JPS58121600A - High voltage power supply for x-ray equipment - Google Patents

High voltage power supply for x-ray equipment

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JPS58121600A
JPS58121600A JP283382A JP283382A JPS58121600A JP S58121600 A JPS58121600 A JP S58121600A JP 283382 A JP283382 A JP 283382A JP 283382 A JP283382 A JP 283382A JP S58121600 A JPS58121600 A JP S58121600A
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JP
Japan
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voltage
tube
signal
comparator
capacitor
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JP283382A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Kaneko
一男 金子
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Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
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Hitachi Medical Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05GX-RAY TECHNIQUE
    • H05G1/00X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
    • H05G1/08Electrical details
    • H05G1/10Power supply arrangements for feeding the X-ray tube
    • H05G1/18Power supply arrangements for feeding the X-ray tube with polyphase ac of low frequency rectified

Abstract

PURPOSE:To reduce to the utmost the difference between output voltage in time of no-load and that in time of load in a high-tension transformer, by making up this power unit to control the bias voltage of a high-tension switching element so as to cause the impressed voltage of an X-ray tube to be turned into the specified tube voltage. CONSTITUTION:When a switching circuit 2 is turned on, a three-phase AC power supply 3phiAC is fed to a high-tension transformer 3 via both a tube voltage adjusting transformer 1 and the switching circuit 2 and, after the pressure is raised up, full-wave rectification is carried out with a high-tension rectifier 4 whereby the rectified power is fed to a high-tension condenser 5. Accordingly, the high- tension condenser 5 starts charging but the charge voltage is divided in part, which is detected by charge-voltage detecting resistors R2 and R3 and inputted into a comparator 11 in consequence. On the other hand, as this comparator 11 is provided with the output of an adding signal made by an adder 10 summing each signal corresponding to those of setting tetrode share voltage and setting tube voltage, the comparator 11 turns off the switching circuit 2 when series- capacitor-charging voltage arrives at the sum voltage of these setting tetrode share voltage and the tube voltage.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高圧変圧器、高圧整流器、高圧コンデンサおよ
び高圧スイッチング素子等の萬圧側回路素子の絶縁耐力
全低減し得るX線装置用高電圧電源装置に関するもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a high-voltage power supply device for an X-ray apparatus that can completely reduce the dielectric strength of multi-voltage side circuit elements such as a high-voltage transformer, a high-voltage rectifier, a high-voltage capacitor, and a high-voltage switching element.

従来のX線装置用高電圧電源装置は、第1図に示すよう
に、6相交流電源3ψACが青電圧調整用変圧器1およ
びスイッチング回路2を介して電圧等の制御がなされた
後、高圧変圧器ろで昇圧されると共に高圧整流器4で全
波整流され、高圧コンデンサ5を充電するもので、その
充電電圧が高圧スイッチング素子、例えば4極真空管や
5極真空管等の高圧真空管6を介してX線管7に印力り
されるものである。この場合、前記高圧真空管6は、そ
の電極電圧の制御によりX線管7への印加電圧(管電圧
)全スイッチングしたシ、内部抵抗を制御して電圧降下
全制御し、管電圧全安定化したり、低脈動化するもので
ある。また、スイッチング回路2は、6相交流電源3J
ACffi昇圧する高圧変圧器ろの1次側(低圧側)に
おいてスイッチングすることにより2次側(高圧側)全
スイッチングし、高圧コンデンサ5の充電開始、終了を
制御するもので、前記高圧真空管6との間で、高圧コン
デンサ5の充電開始→同終了→高圧真空管6オンのよう
にシーケンスが組まれ、高圧コンデンサ5の充電電圧が
X線管7に印加されるようになされている。
As shown in FIG. 1, a conventional high voltage power supply device for an X-ray apparatus is a 6-phase AC power supply 3ψAC that is controlled to control voltage etc. via a blue voltage adjustment transformer 1 and a switching circuit 2, and then The voltage is boosted by a transformer and full-wave rectified by a high-voltage rectifier 4 to charge a high-voltage capacitor 5, and the charging voltage is passed through a high-voltage switching element such as a high-voltage vacuum tube 6 such as a tetrode vacuum tube or a pentode vacuum tube. This is the force that is applied to the X-ray tube 7. In this case, the high-voltage vacuum tube 6 fully switches the voltage applied to the X-ray tube 7 (tube voltage) by controlling its electrode voltage, fully controls the voltage drop by controlling the internal resistance, and fully stabilizes the tube voltage. , which reduces pulsation. In addition, the switching circuit 2 includes a 6-phase AC power supply 3J
By switching on the primary side (low voltage side) of the high voltage transformer filter that boosts the ACffi, the entire secondary side (high voltage side) is switched, and the charging start and end of the high voltage capacitor 5 is controlled. During this period, a sequence is established such as the start of charging of the high voltage capacitor 5 → the end of charging → the high voltage vacuum tube 6 is turned on, and the charging voltage of the high voltage capacitor 5 is applied to the X-ray tube 7.

