ１
…第一のコンデンサ、　　Ｃｕ２，Ｃｖ２，Ｃｗ２…第
二のコンデンサ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　各相毎に複数の整流素子を直列接続す
   ると共にこれを三相分並列に有して成り、三相交流電源
   の出力電圧を入力して上記整流素子で交流を直流に変換
   して直流の出力電圧を負荷側に供給する整流回路におい
   て、上記各相毎の複数の整流素子は、正の直流出力にカ
   ソード側が接続された第一の整流素子と、この第一の整
   流素子のアノード側にカソード側が接続された第二の整
   流素子と、この第二の整流素子のアノード側及び当該相
   の電源にカソード側が接続された第三の整流素子と、こ
   の第三の整流素子のアノード側にカソード側が接続され
   ると共にアノード側は負の直流出力に接続された第四の
   整流素子とを直列接続して成り、かつ上記各相の第二の
   整流素子のカソード側と当該相の次の相順の相電源との
   間には第一のコンデンサを接続すると共に、上記各相の
   第三の整流素子のアノード側と上記次の相順の相電源と
   の間には第二のコンデンサを上記第一のコンデンサと直
   列に接続して成り、上記各相毎に設けられた第一の整流
   素子及び第四の整流素子は、当該相に設けられた２個の
   コンデンサの加算電圧が他相の電圧より高いときにのみ
   負荷側に当該相の電圧を供給するスイッチとして働くも
   のとし、これにより倍電圧を得て負荷側に供給するよう
   にしたことを特徴とする整流回路。
2. 【請求項２】　　上記各相毎の第二の整流素子及び第三
   の整流素子は、点弧角制御が可能なサイリスタとし、こ
   れらのサイリスタには、該サイリスタを駆動するゲート
   トリガ発生回路を有すると共に出力電圧と目標の電圧設
   定値とを比較する比較器を有し上記電圧設定値に応じた
   出力電圧となるように上記サイリスタの点弧角を調整す
   るフィードバック制御系を接続したことを特徴とする請
   求項１記載の整流回路。
3. 【請求項３】　　三相交流電源と、各相毎に複数の整流
   素子を直列接続すると共にこれを三相分並列に有して成
   り上記三相交流電源の出力電圧を入力して上記整流素子
   で交流を直流に変換して直流の出力電圧を供給する整流
   回路と、この整流回路からの直流電圧を交流電圧に変換
   するインバータ回路と、このインバータ回路の出力交流
   電圧を昇圧する高圧変圧器と、この高圧変圧器の出力を
   直流に変換する高圧整流器と、この高圧整流器の出力直
   流電圧を印加されるＸ線管とを有して成るインバータ式
   Ｘ線装置において、上記整流回路として請求項１又は２
   記載の整流回路を用いたことを特徴とするインバータ式
   Ｘ線装置。