JPH0556634B2 - - Google Patents

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JPH0556634B2
JPH0556634B2 JP499586A JP499586A JPH0556634B2 JP H0556634 B2 JPH0556634 B2 JP H0556634B2 JP 499586 A JP499586 A JP 499586A JP 499586 A JP499586 A JP 499586A JP H0556634 B2 JPH0556634 B2 JP H0556634B2
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JP
Japan
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voltage
chopper
inverter
output voltage
voltage source
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JP499586A
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English (en)
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JPS62165899A (ja
Inventor
Hideki Uemura
Hirobumi Hino
Kazuo Kaneko
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Original Assignee
Hitachi Medical Corp
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Publication date
Application filed by Hitachi Medical Corp filed Critical Hitachi Medical Corp
Priority to JP499586A priority Critical patent/JPS62165899A/ja
Publication of JPS62165899A publication Critical patent/JPS62165899A/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はインバータ式X線装置の改良に関する
ものである。
〔発明の背景〕
現在、医療用X線装置には単相式X線装置や三
相式X線装置を用いる場合が多い。単相式X線装
置は、X線管に印加する管電圧波形が正弦波状で
あるため、リツプルが多く、医療診断に寄与する
一定レベル以上の管電圧領域が狭いという問題点
を有する。一方、三相式X線装置は比較的リツプ
ルが少なく、大出力のX線が得られるが、構造的
に大形化し、病院内での装置の床面積占有率が高
いという問題点を有する。
そこで近年、商用交流電源を一旦直流電源に変
換し、その後段側で、より周波数の高い交流電圧
に再変換する、いわゆるインバータ式X線装置が
提案されている(特開昭52−78499号公報参照)。
この種の装置では、直流電圧変換部やチヨツパ
部で電圧調整できるので、従来用いられていた電
圧調整用単巻変圧器を必要とせず、さらに、昇圧
用の高圧変圧器に印加する電圧の周波数を任意に
高くできるため、高圧変圧器自体を小さくできる
など、装置全体の小型化が可能である。また、一
度直流に変換するため、管電圧波形を矩形波状と
することができ、医療診断に寄与する管電圧領域
を広くとれる利点を有する。
ところで、インバータ式X線装置では、回路構
成上、平滑用のフイルタコンデンサを必要とす
る。このフイルタコンデンサは、大型の部品であ
るため、X線曝射中の電圧平滑に必要な最小限と
の電容量でしか設定されない。このためX線曝射
開始時において、急激な負荷変化や高圧ケーブル
の静電容量への充電などによつて大電流が流れる
ため、前記フイルタコンデンサの電圧が一時的に
低下し、管電圧波形が歪むという問題点があつ
た。
〔発明の目的〕
本発明は上述したような問題点を解消するため
になされたもので、フイルタコンデンサの電圧低
下に起因する管電圧波形の歪を、フイルタコンデ
ンサの静電容量を増すことなく除去することがで
きるインバータ式X線装置を提供することを目的
とする。
〔発明の概要〕
本発明装置は、インバータ式X線装置におい
て、X線曝射に当たつてまず直流電圧源のみ、次
に直流電圧源とチヨツパ、最後に直流電圧源とチ
ヨツパとインバータの順で動作させ、かつ直流電
圧源とチヨツパを動作させる時のチヨツパ出力電