しかしながらこのような従来装置では、高圧真空管6が
オンしてX線管7に高圧が印加される前にスイッチング
回路2をオンし、管電圧調整用変圧器1の出力電圧を高
圧変圧器ろに印加するようにしているため、スイッチン
グ回路2がオンして充電が終了してから高圧真空管6が
オンする壕での高圧コンデンサ5の充電期間は高圧変圧
器乙の2次側が無負荷となるため負荷時(高圧真空管6
オン時)に比べて可成り高い電圧が出力される。
However, in such a conventional device, the switching circuit 2 is turned on before the high voltage vacuum tube 6 is turned on and high voltage is applied to the X-ray tube 7, and the output voltage of the tube voltage adjustment transformer 1 is changed to the high voltage transformer. Since the high voltage capacitor 5 is charged in the trench after the switching circuit 2 is turned on and charging is completed and the high voltage vacuum tube 6 is turned on, there is no load on the secondary side of the high voltage transformer B. Under load (high pressure vacuum tube 6
A significantly higher voltage is output than when the switch is on.

この出力電圧の差は、一般に、管電圧調整用変圧器1と
高圧変圧器3全備えてなる電源装置において特に大きく
、無負荷時には負荷時に比べて数10KV高い電圧が出
力される。
This difference in output voltage is generally particularly large in a power supply device that includes both the tube voltage adjustment transformer 1 and the high-voltage transformer 3, and a voltage several tens of kilovolts higher is output when there is no load than when there is a load.

いま、この点について第2図を参照してより詳しく説明
する。第2図は、高圧変圧器6の1次電圧に対する高圧
コンデンサ5の出力電圧(高圧変圧器3の2次電圧)の
変化を示すグラフで、線イは無負荷時、線口は負荷時の
特性を示す。この図において、い丑、1次電圧aVのと
きの出力電圧をみると、負荷時(線口の場合)にはAV
であるが無負荷時(線イの場合)にはA′■(A′〉A
)になり、同一1次電圧であっても無負荷時には負荷時
に比べて出力電圧が可成り上昇することが分かる。そし
て、前述したように、あらかじめ高圧コンデンサ5を充
電しておいた後、撮影タイマ信号に応じて高圧真空管6
をスイッチングし、X′m、放射のタイミングをとる電
源装置にあってはX線を放射するまで、すなわち高圧真
空管6がオンされ、X線管7に高圧コンデンサ5の充電
電圧が印加されるまでの期間は前記無負荷状態を避は得
ない。
This point will now be explained in more detail with reference to FIG. Figure 2 is a graph showing changes in the output voltage of the high-voltage capacitor 5 (secondary voltage of the high-voltage transformer 3) with respect to the primary voltage of the high-voltage transformer 6, where line A is at no load and line a is at load. Show characteristics. In this figure, if we look at the output voltage when the primary voltage is aV, we can see that when the load is on (in the case of a line), the output voltage is AV.
However, when there is no load (in the case of line A), A′■(A′〉A
), and it can be seen that even if the primary voltage is the same, the output voltage increases considerably when there is no load compared to when there is a load. As mentioned above, after charging the high voltage capacitor 5 in advance, the high voltage vacuum tube 6 is charged in accordance with the shooting timer signal.
In the case of a power supply device that switches the The no-load state is unavoidable during this period.

そこで、無負荷時と負荷時との間で、1次電圧金調幣す
ることが考えられるが、通常、管電圧調整用変圧器1は
スライダックからなっているため、これによって1次電
圧を調整するには作動上、機械的遅れを伴い、高圧真空
管乙の電子的スイッチングには到底追従できない。1だ
、管電圧調整用変圧器1をタップ切換方式にしたシ、1
次側に抵抗(図示せず)全挿入し、無負荷時、1次電圧
の一部全その抵抗による電圧降下で分担させ、X線放射
(負荷)時には抵抗両端間を短絡させるという方法も考
えられるが、負荷電流によってタップの位置あるいは抵
抗の分担電圧が異なシ、タップや抵抗の切換回路が複雑
になるため、笑際にはこれら方法で出力電圧を無負荷時
と負荷時とで同一にすることは不可能であった。
Therefore, it is possible to adjust the primary voltage between no-load and load conditions, but since the tube voltage adjustment transformer 1 is usually made of a slider, this adjusts the primary voltage. This involves a mechanical delay in operation, and it is impossible to follow the electronic switching of high-voltage vacuum tubes. 1, the tube voltage adjustment transformer 1 is a tap switching system, 1
Another option is to insert a resistor (not shown) on the next side, and when there is no load, a portion of the primary voltage is shared by the voltage drop caused by the resistor, and when X-ray radiation (load) occurs, the resistor is short-circuited. However, since the tap position or the shared voltage of the resistor differs depending on the load current, and the switching circuit for the tap and resistor becomes complicated, these methods are often used to make the output voltage the same between no-load and load conditions. It was impossible to do so.

このため、結局、高圧変圧器6、高圧整流器4、高圧コ
ンデンサ5および高圧真空管6等、高圧側の回路素子の
耐電圧を無負荷時の出力電圧に応じて設定することで対
処され、従って、前記高圧側回路素子には装置定格電圧
よりはるかに大きな絶縁耐力が要求され、装置が大形か
つ高価なものとなった。
Therefore, the solution was to set the withstand voltage of the high-voltage side circuit elements such as the high-voltage transformer 6, high-voltage rectifier 4, high-voltage capacitor 5, and high-voltage vacuum tube 6 according to the output voltage at no-load. The high-voltage side circuit element is required to have a dielectric strength far greater than the rated voltage of the device, making the device large and expensive.

