JPS60150598A - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明は、Ｘ線管の陽＋４ｉどフィラメン１−との間に
印加される高電圧（以下、［×線管電圧−１と称覆る）
をｙｉ　５Ｌ−ＪるＸ線装置に関する。

［発明の技術的背頓とその問題点１ 従来のＸＩ装首として、例えば米国特許第４゜２２５．
７８８等に開示されているように、所謂Ｃ列共振−１リ
ブリッジインハ〜タブｊ式によるものかある。

この直列Ｊ（振型１リッジインバータ方式による従来の
Ｘａ装置は、例えば電源（一般に商用電源）より供給さ
れる交流電圧を整流、平、滑して直流電圧を得、この直
流電圧を、互いに直列接続された第１．第２のサイリス
タにより交互にスイッチングし、このスイッチング電圧
を、変圧器の１次巻線に共振用］ンデンサが直列接続さ
れて成る共振回路に印加することにより減衰振動を誘発
し、前記変圧器の２次巻線に誘起された電圧を基にＸ線
管電圧を得ている。

ところで、このＪ：うなＸ線装置におけるｘｉ管電圧の
値は、第１．第２のサイリスタの点弧周期を変えること
により可変覆ることができる。

しかしながら、第１．第２のサイリスタの点弧周」を変
えてＸ線管電圧を広範囲ｔこ可変すると、以下に述べる
ような問題を生ずる。

第１図及び第２図は、それぞれ第１．第２のサイリスタ
のスイッチングにより変圧器巻線に流れる電流とサイリ
スタのゲートパルスとの関係を示す波形図であり、図中
ａは第１のサイリスタがオンすることにより流れる電流
を、またｂは第２のサイリスタがオンすることにより流
れる電流をそれぞれ示している。尚、斜線で示す領域は
、共振回路の減衰振動により、逆方向に流れ得る電流で
ある。

第１図に示すように、第１．第２のサイリスタのグー１
〜に印加されるゲートパルスＧＰ１．ＧＰ２の繰り返し
周期が短い（最大点弧周波数）場合には、ｇ！圧器に流
れる電流が連続するので、Ｘ線管電圧は高（なり、また
このＸ線管電圧腎含まれる脈流成分〈リップル）は少４
ｆい。

一方、第２図に示すように、第１．第２のサイリスタの
ゲートに印加されるグー１〜パルスＧＰ１゜ＧＰ２の繰
り返し周期が艮い〈低点弧周波数〉場合には、変圧器に
流れる電流が断続するので、Ｘ線管電圧は低くなり、ま
たこのＸ線管電圧に含まれるリップルは多くなる。

したがって、第１．第２のサイリスタの点弧周」を変え
てＸ線管１ｆｉ圧を広範囲に可変した場合、Ｘ線管電圧
が低い時程リップルが多くなる。このように、Ｘ線管電
圧に含まれるリップルが多いど、Ｘ線管より発生するＸ
線けが低下し、良好なＸ線写真を得ることができない（
特に低Ｘ線管電圧領域で行われる乳房派影において不利
となる）等の問題を生ずる。

また、最大点弧周波数（第１図）時において、第１．第
２のりイリスタを交互にスイッチングする際、何らかの
事情により、一方のサイリスタがターンオフする前に他
方のサイリスタがオーンオンする虞がある（例えば、共
振回路の定数変化等によりｉｊ！衰撮動数が低くなった
場合、あるいは、サイリスタのゲートパルスの繰り返し
周期の異常等が考えられる）。かかる場合、電源電圧が
Ｘ線装置内で短絡されることになり、相当危険な状態と
なる。

し発明の目的」 本発明は前記事情に鑑みて成されたものであり、安定に
動作し、かつ、安定なるＸ線管電圧が得られるとともに
、リップルを増すことなくＸ線管電圧を可変し得るとこ
ろのＸ線装置の提供を目的とする。

