NL8202331A

NL8202331A - SEMICONDUCTOR VOLTAGE REGULATOR AND ROENTGEN GENERATOR CONTAINING SUCH REGULATOR.

Info

Publication number: NL8202331A
Application number: NL8202331A
Authority: NL
Original assignee: Gen Equip Med Sa
Priority date: 1981-06-12
Filing date: 1982-06-09
Publication date: 1983-01-03
Also published as: JPS57211983A; GB2100480A; BE893471A; DE3221851A1; FR2507842B1; FR2507842A1; IT8267758A0; IT1157042B

Description

* ϊ ' -a - 1 -* ϊ '-a - 1 -

Halfgeleiderspanningsregelaar en Rontgengenerator die een der-gelijke regelaar bevat.Semiconductor voltage regulator and X-ray generator comprising such a regulator.

De uitvinding heeft betrekking op een halfgeleider-5 spanningsregelaar. Hij is in het bijzonder van toepassing op het gebied van de Rontgenleer.The invention relates to a semiconductor-5 voltage regulator. It is particularly applicable in the field of X-ray theory.

De regelaars die bestemd zijn voor de toepassingen voor groot vermogen bij een hoge spanning zoals bijvoorbeeld voor de radiografie van Rongtendiagnostiek maakt gebruik van 10 tetroden voor het verkrijgen van een hoge spanning die geregeld wordt vanaf een driefasige transformator-gelijkrichter. Deze inrichtingen zijn betrekkelijk kostbaar en omvangrijk. Wanneer het gevraagde vermogen niet meer dan enkele kilowatts bedraagt worden dikwijls kapacitieve spanningsvermenigvuldigers gebruikt 15 met hoge frequenties. Er bestaan verschillende regelstelsels voor lage spanning. Zij gebmiken halfgeleiders die de ingangs-spanning onderbreken hetzij door variatie van de geleidingshoek, hetzij door wijzigingen van de geleidingswaarde, hetzij door een variatie van de freqnentie. A1 deze stelsels zijn in principe 20 bruikbaar bij hoge spanningen en vermogens.The controllers intended for high voltage, high voltage applications such as the radiography of Rongtendagniek uses 10 tetrodes to obtain a high voltage controlled from a three-phase transformer rectifier. These devices are relatively expensive and bulky. When the requested power is no more than a few kilowatts, capacitive voltage multipliers with high frequencies are often used. Different low voltage control systems exist. They use semiconductors that interrupt the input voltage either by variation of the conductivity angle, or by changes in the conductivity value, or by a variation of the frequency. All these systems can in principle be used at high voltages and powers.

Zekere technische elementen hinderen evenwel het gebruik van dergelijke regelaars met hoge spanning en wel met name: -de belangrijke spreidingszelfinduktie van de hoog-25 spanningstransformator ten gevolge van de konstruktie bepaald door de isolatiespanningen; - de noodzaak om in vele schakelingen gebruik te maken van een afvlakinduktantie in de hoogspanningsketen.Certain technical elements, however, hinder the use of such high voltage regulators, in particular: the important dispersion inductance of the high voltage transformer due to the construction determined by the isolation voltages; - the need to use a smoothing inductance in the high voltage chain in many circuits.

Deze induktantie beperkt in het algemeen de aan-30 spreeksnelheid tot enkele tientallen wisselingen van de basis-frequentie van de omschakeling. Bij hoge frequentie zijn de hoogspanningsdioden in het algemeen kostbaar.This inductance generally limits the response rate to a few dozen changes of the base frequency of the switchover. At high frequencies, the high voltage diodes are generally expensive.

De uitvinding heeft betrekking op een perfektio-nering van de halfgeleiderspanningsregelaar. Een spannings- \ 8202331 - 2 -The invention relates to a perfection of the semiconductor voltage regulator. A voltage \ 8202331 - 2 -

ύ Iύ I

regelaar volgens de uitvinding bevat een gelijkspanningsbron waar- die een gelijkstrQom/visselstroomomzetter voedt en 6an de uitgang verbonden is met een gelijkrichter die een belasting voedt, Hij bezit aan de belastingsklemmen een steekproef-5 inrichting die een deel van de ogenblikkelijke spanning aan de belastingsklemmen afneemt en doorzendt naar een keten die een fout«signaal opwekt uit een voorgeschreven spanning. De voorgeschreven spanning wordt geleverd door een keten zodanig 7 dat het fout—signaal overgedragen wordt aan een besturings- 10 keten van de omzetter.Regulator according to the invention contains a DC voltage source which feeds a DC / fisher converter and the output is connected to a rectifier that feeds a load. It has at the load terminals a sampling device which draws part of the instantaneous voltage at the load terminals. and forwards to a circuit that generates an error signal from a prescribed voltage. The prescribed voltage is supplied by a circuit such that the error signal is transferred to a control circuit of the converter.