圧を、直流電圧源とチヨツパとインバータを動作
させる時のチヨツパ出力電圧より高く設定するこ
とにより上述目的を達成するようにしたものであ
る。
〔発明の実施例〕
以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。第1図は本発明によるインバータ式X線装置
の一実施例を示す回路図で、図中1は直流電圧源
を示す。この直流電圧源1の出力直流電圧V1は、
チヨツパ2によつてDC−DC電圧変換され、直流
電圧V2となる。この電圧V2は、インバータ3に
よつてDC−AC変換された後、高圧変圧器4に入
力され、昇圧される。高圧変圧器4の出力交流電
圧は、高圧整流器5で整流された後、管電圧Vx
としてX線管6に印加される。
ここで前記直流電圧源1は、例えば商用交流電
源をサイリスタ(図示せず)によつて整流するよ
うに構成され、その出力直流電圧V1が調整可能
である。またその電圧V1は、分圧抵抗7によつ
て分圧され、誤差増幅器8において直流電圧源設
定電圧VD0と比較したのち直流電圧源1へフイー
ドバツクされる。すなわち電圧V1は電圧VD0の設
定により任意の電圧に、しかも安定に調整可能で
ある。また直流電圧源1は、X線曝射準備信号A
によつて駆動が開始される。
前記チヨツパ2は、いわゆる昇圧型チヨツパで
あり、スイツチング素子15が導通状態の間、リ
アクトル16が電圧V1を電流エネルギーとして
蓄え、スイツチング素子15が非導通状態の間、
リアクトル16の上記電流エネルギーをダイオー
ド17を通して平滑用のフイルタコンデンサ9に
充電し、電圧エネルギーとして蓄える。このよう
にコンデンサ9は、あらかじめリアクトル16と
ダイオード17を通して電圧V1と同電位に充電
されており、その出力電圧V2はスイツチング素
子15の導通時間に応じて電流エネルギーの分だ
け増加し電圧となる。この電圧V2は、分圧抵抗
10によつて分圧され、誤差増幅器11において
デユーテイ設定電圧発生器12の出力電圧VD
比較される。誤差増幅器11の出力電圧は発振器
(図示せず)を内蔵した電圧−デユーテイ変換器
13によつて任意の周波数とデユーテイを持つた
信号に変換される。このデユーテイ信号は、ドラ
イバー14によつてスイツチング素子15の駆動
信号となり、チヨツパ2についてフイードバツク
ループを形成することになる。なおチヨツパ2
は、ドライバー14に入力するX線曝射信号Bに
より動作を開始する。
第2図は前記デユーテイ設定電圧発生器12の
具体例を示す回路図である。この第2図におい
て、アナログスイツチ18,19及び20は、前
記信号A、B及びチヨツパ無負荷動作信号Cが能
動状態となると導通する。これら各アナログスイ
ツチ18,19,20が導通することにより、デ
ユーテイ設定基準電圧VD1、VD2、VD3が加算器2
1に入力され、デユーテイ設定電圧VDとなつて
出力される。その他、22は遅延回路、23は反
転器、24,25は論理積回路であり、論理積回
路24の出力信号が前記信号Cとして用いられ
る。また論理積回路25の出力信号は後述インバ
ータ動作開始信号Dとして用いられる。すなわ
ち、デユーテイ設定電圧発生器12はデユーテイ
設定電圧の発明のみならず、インバータ動作開始
信号Dの作成をも行つている。
次に第3図を併用して上述本発明装置の動作に
ついて説明する。まず曝射準備信号Aは、X線曝
射開始の0.1〜1秒程度前に発生し、通常この信
号AによりX線管6の陽極の回転や陰極ヒータの
加熱を開始している。またこの信号Aは、直流電
圧源1の動作を開始させ、電圧V1、V2を設定電
圧VD0にする。信号Aは同時にデユーテイ設定電
圧発生器12中のアナログスイツチ18を導通さ
せ、電圧VD1をデユーテイ設定電圧として出力さ
せる。このときチヨツパ2の出力電圧V2が直流
電圧源1の出力電圧V1と同じになるように、デ
ユーテイ設定電圧VD、すなわち電圧VD1は前記設
定電圧VD0と同電圧になされている。これによ
り、直流電圧源1のみを動作させているときのチ
ヨツパ2のフイードバツクループに加わる外乱要
素が軽減され、チヨツパ2は出力電圧V2に振動
などを生じさせることなく安定に動作する。また
電圧VD(=VD1)を徐々に立ち上げる。すなわち
ソフトスタートさせることにより、フイルタコン
デンサ9の充電時に起こる突入電流を防止するこ
とができる。
またX線曝射信号Bは、遅延回路22によつて
時間Tだけ遅延し、反転器23で反転した後、論
理積回路24に元の信号Bと共に入力して論理積
がとられ、チヨツパ無負荷動作信号Cとされる。
この信号Cが能動の間、アナログスイツチ20が
導通し、この際、信号Bによりアナログスイツチ
19も導通しているため、電圧VDはVD1+VD2
VD3の電圧となる、また、信号Bの入力と同時に