［発明の概要］ 前記目的を達成するための本発明の概要は、１次、２次
巻線を有する変圧器と、この変圧器の１次巻線に共振用
コンデンサーが直列接続されてなる共振回路と、交流電
圧を整流、平滑して得た直流電圧を、前記共振回路に所
定の周期で印加づることにより前記１次巻線に１次電流
を流しくｑる１次′Ｉｊｉ流発牛手段とをイｊし、前記
２次巻線に誘起された電圧を基にＸ線管電圧を冑るＸ線
装置において、前記交流電圧を整流づるとともに位相制
御する整流・位相制御手段と、この整流・位相制御手段
による位相制御のタイミングを制御リ−る第１の制御手
段と、前記１次電流を検出づる第１の検出手段と、前記
Ｘ線管電圧を検出する第２の検出手段と、前記１次゛心
流発生手段ｔこタイミング信号を出力し、＾ζ１記共振
回路への直流％　１ｆ印加のタイミングを制御するとと
もに、前記第１の検出手段の検出信号を基に前記直流電
圧印加タイミングのフィードフォワード制御及び前記第
２の検出手段の検出信号を基に前記直流電圧印加タイミ
ングのフィードバック制御を行い得る第２の制御手段と
を具備することを特徴とするものである。

［発明の実施例１ 以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明でる。

第３図は本発明に係るＸ線装置の構成を示す回り 路間であ如、１は本装置に交流電圧を供給する電源であ
る。また、２は前記電源１より供給される交流電圧を整
流するとともに位相制御する整流・位相υ制御手段、１
８は前記整流・位相制御手段２による位相制御のタイミ
ングを制御する第１の制御手段、３及び４は前記整流・
位相制御手段２の出力を平滑するところの互いに直列接
続されたコンデンサ、６は１次巻線６ａ及び２次巻線６
ｈを有する変圧器である。

尚、この変圧器６の１次巻線６ａに前記共振用コンデン
サ５が直列接続されて共振回路が構成されている。

また、２０は前記共振回路に所定の周期で直流電圧を印
加することにより、前記１次巻線６ａに１次電流を流し
得る１次電流発生手段、１６は前記１次電流を検出する
第１の検出手段（例えばカーレントトランスを含んで構
成される）、１７は前記第１の検出手段１６の出力（電
流信号）を電圧信号に変換する１／■（電流・電圧）変
換手段、７は前２２次巻線６ｂに誘起された電Ｈを整流
する整流手段、８は前記整流手段７に並列に接続され、
かつ、整流手段７の出力を”Ｉ’　Ｋｌ　’ｌる］ンデ
ンサである。このコンデンサ８により平滑された電圧く
以下、この電圧を「Ｘ線管霜珪１と称する）は、高圧ケ
ーブル１０ａ、１０ｂを介してＸ線管９の陽４１９　ａ
とフィラメント９ｂどの間に印加されるとともに、例え
ば抵抗１１ａ、１１ｂが直列接続されて成る第２の検出
手段１１によって検出される。

１９は、前記１次雷流介牛手段２０に所定の周期でタイ
ミング信号（ゲートパルス）を出力し、前記共振回路へ
の直流電圧印加のタイミングを制御するとともに、前記
第１．第２の検出手段１６゜１１の検ｎ１信号を基にフ
ィードフォワード制御及びフィードバック制御く歪に詳
述する〉を行い得る第２の制御手段である。

尚、前記整流・位相制御手段２は、例えばブリッジ接続
された４個のサイリスタ２ａ、２ｂ、２ａ、２ｄにより
構成され、また、前記１次電流発生手段２０は、例えば
それぞれ互いに直列接続されたサイリスタ１２．１４及
び整流器１３．１５とを含んで構成されている。

次に、このように構成されるＸ線装置の作用について説
明Ｊる。

電源１にり供給された交流電圧は、整流・位相制御手段
２により整流かつ位相制御された後、コンデンサ３及び
４により平滑される。

ここで、前記整流・位相制御手段２における位相制御の
タイミングは、第１の制御手段１８」；り所定の周期で
出力されるタイミング信号（グー１〜パルス）によって
制御される。