また、高圧変圧器ろの2次側においては、高圧真空管乙
の内部抵抗全調整してX線管7に印加される電圧(管電
圧)全制御する方法が考えられるが、このように高圧真
空管乙に出力電圧の一部全分担させる方法では、その分
担電圧は高圧真空管6内で熱エネルギーとして消費され
ることになる。
In addition, on the secondary side of the high-voltage transformer filter, it is possible to fully control the voltage (tube voltage) applied to the X-ray tube 7 by adjusting the internal resistance of the high-voltage vacuum tube B. In the method in which Part B is made to share part or all of the output voltage, the shared voltage will be consumed as thermal energy within the high-voltage vacuum tube 6.

一方、前記管電圧波形全脈動が小さく平坦に、すなわち
、無負荷時と負荷時との出力電圧の差を小さくするには
、その差電圧を高圧真空管乙に分担させなければならな
いので、差電圧が大きい程、高圧真空管6で消費するエ
ネルギーは大きく々る。
On the other hand, in order to make the total pulsation of the tube voltage waveform small and flat, that is, to reduce the difference in output voltage between no load and load, the differential voltage must be shared by high voltage vacuum tube A. The larger the value, the greater the energy consumed by the high-pressure vacuum tube 6.

しかし、高圧真空管乙の蓄積エネルギーには制限があり
、その制限値全オーバーすると高圧真空管乙の破損等の
重大事故を起こす恐れがあり、この、ため、結局、許拝
される限度内で高圧真空管乙の性能全発揮させるために
は、前記差電圧を極力小さくしなければならなかった。
However, there is a limit to the energy stored in the high-voltage vacuum tube O, and if this limit is exceeded, there is a risk of serious accidents such as damage to the high-pressure vacuum tube O. In order to make full use of the performance of B, the voltage difference had to be made as small as possible.

本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、高
圧変圧器の無負荷時の出力電圧(高圧コンデンサの無負
荷時充電電圧)と負荷時の出力電圧(管電圧)との差を
極力小さくすることができ、高圧側回路素子の絶縁耐力
を低減させ得るX線装置用高電圧電源装置全提供するこ
とを目的とする。
The present invention was made in view of the above-mentioned circumstances, and is designed to calculate the difference between the output voltage of a high-voltage transformer at no-load (the no-load charging voltage of the high-voltage capacitor) and the output voltage at load (tube voltage). It is an object of the present invention to provide an entire high voltage power supply device for an X-ray apparatus that can be made as small as possible and can reduce the dielectric strength of high voltage side circuit elements.

以下、第6図および第4図全参照して本発明の詳細な説
明する。
The present invention will be described in detail below with reference to FIGS. 6 and 4.

第6図は本発明に係るX線装置用高電圧電源装置の一笑
施例を示すブロック図で、図中1.3〜7はそれぞれ第
1図と同様である。また、2も第1図と同様にスイッチ
ング回路を示すが、本発明装置においては、このスイッ
チング回路2は後述スイッチング制御回路によりスイッ
チング制御可能に構成されている。
FIG. 6 is a block diagram showing an embodiment of the high voltage power supply device for an X-ray apparatus according to the present invention, and 1.3 to 7 in the figure are the same as in FIG. 1, respectively. Further, 2 also represents a switching circuit as in FIG. 1, but in the device of the present invention, this switching circuit 2 is configured to be capable of switching control by a switching control circuit to be described later.

R+ 、 R4はブリーダ抵抗、R2,R3は高圧コン
デンサ5の充電電圧検出用抵抗で、これらの抵抗R1゜
R2およびR3+ R4は各々直列接続されて分圧器を
なし、各高圧コンデンサ5に並列接続されている。
R+ and R4 are bleeder resistors, R2 and R3 are resistors for detecting the charging voltage of the high voltage capacitor 5, and these resistors R1, R2 and R3+ R4 are connected in series to form a voltage divider, and are connected in parallel to each high voltage capacitor 5. ing.

また、R5、R8はブリーダ抵抗、R6、R7は管電圧
検出用抵抗で、これらの抵抗Rs 、 R6およびR7
,R8は各々直列接続されて分圧益金なし、かつ、この
分圧器同士も直列接続されている。そして、その抵抗R
5側端部はX線管7のアノードに接続された一方の高圧
真空管乙のカソードに、抵抗R8側端部はX線管70カ
ソード(フィラメント)に接続された他方の高圧真空管
6のアノードに各々接続され、かつ、前記抵抗R6とR
7との接続点は接地されている。なお、本実施例では、
高圧真空管6としてテトロードが用いられている。
In addition, R5 and R8 are bleeder resistors, R6 and R7 are tube voltage detection resistors, and these resistors Rs, R6 and R7
, R8 are connected in series so that there is no voltage division benefit, and these voltage dividers are also connected in series. And its resistance R
The end on the 5 side is connected to the cathode of one high-pressure vacuum tube B connected to the anode of the X-ray tube 7, and the end on the resistor R8 side is connected to the anode of the other high-pressure vacuum tube 6 connected to the cathode (filament) of the X-ray tube 70. and the resistors R6 and R
The connection point with 7 is grounded. In addition, in this example,
A tetrode is used as the high-pressure vacuum tube 6.

