JPS5941600Y2 - Ｘ線装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はＸ線管に印加される高圧出力部のオーバーシュ
ートを有効に抑制することができるインバータ方式のＸ
線装置に関するものである。

インバータ方式のＸ線装置として第１図に示すような回
路構成の装置が知られている。

即ち、この装置は直流電源Ｅと、この電源Ｅをチョッピ
ングするスイッチＳＷとによってチョッピング電源出力
を形成し、該出力をインバータトランスＩＴの一次側巻
線の中間タップに印加すると共に、この−次側巻線の両
端にはそれぞれ互いに点弧位相角を異ならせた２個のサ
イリスタ５ＣＲ１，５ＣＲ２を接続し、前記インバータ
トランスＩＴの二次側から高圧出力を取り出し、ダイオ
ードブリッジ形式の整流器ＤＢを介してＸ線管ＸＴに印
加するようにしている。

尚コンデンサと抵抗の直列接続回路１１は転流用回路で
あり、スイッチＳＷの次段の正負母線間に接続したダイ
オードは、スイッチＳＷ保護用のフライホイールダイオ
ードＦＤである。

かかるインバータ方式のＸ線装置によれば、スイッチＳ
Ｗのスイッチング回数に相当するパルス電圧がインバー
タトランスＩＴの一次側巻線の中間タップに印加され、
相補的に導通するサイリスタＳＣＲ，，５ＣＲ２との関
係でインバータトランスＩＴのインバータ動作が行われ
、二次側から高圧出力を取り出すことができる。

この種の装置は商用交流電源を高圧トランスで必要な高
圧電圧に昇圧するのに比べ、インバータを介してそれよ
りも高い周波数にすることによって従来方式に比較し、
高圧トランスを％程度の大きさにすることができ、高圧
発生器の小形、軽量化が図れるという利点があり、特に
移動型Ｘ線装置に適していることから回診用Ｘ線装置に
用いられていた。

ところで、前記インバータ方式のＸ線装置は一般のＸ線
撮影等の如く重負荷で使用される場合に適し、外科用或
いはＸ線透視撮影用等の如く軽負荷で使用される場合に
は適さなかった。

これは軽負荷時にお・いてはＸ線管ＸＴに接続される高
圧ケーブルによる浮遊容量が大きくなるため高圧出力に
過渡現象（オーバーシュート）の問題が生じてしまうた
めである。

このオーバーシュートの問題を等価回路に基づいて詳細
に説明する。

第１図の装置は実質的には第２図に示すような等価回路
に置き替えられる。

即ち、負荷ＲＬ （Ｘ線管ＸＴに相当する）に高圧ケー
ブルの浮遊容量ｃｏが並列接続され、電源Ｅの電圧がス
イッチＳＷ及び高圧トランスの洩れインダクタンスＬ。

を介して負荷ＲＬに供給されることとなる。

この等価回路で負荷ＲＬに供給される高電圧ＫＶＰの波
形について考えると、第３図に示すように重負荷時（管
電流大の時）には図中破線で示す理想曲線Ｂに近い波形
となるが、軽負荷時（管電流中の時）には図中実線で示
すように過渡現象（オーバーシュート）を有する曲線Ａ
となる。

これは前記浮遊容量ｃｏとインダクタンスＬ。

どの共振、即ち、スイッチＳＷのチョッピングによるイ
ンデシャル応答に起因するものである。

この結果、前記インバータ方式のＸ線装置は軽負荷用の
装置として使用できないという問題があった。

本考案は前記問題を解決して、インバータ方式のＸ線装
置における高圧出力のオーバーシュートを抑制すること
によって軽負荷でも使用することができるインバータ方
式のＸ線装置を提供することを目的とするものであり、
このために直流入力電源と、該人力電源をチョッピング
するチョッピング回路と、該チョッピング回路の出力が
一次側巻線に印加されることによりインバータ動作を行
うと共に二次側巻線に高圧出力を発生する昇圧トランス
と、該高圧出力が印加されるＸ線管とからなり、前記人
力電源と昇圧トランスの一次側巻線との間に高圧出力部
のオーバーシュートを抑制するための平滑回路を設けた
ことを特徴とするものである。

以下実施例により本考案を具体的に説明する。

第４図は本考案装置の一例を示す回路図である３図にお
・いてＥは直流電源、ＳＷはこの電源をチョッピングす
るスイッチ、ＦＤはスイッチＳＷを保護するためのフラ
イホイールダイオード、１は平滑回路であって、高圧出
力のオーバーシュートを抑制するためのものである。

