JPS60150599A - 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線管の陽極とフィラメントどの間に印加さ
れる高電ＩＴ’：＜以下、［Ｘ線管電圧」と称する）を
発生するＸ線装置に関する。

［発明の技術的費用とその問題点」 従来のＸ線装置として、例えば米国特許第４゜２２５．
７８８等に開示されているように、所謂直列共振型ブリ
ッジインバータ方式によるものがある。

この直列共振型ブリッジインバータ方式による従来のＸ
線装置は、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のサイリスクに
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次巻線に共振用コ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、このようなＸ線装置にお１するＸ線管電圧の
値は、第１．第２のサイリスタの点弧周期を変えること
により可変することができる。

しかしながら、第１．第２のサイリスタの点弧周期を変
えてＸ線管電圧を広範囲に可変すると、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のサイリスク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、斜線でポリ−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１ように、第１．第２のサイリスタのグー１
−に印加されるグーミルパルスＧＰ１．ＧＰ２の繰り返
し周期が知いく最大点弧周波数）場合には、変圧器に流
れる電流が速続するので、Ｘ線管電圧は高くなり、また
このＸ線管電圧に含まれる脈流成分（リップル）は少な
い。

一方、第２図に示ηように、第１．第２のサイリスタの
グーＩ・に印加されるゲートパルス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
流れるリップルは多くなる。

したがって、第１．第２の１ノイリスタの点弧周期を変
えてＸ線管電圧を広範囲に可変した場合、Ｘ！！ｌｌ菅
雷斤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と、Ｘ線管Ｊ：り発生
するＸ線絡が低下し、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撮影におい
て不利どなる）等の問題を生ずる。

［発明の目的１ 本発明は前記事情に鑑みて成されたものであり、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
普装胃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、入力される
交流電圧を整流、平滑して直流電圧を出力可能な整流・
平滑手段と、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が直列接続されてな
る共振回路どを具備し、前記共振回路に前記整流・平滑
手段より出力される直流電圧を所定の周期で印加するこ
とにより前記１次巻線に１次電流を流し、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、前記交流電圧を入力し、かつ、前記整流・平滑手
段より出力される直流電圧を可変し得る電圧切り換え手
段を具備することを特徴とするものである。

［発明の実施例］ 以−ト、本発明の一実施例について図面を参照しながら
説明する。

第３図は本発明に係るＸ線装置１′７の構成を示す回路
図であり、１は本装置に交流電圧を供給する電源である
。また、２は整流器２ａ、２ｂ、２ｃ。

２ｄがブリッジ１ａ続され、かつ、前記電源１より供給
される交流電圧を整流ηるための整流手段、３はコンデ
ンサ３ａ及び３ｂか豆いに直列接続され、かつ、前記整
流手段２より整流された電圧を平滑するための平滑手段
である。

尚、前記ツ；ｒ流手段２ど前記平滑ミ「段３とを整流・
平滑手段２２と総称づる。

また、２１は前記整流・平滑手段２２より出力される直
流電圧を可変し１ｑる電圧切り換え手段であり、例えば
前記電＋１ｉｉｉ　１より前記整流・平滑手段２２に印
加される交流電圧の印加個所を切り換える切り換え手段
である。

６は１次巻線６ａ及び２次巻線６ｂを有する変圧器であ
り、この変圧器６の１次巻線６ａに共振用コンデンサ５
が直列接続されて共振回路が構成されている。

２０は前記共振回路に所定の周期で直流？ｆｆ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４る第
１の検出手段（例えばカーレント１ヘランスを含んで構
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Ｉ／Ｖ（電流・電圧）変
換手段、７ｔま前記２次巻線６ｈに誘起された電圧を整
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の出力を平滑するコンデンサである
。このコンデンサ８により平滑された電圧（以下、この
電圧を「Ｘ線管電圧」と称する）は、＾圧ケーブル１０
ａ、１０ｂを介してＸ線管９の陽に９ａとフィラメント
９ｂと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次電流発生手段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ｔ１
１７Ｊるとどもに、前記第１．第２の検出手段１６．１
１の検出信舅を基にフィードフォワード制罪及びフィー
ドバック制御〈後に前述する）を行い得る制御手段であ
る。