8はテトロード分担電圧設定信号源で、無負荷   □
時と負荷時との間において、負荷時の高圧コンデンサ5
の電圧の脈動に起因して生じる僅かな差電圧(この差電
圧は無負荷時、テトロ−ドロに分担され、熱エネルギー
として消費される)を想定し、この差電圧に応じた電圧
信号(この信号をテトロード分担電圧設定信号という)
全出力する。なお、この差電圧は、高圧コンデンサ5の
容量を大きくして前記脈動分を小さくすることによシ低
減可能で、この差電圧によるテトロード分担電圧は極力
小さくした方が、テトロ−ドロで消費するエネルギー(
損失)が小さくなり、有効であることは、テトロ−ドロ
をオンする前にスイッチング回路2全オンすることによ
って無負荷時と負荷時との間に生じる前述出力電圧の差
電圧の場合と同様でろる。
8 is the tetrode sharing voltage setting signal source, no load □
Between time and load time, high voltage capacitor 5 at load time
Assuming a slight voltage difference that occurs due to voltage pulsations in the This signal is called the tetrode sharing voltage setting signal)
Full output. Note that this differential voltage can be reduced by increasing the capacity of the high-voltage capacitor 5 to reduce the pulsation component, and it is better to minimize the tetrode sharing voltage due to this differential voltage to reduce the amount consumed by the tetrode. energy(
This is similar to the case of the difference voltage between the output voltages generated between the no-load state and the loaded state by turning on all of the switching circuits 2 before turning on the tetrodrome. Ru.

9は所定の管電圧、ここでは定格管電圧に応じた電圧信
号(この信号金管電圧設定信号という)全出力する管電
圧設定信号源、10は前記テトロード分担電圧設定信号
と管電圧設定信号と全加算する加算器、11は充電電圧
検出用抵抗R2、R3で検出された、各高圧コンデンサ
5の充電電圧に比例した電圧信号(分圧器出力信号)の
和と前記加算器10の加算信号と全比較し、一致の場合
に信号を出力する比較器、12けX線照射時間を設定す
るタイマである。
Reference numeral 9 indicates a predetermined tube voltage; here, a tube voltage setting signal source that outputs a voltage signal corresponding to the rated tube voltage (this signal is referred to as a brass tube voltage setting signal); 10 indicates the tetrode shared voltage setting signal, the tube voltage setting signal, and the An adder 11 adds the sum of the voltage signals (voltage divider output signals) proportional to the charging voltage of each high-voltage capacitor 5 detected by the charging voltage detection resistors R2 and R3, the addition signal of the adder 10, and the total sum. These are a comparator that compares and outputs a signal if they match, and a timer that sets the 12-digit X-ray irradiation time.

15はスイッチング制御回路で、タイマ12からのタイ
マ信号があり、かつ、比較器11からの一致信号がない
ときスイッチング回路2をオンして高圧変圧器3の1次
側全オンすると共に、タイマ12からのタイマ信号がな
くなったとき、または、比較器11からの一致信号があ
ったときスイッチング回路2をオフして高圧変圧器3の
1次側全オフすることにより、各高圧コンデンサ5の充
電電圧の和(以下、直列コンデンサ充電電圧という)全
、テトロ−ドロのオン、オフに拘らず常に一定の電圧、
すなわち、設定管電圧にテトロード分担電圧金加えた電
圧に保持するものである。
15 is a switching control circuit which turns on the switching circuit 2 when there is a timer signal from the timer 12 and there is no matching signal from the comparator 11, turning on the entire primary side of the high voltage transformer 3; When the timer signal from the comparator 11 disappears, or when there is a match signal from the comparator 11, the switching circuit 2 is turned off to completely turn off the primary side of the high voltage transformer 3, thereby changing the charging voltage of each high voltage capacitor 5. The total voltage (hereinafter referred to as series capacitor charging voltage) is always constant regardless of whether the tetrometer is on or off.
That is, the voltage is maintained at the set tube voltage plus the tetrode shared voltage.

14は管電圧検出用抵抗R6、R7で検出された、X線
管球に印加される管電圧に比例した管電圧信号と前記管
電圧設定信号と全比較する比較器、15は比較器14の
出力信号に応じて各バイアス回路16全作動し、前記管
電圧信号と管電圧設定信号とが同−となるように各テト
ロードロの内部降下電圧全制御するバイアス制御回路で
ある。
14 is a comparator that compares the tube voltage signal proportional to the tube voltage applied to the X-ray tube detected by the tube voltage detection resistors R6 and R7 with the tube voltage setting signal; 15 is a comparator of the comparator 14; This is a bias control circuit that fully operates each bias circuit 16 in accordance with the output signal and controls the internal voltage drop of each tetrode so that the tube voltage signal and the tube voltage setting signal are the same.

次に上述本発明装置の動作について説明する。Next, the operation of the above-mentioned device of the present invention will be explained.