したがって、前記第１の制御手段１８より出力されるタ
イミングパルスの周期を変えることにＪ、す、コンデン
サ３及び４の端子間電圧（直流電圧）を可変し冑る。

次に、第２の制御手段１９より所定の周期で出力される
タイミング信号によって、１次電流発生手段２０内のサ
イリスタ１２及び１４が交互にスイッチングされる。

サイリスタ１２がターンオンＪると、先ずコンデンサ３
の直流電圧による電流がサイリスタ１２を介して１次巻
線６ａに半周期（順方向）流れ、次に共振用コンデンサ
５及び１次巻線６ａ　（厳密には変ＦＦ器６の２次側も
影響する）により決定される減資振動により、それまで
オン状態にあったＩノ−イリスタ１２がターンオフし、
次の半周期（逆方向）の電流が整流器１３を介して流れ
る。よって、４Ｊイリスタ１２が一且ターンＡンすると
、１周期の１次電流が１次巻線６ａに流れることになる
。

同様に１）イリスタ１／ｌがターンオンすると、１周期
の１次電流が１次巻線６ａに流れるか、その電流り向（
ユ、前；ｄ；　した１ノイリスタ１２がターンオフする
場合と１ユ逆方向となる。

このＪ、うに、１次電流が１巻線６ａに流れると、２次
巻線６ｂに電圧が誘起される。この誘起電圧は、整流手
段７にＪ：り整流され、＝１ンデンサ８により平滑され
た後、Ｘ線管電圧としてＸ線管９の陽極９ａ及びフィラ
メント９ｂ間に印加される。

次に、ＸＩｉ管電圧の可変について説明する。

Ｘ線管電圧の可変は、第１の制御手段１８及び＄ 第２制御手段１９より出力されるタイミング信号の繰り
返し周期を変えることにより行い１ｑる。すなわち、Ｘ
線暉躬前に、第１の制御手段１８により整流・位相制御
手段２を制御することによって、共振回路（１次巻線６
ａ及び共振コンデンサ５）に印加すべき直流電圧を予め
設定し、次いで第２の制御手段１つより出力されるタイ
ミング信号の繰り返し周期を変えることによりＸ線管電
圧を可変すればよい。

このように、第１の制御手段１８により共振回路に印加
すべき直流電圧を予め設定（例えば低電圧に設定）すれ
ば、サイリスタ１２及び１４を、第２図に示すように低
点弧周波数にしなくとも、Ｘ線管電圧を所望の値にまで
低下させることができる。したがって、低Ｘ線管電圧時
に含まれるリップルは、従来装置に比べて極めて少なく
なり、低Ｘ線管電圧領域で行われる例えば乳房撮影にお
いて有利となる。

次に、第２の制御手段１９におけるフィードフォワード
制御及びフィードバック制御について説明する。

１次巻線６ａに流れる１次電流は第１の検出手段１６に
より検出され、その検出信号がＩ／Ｖ変換手段１７を介
りることにより電圧信号に変換された後、第２の制御手
段１９に入力される。

ここｒ、第２の制御手段１９は、前記第１の検出手段１
６より出力される検出信号を基にサイリスタ１２ヌは１
／１のターンオフを確認（減衰振動による１周期の１次
電流より電流方向が反転するのを確認）シない限り、次
のタイミング信号を出力しない。すなわち、オン状態に
ある一方のサイリスタ（例えば１２）がターンオフしな
い限り他方のサイリスタ（例えば１４）をターンオンさ
せないＪ：うにフィードフォワード制御するのである。

このように、第１の検出手段１６の検出信号を基にフィ
ードフォワード制御することにより、サイリスタ１２及
び１４の双方が共にオン状態になるという最悪の状態を
避（プることかできる。よって装置は安定動作する。

また、Ｘ線管電圧は第２の制御手段１１により検出され
、その検出信号が第２の制御手段１９に入力される。

ここで、第２の制御手段１９は、前記第２の検出手段１
１の検出信号を基にＸ線管電圧を安定させるべくフィー
ドバック制御を行う。例えばＸ線管電圧が所定の値より
低くなった場合には、タイミング信号の繰り返し周期を
短くし、Ｘ線管電圧を上昇すべく作用するのである。