De uitvinding zal aan de hand van de tekening worden toegelicht.The invention will be elucidated with reference to the drawing.

Figuur 1 geeft een blokschema van een regelaar volgens de uitvinding.Figure 1 shows a block diagram of a controller according to the invention.

15 Figuur 2 geeft een schema van een regelaar volgens figuur 1.Figure 2 shows a diagram of a controller according to figure 1.

Figuur 3 geeft diagrammen die een toelichting geven van de werking van de regelaar uit figuur 2.Figure 3 provides diagrams that explain the operation of the controller in Figure 2.

Figuur k geeft een schema van een variant van 20 figuur 2.Figure k shows a diagram of a variant of figure 2.

Figuur 5 geeft een variant van een werkingsdiagram volgens de uitvinding.Figure 5 shows a variant of an operating diagram according to the invention.

Figuur 6 geeft een variant van de uitvinding.Figure 6 shows a variant of the invention.

In figuur 1 is een gelijkspanningsbron 1 voorge-25 steld die een omzetter 2 voedt welke een wisselspanning levert aan een gelijkrichter 3. De gelijkrichter 3 is verbonden met de belasting k die hier gevormd door een RSntgenstralenbuis.Fig. 1 shows a DC voltage source 1 which feeds a converter 2 which supplies an AC voltage to a rectifier 3. The rectifier 3 is connected to the load k formed here by an X-ray tube.

De spanning aan de klemmen van de buis. wordt afgenomen door een steekproefinrichting die een deel van de voedingsgelijk-30 spanning overdraagt aan een keten 6 voor het opwekken van een fout-signaal. Een konsigneringsketen 7 levert een waarde van de spanning om aan de buis aan te leggen of een beeld van deze spanning om aan een besturingsketen 8 van de omzetter 2 een ;··^, fout-signaal aan te leggen waardoor de omzetter de spannings- 35 variaties aan de belasting kan terugverkrijgen.The voltage at the clamps of the pipe. is taken by a sampler which transfers part of the DC power voltage to a circuit 6 for generating an error signal. A consignment circuit 7 provides a value of the voltage to apply to the tube or an image of this voltage to apply to a control circuit 8 of the converter 2 an error signal causing the converter to supply the voltage. recover variations from the tax.

8202331 ' ψ * - 3 -8202331 'ψ * - 3 -

In figuur 2 is een regelaar voorgesteld volgens de uitvinding waarbij een gelijkspanningshrcn 1 een omzetter voedt van het seriesoort die in hoofdzaak twee kondens at oren 9 en 10 bevat voor omschakelen, twee thyristors 23, 2b in serie 5 met een spoel 25» '2 6 naar een uitgangstrans format or waarvan de primaire wikkeling 13 verbonden is enerzijds tussen de twee kondensatoren en anderzijds met het midden van de spoel 25» 26.Fig. 2 shows a regulator according to the invention in which a direct current voltage 1 feeds a series-type converter which mainly contains two capacitors 9 and 10 for switching, two thyristors 23, 2b in series 5 with a coil 25 2 6 to an output transformer whose primary winding 13 is connected on the one hand between the two capacitors and on the other hand to the center of the coil 25 »26.