まず、スイッチング制御回路15からの制御信号により
スイッチング回路2がオンすると、ろ相9に電源3ψA
Cが管電圧調整用変圧器1およびスイッチング回路2全
介して高圧変圧器乙に供給され、昇圧された後、高圧整
流器4で全波整流されて高圧コンデンサ5に供給される
。従って高圧コンデンサ5は充電全開始するが、その充
電電圧は分圧されて充電電圧検出用抵抗R2,R3によ
り検出され、比較器11に入力される。一方、この比較
器11には、設定テトロード分担電圧および設定管電圧
に応じた各信号全加算器10で加算して得られた加算信
号が入力されているもので、比較器11は、この加算信
号と前記直列コンデンザ充電電圧に比例した信号と全比
較し、両者が一致したとき、すなわち、直列コンデンサ
充電電圧が、設定されたテトロード分担電圧と管電圧の
和電圧(以下、設定電圧という)に達したとき、スイッ
チング回路2全オフする。従って、高圧変圧器3の1次
側がオフし、高圧コンデンサ5は充電を停止する。
First, when the switching circuit 2 is turned on by a control signal from the switching control circuit 15, the filter phase 9 is supplied with a power supply of 3ψA.
C is supplied to the high-voltage transformer B through the tube voltage adjustment transformer 1 and the switching circuit 2, and after being boosted, is full-wave rectified by the high-voltage rectifier 4 and supplied to the high-voltage capacitor 5. Therefore, the high voltage capacitor 5 starts to be fully charged, but the charging voltage is divided, detected by the charging voltage detection resistors R2 and R3, and input to the comparator 11. On the other hand, this comparator 11 is inputted with an addition signal obtained by adding each signal in the full adder 10 according to the set tetrode sharing voltage and the set tube voltage. The signal is compared with the signal proportional to the series capacitor charging voltage, and when the two match, that is, the series capacitor charging voltage becomes the sum voltage of the set tetrode sharing voltage and tube voltage (hereinafter referred to as set voltage). When the threshold is reached, the switching circuit 2 is completely turned off. Therefore, the primary side of the high voltage transformer 3 is turned off, and the high voltage capacitor 5 stops charging.

このとき、直列コンデンサ充電電圧は、前記設定電圧に
達しているが、このままの状態では、高圧コンデンサ5
け抵抗R1,R2およびR3,R4により放電するため
、その充電電圧は徐々に降下してしまう。しかし、充電
電圧が前記設定電圧より降下すると、比較回路11r(
よシ再びスイッチング回路2がオンされ、高圧コンデン
サ5を充電し、その電圧全前記設定電圧まで上昇させる
。従って、前記直列コンデンサ充電電圧は、テトロ−ド
ロがオンしてX線管7に印加されるまで、常に前記設定
電圧に維持されることになる。
At this time, the series capacitor charging voltage has reached the set voltage, but in this state, the high voltage capacitor 5
Since the battery is discharged by the resistors R1, R2 and R3, R4, the charging voltage gradually drops. However, when the charging voltage drops below the set voltage, the comparison circuit 11r (
Then, the switching circuit 2 is turned on again, charging the high-voltage capacitor 5 and increasing its voltage to the set voltage. Therefore, the series capacitor charging voltage is always maintained at the set voltage until the tetrometer is turned on and applied to the X-ray tube 7.

一方、テトロ−ドロがオンしてX線管7に管電圧が印加
されると、その電圧は分圧されて管電圧検出用抵抗R6
,R7により検出され、比較器14に入力される。一方
、この比較器14には管電圧設定信号が入力されている
もので、比較器14は、この   □管電圧設定信号と
前記管電圧信号と全比較し、その差信号をバイアス制御
回路15に出力する。バイアス制御回路15は、前記差
信号に応じて各バイアス回路16ヲ作動し、各テトロー
ドロの内部降下電圧全制御して前記管電圧設定信号と管
電圧信号とが同一となるようKするもので、これにより
X線管7には、脈動が小さく、平坦な波形の管電圧が印
刀IIIされることになる。
On the other hand, when the tetrometer is turned on and tube voltage is applied to the X-ray tube 7, the voltage is divided and the tube voltage detection resistor R6
, R7 and input to the comparator 14. On the other hand, the comparator 14 is inputted with a tube voltage setting signal, and the comparator 14 compares the tube voltage setting signal with the tube voltage signal and sends the difference signal to the bias control circuit 15. Output. The bias control circuit 15 operates each bias circuit 16 according to the difference signal and controls the internal voltage drop of each tetrode so that the tube voltage setting signal and the tube voltage signal become the same, As a result, a tube voltage with small pulsations and a flat waveform is applied to the X-ray tube 7.

なお、第4図は第6図中のスイッチング制御回路13ヲ
駆動させる回路の具体例を示すブロック図゛で、図中1
7は発振器、18は高圧コンデンサ充電開始信号源、1
9はナンド回路、20はインバータである。その他、第
4図において、第6図と同一部分には同−符号全村した
。すなわち、スイッチング制御回路13は、比軟器11
の出力信号と発振器17の出力信号と充電開始信号源1
8からの信号とが入力されるナンド回路19の出力信号
がインバータ20全介して入力されることにより動作す
るものである。
Note that FIG. 4 is a block diagram showing a specific example of a circuit that drives the switching control circuit 13 in FIG.
7 is an oscillator, 18 is a high voltage capacitor charging start signal source, 1
9 is a NAND circuit, and 20 is an inverter. In addition, in FIG. 4, the same parts as in FIG. 6 are all designated by the same reference numerals. That is, the switching control circuit 13
The output signal of the oscillator 17 and the charging start signal source 1
It operates by inputting the output signal of the NAND circuit 19, which receives the signal from the inverter 8, through the inverter 20.