このように、第２の検出手段１９の検出信号を基にフィ
ードバック制御することにより、ダンピングが抑えられ
安定したＸ線管電圧を得ることができる。

尚、本発明は前記実施例によって限定されるものではな
く、本発明の要旨の範囲内で適宜に変形実施が可能であ
るのはいうまでもない。

例えば、前記実施例における整流・位相制御手段２は、
サイリスタ２ａ、２ｂ、２ｄ、２ｄをブリッジ接続して
構成したが、これに限定されず、例えばイ８電圧整流接
続してもよく、あるいは三相ブリッジ接続すれば三相交
流電圧をも入力し得る。

さらに、υイリスタ２ａ、２ｂ又は２ｃ、２ｄのいずれ
か一方の絹のみをサイリスタとし、他方の組を整流器で
構成することもできる。

前記実施例におけるサイリスタは、ＧＴＯ，ＧＴＲ等で
も適用可能である。

前記実施例における第１の検出手段１６はカーレントト
ランスを含んで構成したが、シ１７ント抵抗を含んで構
成してもにい。この場合、Ｉ／Ｖ変換手段１７は必ずし
も必要とはならない。尚、前記カーシン１−１〜ラン又
は貫通型を用いるのが望ましい。その理由は瞬時的に大
電流が流れ、第１の検出手段１６の温度上昇が懸念され
るからである。

また、整流・位相制御手段２にＪ：す、電源投入時の突
入電流を防止し、ソフトスター１〜させることも可能で
ある。

［発明の効果］ 以上説明した本発明によれば、共振回路への直流電圧印
加のタイミング制御のみならず、共振回路に印加される
直流電圧をも可変することより、Ｘ線管電圧に含まれる
リップルを増すことなくＸ線管電圧を可変することがで
き、また、第１．第２の検出手段による検出信号を基に
フィードフォワード制御及びフィードバック制御を行う
ことにより、安定に動作し、かつ、安定なるＸ線管電圧
が（！Ｉられる等、優れた効果を奏するＸＦＡ装行を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来のＸ線装置の作用を説明するた
めの波形図、第３図は本発明に係るＸ線装置の構成を示
す回路図である。 １・・・・・・電源（交流）、 ２・・・・・・整流・位相制御手段、 ５・・・・・・共振用コンデンサ、 ６・・・・・・変圧器、６ａ・・・・・・１次巻線、６
ｂ・・・・・・２次巻線、９・・・・・・Ｘ線管、１１
・・・・・・第２の検出手段、 １６・・・・・・第１の検出手段、 １８・・・・・・第１の制御手段、 １９・・・・・・第２の制御手段、 ２０・・・・・・１次電流発生手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 母次、２次巻線を有づる変圧器と、この変圧器のへ次巻
   線に共振用コンデンサが直列接続されてなる共振回路と
   、交流電圧を整流、平滑して１９だ直流電圧を、前記共
   振回路に所定の周期で印加づることにより前記１次巻線
   に１次電流を流し得る１次電流発生手段とを有し、前記
   ２次巻線に誘起された電圧を基にＸ線管電圧を得るＸ線
   装置において、前記交流電圧を整流するとともに位相制
   御する整流・位相制御手段と、この整流・位相制御手段
   による位相制御のタイミングを制御する第１の制御手段
   と、前記１次電流を検出する第１の検出手段と、前記Ｘ
   線管電圧を検出する第２の検出手段と、前記１次電流発
   生手段にタイミング信用を出力し、前記共振回路への直
   流電圧印加のタイミンクを制御するととに、前記第１の
   検出手段の検出信号を基に前記直流電圧印加タイミング
   のフィードフォワード制ＯＩｌ及び前記第２の検出手段
   の検出信号を基に前記直流電圧印加のタイミングのフィ
   ードバック制御を行い得る第２の制御手段とを具備する
   ことを特徴どづるＸ線装置。