Twee dioden 11 en 12 zijn parallel verbonden met ieder van de kondensatoren 9 en 10. Deze dioden zijn zodanig aangebraeht 10 dat zij het doorslaan van spanriingen en stromen in deze kondensatoren vermijden tengevolge van de aard van de belasting van de transformator 13»1^. In feite voedt deze met zijn secundaire wikkeling een brug van dioden 15 welke de uitgangsspanning van de omzetter gelijkricht. De gelijkgerichte spanning wordt ge-15 leverd aan een kondensator 16. De belasting 17 wordt verbonden met de klemmen van de kondensator 16. De wikkelingen 25 en 26 van de spoel worden magnetiseh gekoppeld en zijn identiek. De steekproefinrichting aan de belastingsklemmen 17 bevat twee weerstanden 18, 19 · Aan de klemmen van de steekproefinrich-20 ting wordt het beeld van de spanning aan de klemmen van de belasting afgenomen die vergeleken wordt in de vergelijker 20 met een referentiespanning die geleverd wordt door een keten 7 voor het opwekken van de voorgeschreven spanning. Deze keten kan versehillende vormen hebben al naar gelang het gebruik en 25 de aard van de belasting. In het bijzonder kan hij de vorm aannemen van een microprogrammaorgaan. De microprogramma ’ s worden opgeslagen in een geheugen om een bepaald gebruik van de belasting mogelijk te maken zoals bijvoorbeeld het leggen van 100 ms bij 85 kV ofwel radiocinema bij 1*0 Hz, enz. Het 30 uitgangssignaal van de vergelijker 20 wordt naar een oscillator 21 gezonden die de elektroden van de thyristors 23 en 2U be-stuurt door middel van een kipschakeling 22.Two diodes 11 and 12 are connected in parallel to each of capacitors 9 and 10. These diodes are mounted 10 so as to avoid breakdown of voltage rings and currents in these capacitors due to the nature of the load on transformer 13-1. In fact, with its secondary winding, it feeds a bridge of diodes 15 which rectify the output voltage of the converter. The rectified voltage is supplied to a capacitor 16. The load 17 is connected to the terminals of the capacitor 16. The windings 25 and 26 of the coil are magnetically coupled and are identical. The sampler at the load terminals 17 contains two resistors 18, 19 · At the terminals of the sampler 20, the image of the voltage at the terminals of the load is taken, which is compared in the comparator 20 to a reference voltage supplied by a circuit 7 for generating the prescribed voltage. This chain can have different shapes depending on the use and the nature of the load. In particular, it can take the form of a micro-programmer. The microprograms are stored in a memory to enable a certain use of the load, such as, for example, laying 100 ms at 85 kV or radio cinema at 1 * 0 Hz, etc. The output signal of comparator 20 is sent to an oscillator 21 which controls the electrodes of thyristors 23 and 2U by means of a flip-flop 22.

De wisselspanning die door de omzetter afgegeven wordt aan de klemmen van een secundaire wikkeling lb hangt in 35 het bijzonder af van de verhouding van het aantal primaire 8202331 ί Α - k - windingen 13 tot het aantal secundaire windingen 1^. In de beschrijving die volgt zal men voor een gemakkelijker begrip veronderstellen dat de secundaire wikkeling 1¾ hetzelfde aantal windingen heeft als de primaire wikkeling 13. De kondensator 5 16 zal in het algemeen een grotere waarde hebben dan de konden- satoren 9 en 10 om rekening te houden met een gewenste maximum residugolf voor de spanning aan de belasting 17.The alternating voltage supplied by the converter to the terminals of a secondary winding 1b depends in particular on the ratio of the number of primary 8202331 Α Α - k - turns 13 to the number of secondary turns 1 1. For easier understanding, in the description that follows, it will be assumed that the secondary winding 1¾ has the same number of turns as the primary winding 13. The capacitor 5 16 will generally have a greater value than the capacitors 9 and 10 to account for. with a desired maximum residual wave for the voltage at the load 17.