例えば、いま、休止状態から電源投入されたとすると、
この時点では比較器11からは一致信号が出力されてお
らず(このとき正の信号が出力されているとする)、一
方、発振器17からは常にパルス、ここでは正のパルス
が出力されているので、充電開始信号源18から正の充
電開始信号が出力されることKよシ、ナンド回路19よ
り負の信号が出力される。この信号はインバータ20ヲ
介して正の信号に変換され、スイッチング制御回路13
に入力されるもので、これによりスイッチング制御回路
13は駆動してスイッチング回路2全オンし、第3図に
示す高圧コンデンサ5の充電全開始させるものである。
For example, if the power is turned on from hibernation mode,
At this point, the comparator 11 is not outputting a coincidence signal (assuming that a positive signal is being output at this time), while the oscillator 17 is always outputting a pulse, here a positive pulse. Therefore, even though the charge start signal source 18 outputs a positive charge start signal, the NAND circuit 19 outputs a negative signal. This signal is converted into a positive signal via the inverter 20, and the switching control circuit 13
This drives the switching control circuit 13 to turn on all of the switching circuits 2, thereby starting to fully charge the high voltage capacitor 5 shown in FIG.

なお、以後の動作は前述したとおシであるので、ここで
はその説明全省略する。
Note that since the subsequent operations are the same as those described above, the explanation thereof will be omitted here.

第5図は第6図中のスイッチング回路2の具体例を示す
回路図である。この例において、高圧変圧器5は、−次
巻線が大結線され、その中性点全分離自在に構成したも
ので、スイッチング回路2は前記中性点を短絡、開放す
るスイッチ回路として構成されている。すなわち前記中
性点の電流は整流器Dl〜D6により6相全波整流され
る。前記スイッチング制御回路15からの充電開始信号
がSCR人のゲートGAに入力すると5CRAは導通状
態となり、前記中性点は短絡し、高圧変圧器乙の二次巻
線に高圧が出力され充電全開始する。次に充電停止信号
が5CRBのゲートGBに入力すると、5CRBは導通
状態になってコンデンザC,リアクトルLの振動により
5CRA’(r消弧し、前記中性点は開放され、これに
よシ充電は停止するというものである。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a specific example of the switching circuit 2 in FIG. 6. In this example, the high-voltage transformer 5 has negative windings connected in large numbers, and its neutral point can be completely separated, and the switching circuit 2 is configured as a switch circuit that short-circuits and opens the neutral point. ing. That is, the current at the neutral point is subjected to six-phase full-wave rectification by the rectifiers Dl to D6. When the charging start signal from the switching control circuit 15 is input to the SCR gate GA, 5CRA becomes conductive, the neutral point is shorted, high voltage is output to the secondary winding of the high voltage transformer B, and charging starts completely. do. Next, when a charge stop signal is input to the gate GB of 5CRB, 5CRB becomes conductive and 5CRA'(r) is extinguished due to the vibration of the capacitor C and reactor L, and the neutral point is opened, thereby charging is to stop.

第6図は第6図中の高圧真空管乙にテトロード全使用し
た場合の具体例を示す図である。すなわち、この例では
、タイマ12からのタイマ信号は発振器15aの出力に
よりAM変調器15bにおいて、W変調され、電圧増幅
Amp 15cにより電圧増幅されたのちゲートトラン
スGT+ ′f!c介してバイアス回路16に入力され
る。変調された信号は復調され、テトロ−ドロ ’k 
0N−OFF制御するゲー)Gtに出力されてテトロ−
ドロ全カッ) OFF状態から導通状態にする。同様に
変調された信号はX線管7の陽極側、及び陰極側のテト
ロードバイアス回路16に同時入力されるので両者とも
同時に導通状態となシコンデンサ5の充電電圧はX線管
7に印加される。
FIG. 6 is a diagram showing a specific example in which all tetrodes are used for the high-pressure vacuum tube B in FIG. That is, in this example, the timer signal from the timer 12 is W-modulated in the AM modulator 15b by the output of the oscillator 15a, voltage amplified by the voltage amplification Amp 15c, and then sent to the gate transformer GT+'f! The signal is inputted to the bias circuit 16 via C. The modulated signal is demodulated and Tetro-Dro 'k
0N-OFF control game) Output to Gt and Tetro
Convert from OFF state to conductive state. The similarly modulated signal is simultaneously input to the tetrode bias circuits 16 on the anode side and cathode side of the X-ray tube 7, so both are in a conductive state at the same time.The charging voltage of the capacitor 5 is applied to the X-ray tube 7. be done.