次に、このにうに構成される装置ν１の１′１川につい
て説明する。

電源１Ｊ−り供給されｌこ交流電圧は、切り換え手段２
１を介して整流・平滑手段２２に印加され、整流子［Ｑ
　２により整流された後、平滑手８１３にＪ、り平滑さ
れる。

ここで、前記切り換え手段２１が１８点ａ側に切り換え
られた場合（図示状Ｃ，）、電源１より供給される交流
電圧は、整流器２ａ、２ａの直列接続点と整流器２ｂ、
２ｄの直列接続点との間に印加され、整流手段２Ｊ：す
仝波整流される。よって、コンデンサ３ａ及び３ｂのそ
れぞれの端子間には、電源１の電圧のほぼ１／２に等し
い直流電圧が生ずる。

また、前記切り換え手段２１が接点１）側に切り換えら
れた場合、電源１より供給される交流電圧は、整流器２
ｂ及び２ｄの直列接続点とコンデンサ３ａ　、３ｂの直
列接続点との間に印加され、整流手段２ににり半波倍電
圧整流される。よって、コンデンサ３ａ及び３ｂのそれ
ぞれの端子間には、電源１の電圧にほぼ等しい直流電圧
が生ずる。

したがって、切り換え手段２１により整流・平Ｗｉ手段
２２に印加される交流電圧〈電源１より供給される電圧
）の印加個所を切り変えることにより、整流・平滑手段
２２から出力される直流電圧を２段階に可変することが
できる。

次に、制御手段１９Ｊ：り所定の周期Ｃ出力されるタイ
ミング信号によって、１次電流発生手ＩＱ　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がターンオンすると、先ずコンデンサ３
ａ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　（厳密には変圧器６の２次側も
影響する）により決定される減衰振動により、それまで
オン状態にあったサイリスタ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、サイリスタ１２が−Ｈターンオンすると、１周
期の１次電流が１次巻線６ａに流れることになる。

同様に４１イリスタ１４がターンオンすると、１周期の
１次電流か１次巻線６ａに流れるが、その電流方向は、
前述したりイリスタ１２がターンオン覆る場合とは逆方
向となる。

この、Ｊ、うに、１次電流が１巻線６ａに流れるど、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により整流され、］コンデンサにより平滑された
（す、Ｘ線管電圧としてＸ線管９の陽４！Ｍ９ａ及びフ
ィラメント９　ｂ間に印加される。

次に、Ｘ線管電圧の可変について説明する。

Ｘ線１＜、’　ｔｌ、汗の可変は、切り換え手段２１の
切り換え操作及び制御手段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得る。す
なわち、ｘｍｌｌ！！躬前に、切り換え手段２１により
共振回路（１次巻線６ａ及び共振用コンデン量す５）に
印加すべき直流電圧を予め設定し、次いで制御手段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にい。

この」：うに、切り換え手段２１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、１ノイリスタ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１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、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
Ｊ−り検出され、その検出信号がＩ／Ｖ変換手段１７を
介す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。

ここで、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又は１
４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。１なわら、オン状態にあ
る一方の１ノイリスタ（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１／ｌ）をターンオン
させないようにフィードフォワード１ｌｉｌｌ　ＯＩＩ
するのである。

この」：うに、第１の検出手段１６の検出信号をＬ（に
フィードフォワード制御することにより、サイリスタ１
２及び１７′Ｉの双方が共にオン状態になるという最悪
の状態を避（プることができる。よって装置は安定動作
する。

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

ここで、制御手段１９は、前記第２の検出手段１１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１１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ｔ＝　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、本発明の要旨の馳囲内で適宜に変形実施が可１１ヒ
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・平滑手段２２内の整
流手段２は、整流器２ａ、２ｂ、２ｃ。