In figuur 3 is een reeks van diagrammen voorgesteld met stabiele werking bij konstante frequentie. Deze figuur 10 maakt het mogelijk om de bewerkingscyclus te begrijpen. Aan dat het begin veronderstelt men /de spanning aan de klemmen van de kondensator 10 nul is, dat de thyristors 23 en 2k gedoofd zijn en alle stromen nul zijn. Op het ogenblik a vordt de thyristor 23 ontstoken en begint de stroom i de thyristor 15 23 te doorlopen. De stroom i draait om in de bovenste maas en loopt door de vikkeling 25, de wikkeling 13 en de stroom verdeelt zich dan over de kondensatoren 9 en 10. Daar de thyristor 2k uitgedoofd is keert geen enkele stroom terug in de benedenmaas. De stroom die door de kondensator 9 loopt, evenals 20 de stroom die door de vermogensbron 1 loopt via de kondensator 10 keert terug naar de thyristor 23. De spanning aan de klemmen van de wikkeling 13 is beperkt tot de spanning van de kondensator 16 via de diodenbrug en de transformator 13, 1U. Daar de kondensator 16 een grote waarde heeft blijft de . 25 spanning van deze kondensator praktisch konstant. Gedurende het tijdinterval a-b varieert de stroom i^ sinusvormig in de resonantieketen welke de induktiespoel 25 bevat, de kondensatoren 9 en 10. De spanning V aan de klemmen van de kondensator 10 varieert dus met 90° faseverschil met de stroom 30 i^· Deze spanning bereikt de waarde van een spanning van de vermogensbron 1 op het ogenblik b. Op dat ogenblik geleidt de diode 11 en leidt dus de stromen af die voorafgaand heen-gingen door de kondensatoren 9 en 10. Deze stroom is aangegeven met i . Gedurende het volgende tijdinterval be nemen de stromen 11 11 35 122 en ^11 aaa1, &e spanning <iie altijd gelijk is aan de 8202331 —.......... ........._...__ _.......................--._______......... ________ _____.... . .........In Figure 3, a series of diagrams are shown with stable operation at constant frequency. This Figure 10 makes it possible to understand the operating cycle. Assuming that the start, the voltage at the terminals of capacitor 10 is assumed to be zero, that thyristors 23 and 2k are extinguished and all currents are zero. At the moment a, the thyristor 23 is ignited and the current i starts to flow through the thyristor 15 23. The current i reverses in the top mesh and passes through the coil 25, the coil 13 and the current then distributes between the capacitors 9 and 10. Since the thyristor 2k is quenched, no current returns in the bottom mesh. The current flowing through the capacitor 9, as well as the current flowing through the power source 1 through the capacitor 10, returns to the thyristor 23. The voltage at the terminals of the winding 13 is limited to the voltage of the capacitor 16 through the diode bridge and transformer 13, 1U. Since the capacitor 16 has a large value, the. Voltage of this capacitor is practically constant. During the time interval ab, the current i ^ sinusoidal in the resonant circuit containing the induction coil 25, the capacitors 9 and 10. The voltage V at the terminals of the capacitor 10 thus varies by 90 ° phase difference with the current 30 i ^ · This voltage reaches the value of a voltage from the power source 1 at the moment b. At that time, the diode 11 conducts and thus derives the currents previously passed through the capacitors 9 and 10. This current is indicated by i. During the next time interval, the currents 11 11 35 122 and 11 11 aaa1, the voltage <which is always equal to the 8202331 —.......... ........._ .. .__ _....................... - ._______......... ________ _____..... .........

% - 5 - spanning van de kondensator 16 via de diode 11 en thyristor 23 aangelegd wordt aan de wikkeling 25· Daar de diode 11 door-latend is wordt de spanning V.^ opgelegd gelijk aan de spanning V1 van de vermogensbron 1. Op het volgende ogenblik c heffen 5 de stromen i^ en elkaar op en wordt de thyristor 23 uitge-doofd door het opheffen van.de stromen die erdoorheen lopen.% - 5 - voltage of the capacitor 16 is applied to the winding 25 via the diode 11 and thyristor 23 · Since the diode 11 is transmissive, the voltage V ^ is imposed equal to the voltage V1 of the power source 1. On the Next moment c, the currents and each other cancel and the thyristor 23 is extinguished by canceling the currents flowing therethrough.

De stroom die opgeheven wordt in de wikkeling 13 doet de spanning tot nul dalen.The current released in the winding 13 causes the voltage to drop to zero.

Op het ogenblik d wordt de thyristor 2k ontstoken 10 en doet een Ins werken gelijkend op de voorafgaande maar deze maal via de thyristor 2k en de wikkeling 26. De diode 12 zal ontsteken op het ogenblik e. Op het ogenblik e wordt de thyristor 2k ontstoken en wanneer de wikkelingen 25 en 26 magnetisch gekoppeld zijn ontvangt de thyristor 23 een omgekeerde spanning. 15 Gedurende het tijdinterval d-e zal de spanning V de spanning V.j van de voedingsbron overschrijden. Wanneer de wikkelingen 25 en 26 niet magnetisch gekoppeld zijn zal de thyristor 23 geen omgekeerde spanning ontvangen op het ogenblik d en zal het nodig zijn een tijdinterval c-d te behouden groter of 20 gelijk aan de noodzakelijke omschakeltijd aan de thyristor 23.At the instant d, the thyristor 2k is ignited 10 and an Ins acts similar to the previous one but this time through the thyristor 2k and the winding 26. The diode 12 will ignite at the moment e. At the instant e, the thyristor 2k is ignited, and when the windings 25 and 26 are magnetically coupled, the thyristor 23 receives an inverse voltage. During the time interval d-e, the voltage V will exceed the voltage V.j of the power source. When the windings 25 and 26 are not magnetically coupled, the thyristor 23 will not receive reverse voltage at time d and it will be necessary to maintain a time interval c-d greater than or equal to the necessary switching time at the thyristor 23.