また、管電圧設定信号源9からの信号は比較器14aで
陽極側分圧器(R5,R6)出力と比較され、誤差信号
を出力する。この誤差信号は発振器15aの出力により
AM変調器15dにおいてAM変調され、電圧増幅Am
p 15eにより電圧増幅されたのちゲートトランスG
T2 k介してバイアス回路16に入力される。変調さ
れた信号は復調され、テトロードロの内部降下電圧全制
御するゲー)G2に出力される。
Further, the signal from the tube voltage setting signal source 9 is compared with the output of the anode side voltage divider (R5, R6) by the comparator 14a, and an error signal is output. This error signal is AM-modulated by the AM modulator 15d by the output of the oscillator 15a, and the voltage amplification signal is
After voltage amplification by p15e, gate transformer G
It is input to the bias circuit 16 via T2k. The modulated signal is demodulated and output to G2, which controls the entire internal voltage drop of the tetrode.

一方、陰極側の分圧器(Ry、Rs)出力は比較器14
bで比較される。極性が異なるため管電圧設定信号は符
号反転器15cで符号反転されたのち比較される。
On the other hand, the voltage divider (Ry, Rs) output on the cathode side is output from the comparator 14.
b. Since the polarities are different, the tube voltage setting signals are compared after having their signs inverted by a sign inverter 15c.

誤差信号は比較器14aの出力と同様にAM変調器15
f、電圧増幅Amp15gで変調、増幅されたのちゲー
トトランスGT2 k介してバイアス回路16に入力さ
れゲートG2に出力される。この場合、比較器14a。
The error signal is sent to the AM modulator 15 as well as the output of the comparator 14a.
f, after being modulated and amplified by the voltage amplification Amp 15g, it is input to the bias circuit 16 via the gate transformer GT2k and output to the gate G2. In this case, comparator 14a.

14bの出力は分圧器Rs 、 R6: R7、R8の
出力が管電圧設定信号電圧より高いときは負の誤差出力
が出力され、低い時には正の誤差出力が出力される。
The output of 14b is the voltage divider Rs, R6: When the outputs of R7 and R8 are higher than the tube voltage setting signal voltage, a negative error output is output, and when it is lower, a positive error output is output.

かくして前記ゲー)G2バイアス電圧は、管電圧が高い
ときにはレベルが低下し、管電圧が低い時にはレベルが
アップする。このように前記ゲー)G2バイアス電圧を
制御することによりテトロ−ドロの内部降下電圧を制(
財)し、管電圧調整することができる。従ってタイマ1
2からタイマ信号出力中に分圧器Rs + Rs : 
R? 、 Rs の出力をフィードバック制御すること
により管電圧を常に一定に、管電圧設定信号に対応する
電圧に調整することができ、平坦な管電圧波形が得られ
る。
Thus, the G2 bias voltage decreases in level when the tube voltage is high, and increases in level when the tube voltage is low. By controlling the G2 bias voltage in this way, the internal voltage drop of the tetrode can be controlled (
goods) and can adjust the tube voltage. Therefore timer 1
Voltage divider Rs + Rs during timer signal output from 2:
R? , Rs, the tube voltage can always be adjusted to a constant voltage corresponding to the tube voltage setting signal, and a flat tube voltage waveform can be obtained.