２ｄをブリッジ接続して構成したが、これに限定されず
、例えば第４図に示ずように整流器２ｅ。

２ｆで構成することもできる。

第４図は第３図に示す装置の変形例を示す回路図であり
、電源１．切り換え手段２１及び整流・平滑手段２２の
みを示す。

切り換え手段２１が接点ａ側に切り換えられた場合（図
示状態）、％ｆ）ｌｉ；ｉｌより供給される交流電圧は
、整流器２ｅ及び２ｆにより半波整流される。

よって、コンデン１１３ａ及び３１）のそれぞれの端子
間には、電源１の電圧のけぼ１／２に等しい直流電圧が
生ずる。

また、切り換え手段２１が接点す側に切り換えられた場
合、電源１より供給される交流電圧は、整流５ｉｉｉ２
ｅ及び２［にＪ、り半波１１１電圧整流される。

よつＵ、］ンテンサ３ａ及び３ｂのそれぞれの端子間に
は、電源１の電圧にはば等しい直流電圧が生ずる。

尚、での伯の構成は第３図と同様であるので省略する。

このにうに構成しても、整流・平滑手段２２より出力さ
れる直流電圧を可変することかできるので、前記実施例
と同様の効果を奏づる。

また、前記実施例におｃｆる電圧切り換え手段２１は、
整流・平滑手段２２に印加される交流電圧の追加個所を
切り換える切り換え手段としたが、例えば、電ＫＡ１と
整流手段２どの間に、複数の巻線タップを有づる変圧器
を接続し、巻線タップ切り換え手段により変圧器の巻線
タップを切り換えるようにしてもＪ：いし、あるいは、
摺動式変圧器　４を接続し、摺動子を摺動させることに
より、整流・平滑手段２２から出力される直流電圧を可
変覆るようにしてもよい。

前記実施例におＧｊる第１の検出手段１６は力−レン１
〜１〜ランスを含んで構成したが、シャント抵抗を含／
Ｖて構成してもよい。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、前記カーレントトラン
スは間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。

さらに、前記実施例におけるサイリスタはＧＴＯ，ＧＴ
Ｒ等でも適用可能である。

［発明の効果１ 以上説明した本発明によれば、Ｊ１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線管電圧を可変し得るとこ
ろのＸ線装置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、第４図は第３図に示づ装置の変形例を示す回
路図である。 １・・・・・・電源（交流）、２・・・・・・整流手段
、３・・・・・・平滑手段、５・・・・・共振用］ンデ
ン１ノ、６・・・・・・変圧器、６ａ・・・・・・１次
巻線、６１）・・・・・・２次巻線、９・・・・・・×
わ１１管、１１・・・・・・第２の検出手段、 １６・・・・・・第１の検出手段、 ２１・・・・・・切り換え手段（電圧切り換え手段）、
２２・・・・・・整流・平滑手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力される交流電圧を整流、平滑して直流電圧を出力可
   能な整流・平滑手段と、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が直列接
   続されてなる共振回路とを具備し、前記共振回路に前記
   整流・平滑手段より出力される直流電圧を所定の周期で
   印加することにより前記１次巻線に１次電流を流し、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、前記交流電圧を入力し、かつ、前記整
   流・平滑手段より出力される直流電圧を可変し１＠る電
   圧切り換え手段を具備することを特徴とするＸ線装置。 （２）舶記雷圧切り換え手段は、前記整流・平滑手段に
   印加される交流電圧の印加個所を切り換える切り換え手
   段よりなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のＸ線装置。 （３）　前記電圧切り換え手段は、複数の巻線タップを
   有する変圧器と、この変圧器の巻線タップを切り換える
   巻線タップ切り換え手段とを含んで構成されることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記級のＸ線装置。 （４）前記電圧切り換え手段は、摺動式変圧器Ｊ：りな
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のＸ線装
   置。