チヨツパ2が動作を開始するため、コンデンサ9
の電圧V2は第3図に示すように昇圧する。さら
に、信号Bは遅延回路22の出力信号と共に論理
積回路25にも入力して論理積がとられ、インバ
ータ動作開始信号Dとされる。この信号Dにより
インバータ3が動作を開始すると、X線管6が負
荷として加わり、さらに高圧ケーブルの静電容量
への充電などによつて大きな負荷電流が流れ、コ
ンデンサ9の電圧V2は第3図に示すようにΔVだ
け低下する。いま仮に電圧VD3が印加されないと
すれば、電圧V2は第3図中点線に示すように落
ち込んだ波形となり、管電圧Vxも同じく点線に
示すように歪んでしまう。しかしここでは所望の
管電圧値となるように、デユーテイ設定電圧VD
が曝射開始時点よりVD1+VD2+VD3となつている
ため、コンデンサ9の電圧V2は大きく落ち込む
ことはなく、管電圧Vxも第3図中実線で示すよ
うに歪のない波形となる。
なお、インバータ3の動作開始時での電圧V2
の落ち込みの程度はX線管6の負荷条件(管電
圧、管電流など)によつて異なる。したがつて上
記電圧V2の落ち込みをなくすのに必要な電圧VD3
は上記負荷条件によつて異なる。このため電圧
VD3は、設定した負荷条件に応じて変化(負荷が
大きいときは大きく、小さいときは小さく変化)
させることが望ましい。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、フイルタコ
ンデンサのインバータ動作開始時における電圧低
下に起因する管電圧波形の歪を除去することがで
き、しかもこれをフイルタコンデンサの静電容量
を増加させず、直流電圧源とチヨツパとインバー
タを動作させる順序及びチヨツパ出力電圧の設定
のみで達成でき、構成の小形化、低価格化も計れ
るなどの効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明装置の一実施例を示す回路図、
第2図は第1図中のデユーテイ設定電圧発生器の
具体例を示す回路図、第3図は本発明装置の動作
を説明するためのタイミングチヤートである。 1……直流電圧源、2……チヨツパ、3……イ
ンバータ、4……高圧変圧器、5……高圧整流
器、6……X線管、8,11……誤差増幅器、9
……フイルタコンデンサ、12……デユーテイ設
定電圧発生器、13……電圧−デユーテイ変換
器、14……ドライバー。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 直流電圧源と、この直流電圧源の出力電圧を
    DC−DC変換するチヨツパと、このチヨツパの出
    力電圧を平滑するフイルタコンデンサと、このフ
    イルタコンデンサで平滑された前記チヨツパの出
    力電圧をDC−AC変換するインバータと、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高圧整流器
    と、この高圧整流器の出力電圧が印加されるX線
    管とを備えてなるインバータ式X線装置におい
    て、X線曝射時、まず前記直流電圧源のみ、次に
    この直流電圧源とと前記チヨツパ、最後に前記直
    流電圧源と前記チヨツパと前記インバータ、の順
    で動作させ、かつ前記直流電圧源と前記チヨツパ
    を動作させる時のそのチヨツパの出力電圧を、前
    記直流電圧源と前記チヨツパと前記インバータを
    動作させる時のチヨツパ出力電圧より高く設定す
    る制御手段を具備することを特徴とするインバー
    タ式X線装置。 2 前記制御手段は、前記直流電圧源のみを動作
    させている時に、前記チヨツパの出力電圧を設定
    するためのデユーテイ設定電圧を、前記チヨツパ
    の出力電圧が前記直流電圧源の出力電圧と同じに
    なるように制御することを特徴とする特許請求の
    範囲第1項に記載のインバータ式X線装置。 3 前記制御手段は、前記直流電圧源と前記チヨ
    ツパを動作させる時のそのチヨツパの出力電圧
    を、前記直流電圧源と前記チヨツパと前記インバ
    ータを動作させる時のチヨツパ出力電圧より高く
    する程度を、前記X線管の負荷条件に応じて変化
    させることを特徴とする特許請求の範囲第1項又
    は第2項に記載のインバータ式X線装置。
JP499586A 1986-01-16 1986-01-16 インバ−タ式x線装置 Granted JPS62165899A (ja)

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JPS62165899A JPS62165899A (ja) 1987-07-22
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