De terugkoppelingsspoel gevormd door de steekproef-inrichting 5, de opwekketen van het fout—signaal 6 en de sturing van de omzetter 8 maakt het mogeli j k om het vermogen 25 te regelen geleverd aan de belasting. In feite resulteert uit ieder ontsteken van een thyristor 23 of 2k een energielevering aan de kondensator 16. Deze energie is een funktie van de waar-den van de kondensatoren 9 en 10 en evenredig met het kwadraat van de spanning van een voedingsbron 1. Wanneer het produkt 30 van dit vermogen met de herhalingsfrequentie van de opeenvolgende ontstekingen van de thyristors 23s 2k groter is dan het vermogen dat gehruikt wordt in de belasting 17 dan neemt de spanning na deze belasting toe; wanneer het produkt kleiner is dan het vermogen gehruikt in de belasting 17 vermindert de spanning 35 aan deze belasting. De spanning aan de klemmen van de belasting 1 8202331 - 6 -The feedback coil formed by the sampling device 5, the generating circuit of the error signal 6 and the control of the converter 8 make it possible to control the power 25 supplied to the load. In fact, any ignition of a thyristor 23 or 2k results in an energy supply to the capacitor 16. This energy is a function of the values of the capacitors 9 and 10 and proportional to the square of the voltage of a power source 1. When the product 30 of this power with the repetition frequency of the successive ignitions of the thyristors 23s 2k is greater than the power used in the load 17, then the voltage increases after this load; when the product is less than the power consumed in the load 17, the voltage 35 decreases at this load. The voltage at the terminals of the load 1 8202331 - 6 -

• V• V

17 zal dus geregeld worden door een ins.telling van de werk-frequentie,17 will therefore be controlled by setting the operating frequency,

De regeling volgens· de uitvinding wordt toegepast op de volgende wijze, wanneer de spanning op de belasting 17 5 een zeker niveau overschrijdt blokkeert de vergelijker 20 de oscillator 21 die de elektroden van de thyristors 23 en 2b be-stuurt door middel van de kipschakeling 22. Het effekt van de regeling is hierdoor ogenblikkelijk en hij werkt vanaf de eerste impuls ten opzichte van de verstoringen geintroduceerd 10 door de variaties van de belasting of van het vermogens-voe dings st els el.The control according to the invention is applied in the following manner, when the voltage on the load 17 exceeds a certain level, the comparator 20 blocks the oscillator 21 which controls the electrodes of the thyristors 23 and 2b by means of the tipping circuit 22 The effect of the control is therefore instantaneous and it operates from the first pulse with respect to the disturbances introduced by the variations of the load or of the power supply system.

Wanneer men wenst dat de spanning aan de klemmen van de belasting 17 hoger is zal men het aantal windingen van de secundaire wikkeling van de transformator vergroten.If it is desired that the voltage at the terminals of the load 17 is higher, the number of turns of the secondary winding of the transformer will be increased.