６はインバータトランスであり、電源Ｅの電圧が平滑回
路１を介して一次側巻線の中間タップに印加される。

９，１０は前記インバータトランス６の一次側巻線の両
端に接続され図示しない駆動回路によって相補的に駆動
されるスイッチングトランジスタ、７はインバータトラ
ンス６の二次側高圧出力信号を全波整流するダイオード
ブリッジ形式の整流器、８は前記整流された高圧出力が
印加されるＸ線管である。

ここで、前記インバータトランス６の一次側巻線に設け
られた平滑回路１は、並列接続されたインダクタンス２
と抵抗３及び積分回路（抵抗４とコンデンサ５）とによ
って構成される。

このような構成のＸ線装置の動作は次の通りである。

先ず図示しない駆動回路によってトランジスタ９，１０
を所定の周波数により相補的にスイッチングさせる。

そして、スイッチＳＷによりチョッピングされた、この
チョッピングのデユーティに応じた電圧を発生させる。

すると、インバータトランス６がインバータ動作を行い
、平滑回路１を介して一次側巻線の中間タップに印加さ
れた電源Ｅの電圧を昇圧して二次側に高圧出力を発生さ
せる。

この高圧出力が整流器７を介してＸ線管８に印加される
。

ここで、前記構成のＸ線装置の等価回路を示し、それに
よってオーバーシュートを抑制できる理由を詳細に説明
する。

前記装置は第５図の等価回路に置き替えることができる
。

即ち、電源Ｅの電圧がスイッチＳＷを介して平滑回路１
に印加され、更にこの平滑回路１の出力が高圧トランス
の洩れインダクタンスＬ。

を介じて負荷ＲＬに印加される。

負荷ＲＬには高圧ケーブルの浮遊容量Ｃ８が並列接続さ
れている。

次に、負荷ＲＬに印加される電圧ＫＶＰの波形を第６図
に示し平滑回路１の働きを説明する。

先ず、前記等価回路において平滑回路１が全く付加され
ていない場合を考えると、高圧出力ＫＶＰの波形は破線
Ａのようにオーバーシュートを有する曲線となる。

次に、平滑回路１における比較的大きな値のインダクタ
ンス２のみを設けた場合には前記オーバーシュートは抑
制されることとなるが、今度は一点鎖線Ｃのように立上
りが緩やかな曲線となって好ましくない。

そこで立上りを良くするためにインダクタンス２に並列
に抵抗３を接続するわけであるが、このようにすると２
点鎖線りのごとく再びオーバーシュートを有する曲線と
なってしまう。

従って、抵抗４及びコンデンサ５からなる積分回路を設
けて実線Ｂのような理想曲線に近い波形を得ることがで
きる。

以上詳述したように本考案装置はトランス６の一次側に
、高圧出力のオーバーシュートを抑制する平滑回路１を
設けているので、重負荷時のみならず、軽負荷の場合（
高圧ケーブルの浮遊容量が大きい場合）にも使用できる
インバータ方式のＸ線装置となる。

そして、このような平滑回路を一次側（低圧側）に設け
るものであるから、装置の小形化、軽量化に支障を来た
すこともない。

従って、外科用或いはＸ線透視撮影用にも使用すること
ができる。

尚、本考案は前記実施例に限らず、例えばインバータ動
作を行わせるためのトランジスタ９，１０に替えて従来
同様ＳＣＲを使用してもよく、又平滑回路１は前記同様
の機能を行うような構成であればどのようなものであっ
てもよい。

更に、直流電源Ｅとして単相交流を整流器を介して全波
整流したものを用いてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のインバータ方式のＸ線装置の一例を示す
回路図、第２図はその等価回路、第３図はその高圧出力
波形を示す特性図、第４図は本考案インバータ方式のＸ
線装置の一例を示す回路図、第５図はその等価回路、第
６図はその高圧出力波形を示す特性図である。 １・・・・・・平滑回路、２・・・・・・インダクタン
ス、３，４・・・・・・抵抗、５・・・・・・コンデン
サ、６・・・・・・インバータトランス、７・・・・・
・整流器、８・・・・・・Ｘ線管、９，１０・・・・・
・トランジスタ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 直流入力電源と、該人力電源をチョッピングするチョッ
   ピング回路と、該チョッピング回路の出力が１次側巻線
   に印加されることによりインバータ動作を行うと共に２
   次側巻線に高圧出力を発生する昇圧トランスと、該高圧
   出力が印加されるＸ線管とからなり、前記入力電源と昇
   圧トランスの１次側巻線との間に高圧出力部のオーバー
   シュートを抑制するための平滑回路を設けたことを特徴
   とするＸ線装置。