以上述べたように本発明は、高圧コンデンサと並列に接
続された第1の分圧器の出力信号と少なくともX線管に
印加する所定の管電圧以上の設定、電圧、上述実施例で
は前記管電圧とテトロード分担電圧との和電圧に応じて
設定された設定信号と全比較し、第1の分圧器の出力信
号全前記設定信号に一致させ、高圧コンデンサの充電電
圧が前記設定電圧に維持されるようにスイッチング回路
をスイッチングすると共に、高圧スイッチング素子の出
力側にX線管と並列に接続された第2の分圧器の出力信
号とX線管に印加する所定の管電圧に応じて設定された
管電圧設定信号とを比校し、第2の分圧器の出力信号を
前記管電圧設定信号に一致させ、X線管の印加電圧が前
記所定の管電圧となるように高圧スイッチング素子のバ
イアス電圧全制御するようにしたので、高圧変圧器の無
負荷時の出力電圧(高圧コンデンサの無負荷時充電電圧
)と負荷時の出力電圧(管電圧)との差を極力小さくす
ることができ、高圧変圧器、高圧整流器、高圧コンデン
サおよび高圧スイッチング素子等の高圧側回路素子の絶
縁耐力全低減することができるという効果金奏する。
As described above, the present invention combines the output signal of the first voltage divider connected in parallel with the high-voltage capacitor and the setting voltage, which is at least a predetermined tube voltage to be applied to the X-ray tube, and in the above-described embodiment, the tube voltage. and a set signal set according to the sum voltage of the voltage and the tetrode shared voltage, the output signal of the first voltage divider is made to match the set signal, and the charging voltage of the high voltage capacitor is maintained at the set voltage. In addition to switching the switching circuit as shown in FIG. The bias voltage of the high-voltage switching element is adjusted so that the output signal of the second voltage divider matches the tube voltage setting signal, and the voltage applied to the X-ray tube becomes the predetermined tube voltage. Since it is fully controlled, it is possible to minimize the difference between the output voltage of the high voltage transformer at no load (the charging voltage of the high voltage capacitor at no load) and the output voltage at load (tube voltage). The advantageous effect is that the dielectric strength of high-voltage side circuit elements such as transformers, high-voltage rectifiers, high-voltage capacitors, and high-voltage switching elements can be completely reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来装置のブロック図、第2図は同従来装置に
おける高圧変圧器の1次電圧に対する高圧コンデンサの
出力電圧の変化全示すグラフ、第6図は本発明に係るX
線装置用高電圧電源装置の一実施例を示すブロック図、
第4図は第3図中のスイッチング制御回路を駆動させる
回路の具体例を示すブロック図、第5図は第6図中のス
イッチング回路の具体例全示す回路図、第6図は第6図
中の高圧真空管にテトロード全使用した場合の具体例を
示す図である。 2・・・スイッチング回路、3・・・高圧変圧器、4・
・・高圧整流器、5・・・高圧コンデンサ、6・・・高
圧真空管(テトロード)、7・・・X線管、8・・・テ
トロード分担電圧設定信号源、9・・・管電圧設定信号
源、10・・・加算器、11.14・・・比較器、15
・・・バイアス制御回路、16・・・バイアス回路、5
aAC・・・6相’ZK電源、R1−R4、R5−R8
・・・抵抗(分圧器)。 特許出願人 株式会社 日立メデイコ
Fig. 1 is a block diagram of the conventional device, Fig. 2 is a graph showing all the changes in the output voltage of the high voltage capacitor with respect to the primary voltage of the high voltage transformer in the conventional device, and Fig. 6 is the X
A block diagram showing an example of a high voltage power supply device for line equipment,
4 is a block diagram showing a specific example of a circuit that drives the switching control circuit in FIG. 3, FIG. 5 is a circuit diagram showing all specific examples of the switching circuit in FIG. 6, and FIG. It is a diagram showing a specific example when all tetrodes are used in the high-pressure vacuum tube inside. 2... Switching circuit, 3... High voltage transformer, 4...
...High voltage rectifier, 5...High voltage capacitor, 6...High voltage vacuum tube (tetrode), 7...X-ray tube, 8...Tetrode sharing voltage setting signal source, 9...Tube voltage setting signal source , 10... Adder, 11.14... Comparator, 15
...Bias control circuit, 16...Bias circuit, 5
aAC...6-phase 'ZK power supply, R1-R4, R5-R8
...Resistance (voltage divider). Patent applicant Hitachi Medico Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、 交流電源がスイッチング回路を介して高圧変圧器
に供給され、この高圧変圧器で昇圧された後、整流され
て高圧コンデンサを充電し、この高圧コンデンサの充電
電圧を高圧スイッチング素子全弁してX線管に印加する
X線装置用高電圧電源装置において、前記高圧コンデン
サと並列に接続された第1の分圧器と、この第1の分圧
器の出力信号と少なくとも前記X線管に印力口する所定
の管電圧以上の設定電圧に応じて設定された設定信号と
を比較する第1の比較器と、この第1の比較器の出力信
号が入力され、前記第1の分圧器の出力信号全前記設定
信号に一致させ、前記高圧コンデンサの充電電圧が前記
設定電圧に維持されるように前記スイッチング回路全ス
イッチングするスイッチング制御回路と、前記高圧スイ
ッチング素子の出力側に前記X線管と並列に接続された
第2の分圧器と、この第2の分圧器の出力信号と前記X
線管に印加する所定の管電圧に応じて設定された管電圧
設定信号とを比較する第2の比較器と、この第2の比較
器の出力信号が入力され、前記第2の分圧器の出力信号
を前記管電圧設定信号に一致させ、前記X線管の印加電
圧が前記所定の管電圧となるように前記高圧スイッチン
グ素子のバイアス電圧を制御するバイアス制御回路とを
具備することを特徴とするX線装置用高電圧電源装置。 2、 高圧スイッチング素子はテトロードである特許請
求の範囲第1項記載のX線装置用高電圧電源装置。
[Claims] 1. AC power is supplied to a high-voltage transformer via a switching circuit, is boosted by the high-voltage transformer, and is then rectified to charge a high-voltage capacitor, increasing the charging voltage of the high-voltage capacitor to a high voltage. In a high-voltage power supply for an X-ray apparatus that applies voltage to an X-ray tube with all switching elements, a first voltage divider connected in parallel with the high-voltage capacitor, and an output signal of the first voltage divider and at least the A first comparator that compares a set signal set according to a set voltage equal to or higher than a predetermined tube voltage applied to the X-ray tube; and an output signal of this first comparator is inputted; a switching control circuit that switches all of the switching circuits so that the output signal of the voltage divider No. 1 all matches the setting signal and the charging voltage of the high voltage capacitor is maintained at the setting voltage; a second voltage divider connected in parallel with the X-ray tube, and an output signal of the second voltage divider and the X-ray tube;
A second comparator that compares the tube voltage setting signal set according to a predetermined tube voltage applied to the line tube, and the output signal of this second comparator is inputted, and the output signal of the second voltage divider is inputted. and a bias control circuit that controls the bias voltage of the high-voltage switching element so that the output signal matches the tube voltage setting signal and the voltage applied to the X-ray tube becomes the predetermined tube voltage. High voltage power supply for X-ray equipment. 2. The high voltage power supply device for an X-ray apparatus according to claim 1, wherein the high voltage switching element is a tetrode.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55117898A (en) * 1979-02-28 1980-09-10 Shimadzu Corp X-ray generator
JPS5637498B2 (en) * 1980-03-15 1981-09-01

Patent Citations (2)

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