15 In figuur b wordt bij een variant van de uitvinding gebruik gemaakt van twee omzetters b6t U7 waarvan de ingangen parallel verbonden zijn over de klemmen van de voeding 1. Zij zijn identiek aan de hiervoor beschreven serieomzetter. Hun uitgangen zijn onafhankelijk. De omzetter b6 voedt via een 20 hoogspanningstransformator met primaire wikkeling en secundaire wikkeling b9 een gelijkrichter 50. De omzetter kj voedt via een hoogspanningstransformator met primaire wikkeling 52 en secundaire wikkeling 53 een gelijkrichtbrug 5^·. Met de uitgangs-klemmen van ieder van de twee gelijkrichters is een kondensator 25 51, 53 verbonden. ESn klem van de kondensator 51 die verbonden is met de meest positieve klem van de gelijkrichter 50 is verbonden met de klem van de kondensator 56 die zelf verbonden is met de meest negatieve klem van de gelijkrichter 5^·· Deze ge-meenschappelijke klem is verbonden met de gemeenschappelijke 30 massa van de spanningsregelaar. De negatieve klem van de gelijkrichter 50 is verbonden met de kathode van de Rontgenstralen-buis 56. Deze opstelling rechtvaardigt de aanduiding kathodische omzetter voor de omzetter b6 op dezelfde wijze als voor de omzetter b'J de aanduiding gegeven is van anodische '1· 35 omzetter. Een steekproefinrichting 560 is parallel verbonden 8202331 t > * .· - 7 - over de belasting 56. Een terugkoppellua, identiek aan die beschreven voor de regelaar uit figuur 1, maar gedeeltelijk gemeenschappelijk voor de twee omzetters 1)6, 1)-7 is voorgesteld met bet element 1)61. Zijn uitgang is enerzijds verbonden met 5 de elektroden van de thyristors van de omzetter 1)6 voor bet besturen van de geleiding hiervan en anderzijds met een regel-bare fasevertragingsketen 1)61. In het geval waarbij de residu-golven van de spanningen geleverd door ieder van de kondensa-toren 51» 55 een gelijkbenige driehoekyorm heeft maakt een 10 fas ever schuiving van 180° van de bestirring van de twee omzetters, vanaf de tweede golf, bet mogelijk een potentiaalverscbil te verkrijgen aan de klemmen van de buis die strikt konstant is.In figure b, a variant of the invention uses two converters b6t U7 whose inputs are connected in parallel across the terminals of the power supply 1. They are identical to the series converter described above. Their outputs are independent. The converter b6 feeds a rectifier 50 via a high-voltage transformer with primary winding and secondary winding b9. The converter kj feeds a rectifier bridge 5 ^ via a high-voltage transformer with primary winding 52 and secondary winding 53. A capacitor 51, 53 is connected to the output terminals of each of the two rectifiers. A clamp of the capacitor 51 which is connected to the most positive clamp of the rectifier 50 is connected to the clamp of the capacitor 56 which itself is connected to the most negative clamp of the rectifier 5 ^ ·· This common clamp is connected with the common mass of the voltage regulator. The negative terminal of the rectifier 50 is connected to the cathode of the X-ray tube 56. This arrangement justifies the designation cathodic converter for the converter b6 in the same manner as for the converter b'J is given the indication of anodic '1 · 35 converter. A sampler 560 is connected in parallel 8202331 t> *. · - 7 - across the load 56. A feedback loop, identical to that described for the controller of Figure 1, but partially common to the two converters 1) 6, 1) -7 represented by element 1) 61. Its output is connected, on the one hand, to the electrodes of the thyristors of the converter 1) 6 for controlling their conductivity and, on the other hand, to an adjustable phase delay circuit 1) 61. In the case where the residual waves of the voltages supplied by each of the capacitors 51 »55 has an isosceles triangular shape, a 10 phase shift of 180 ° of the circuit of the two converters, starting from the second wave, allows obtain a potential difference at the terminals of the pipe that is strictly constant.

In bet geval van golven van willekeurige vorm kan de keten met een regelbare fas ever schuiving 1)61 bestuurd worden door 15 een optimaliseringsinriehting.In the case of waves of arbitrary shape, the chain with an adjustable phase shift 1) 61 can be controlled by an optimizer.

Bij een andere variant waarbij de spreidingszelf-induktie van de transformator met wikkelingen 13 en 14 belang-rijk is is het mogelijk om niet zijn toevlucbt te nemen tot de magnetisch gekoppelde induktiespoelen 25 en 26. In feite 20 vindt de resonantie in de loop van de geleiding van een van de mazen plaats tussen de kondensatoren 9 en 10 en de spreidings-zelfinduktie van de transformator. Deze oplossing zal voordelig verkregen worden wanneer de omsehakelkomponenten het mogelijk zullen maken. De vormen van de golven aangegeven in figuur 3 25 houden geen rekening met de spreidingsinduktantie van de transformatorwikkelingen 13, 11). Wanneer men rekening houdt met deze spreidingsinduktantie blijven de golfvormen uit deze figuur praktisch van kracbt met uitzondering van de spanning aan de klemmen van de primaire wikkeling van de transfor-30 matorwikkeling 13, 11) die voorgesteld is met de spreidings-induktaniie van deze transformator in figuur 5·In another variant in which the dispersion self-induction of the transformer with windings 13 and 14 is important, it is possible not to take its lead to the magnetically coupled induction coils 25 and 26. In fact, the resonance finds in the course of the conductance of one of the meshes between capacitors 9 and 10 and the spread self-inductance of the transformer. This solution will be advantageously obtained when the toggle components will allow. The shapes of the waves shown in Figure 3 do not take into account the spreading inductance of the transformer windings 13, 11). When this dispersion inductance is taken into account, the waveforms in this figure remain practically cramped except for the voltage at the terminals of the primary winding of the transformer winding 13, 11) which is represented by the spread inductance of this transformer in figure 5

In figuur 6 is een andere uitvoeringsvariant voorgesteld volgens de uitvinding. Bij zekere toepassingen is bet nodig om zoveel mogelijk de waarde van de kondensator 16, 35 aan de klemmen waarvan de belasting 17 is aangebracht, te ver- 8202331 * c - 8 - minderen. Bij deze toepassingen krijgt de belasting wanneer eenmaal de omzetter uitgeschakeld is een vermogen veroorzaakt door het ontladen van de generator 16. In het geval van een buis voor radiodiagnostiek zal deze situatie overeenkomen 5 met een Rontgenstralenuitzending na het bevel tot het uitscha- kelen van de generator. Om dit nadeel te verminderen zijn er r middelen aangebracht voor het vergoten van het vermogen gele-verd door de omzetter die het mogelijk maken om de kapaciteit van de kondensator 16 aan de klemmen van de belasting te ver-10 minderen. Hiertoe zijn verscheidene ten opzichte van elkaar parallele takken van omschakelkondensatoren 30, 31, 32, 33, 3^, 35 aangebracht aan de ingang van de inrichting. Deze inrich-tingen maken het mogelijk om al of niet tenminste een van de hulptakken van de kondensatoren parallel aan te brengen. Met 15 twee extra takken maakt men dergelijke inrichtingen mogelijk om vier vermogenstrappen aan te brengen die beantwoorden aan de karakteristieke eisen van de buis.Another embodiment variant according to the invention is shown in figure 6. In certain applications it is necessary to decrease as much as possible the value of the capacitor 16, 35 at the terminals whose load 17 is applied 8202331 * c - 8 -. In these applications, once the converter is turned off, the load takes on a power caused by the generator discharge 16. In the case of a radio diagnostic tube, this situation will correspond to an X-ray emission after the generator shutdown command. . To alleviate this drawback, there are provided means for increasing the power supplied by the converter which allow to reduce the capacitance of the capacitor 16 at the terminals of the load. To this end, several parallel branches of switching capacitors 30, 31, 32, 33, 3, 35 are arranged at the input of the device. These devices make it possible to arrange whether or not at least one of the auxiliary branches of the capacitors is arranged in parallel. With two additional branches, such devices are made possible to provide four power stages that meet the characteristic requirements of the tube.

Ieder van deze halfgeleideromschakelinrichtingen bevatten parallel een diode 36 of 37 en een thyristor 38 of 20 39 die kop aan staart parallel aangebracht zijn. Deze inrich tingen zijn enerzijds verbonden met het gemeenschappelijke punt van de twee in serie aangebrachte kondensatoren in de tak 30, 31 en anderzijds met het middenpunt van de tak welke de dioden 11 en 12 bevat. Bij het aanleggen van een gegeven vermogen 25 stelt een selektieketen die niet voorgesteld is de elektroden van de ene of de andere thyristor 38, 39 in werking en verbindt parallel met de tak van de kondensator 3^, 35 een van de takken van de kondensatoren 32, 33 of kondensatoren 30, 31. De kondensatoren van dezelfde tak hebben een identieke waarde. Bij 30 een andere versie is het mogelijk om de halfgeleideromschakel-inrichtingen 37, 39 en 36, 38 te vervangen door elektrisch-mechanische kontaktorganen. In al deze gevallen bevatten de omschakelinrichtingen van ieder van de hulpkondensatortakken een verbinding met een in de figuur niet voorgestelde ver- \ ’ — 8202331 * 5 - 9 - van het door de 'bedienende persoon geprogrammeerde gehruik de tak met hulpkondens at or en te kiezen die toegevoegd moet vorden aan de schakeling vaarbij rekening gebouden vordt met het feit dat de kondensator 16 aan de uitgang van de gelijkrichter 5 15 een kleine -waarde heeft.Each of these semiconductor converters contains in parallel a diode 36 or 37 and a thyristor 38 or 20 39 which are arranged in parallel head to tail. These devices are connected on the one hand to the common point of the two series-mounted capacitors in branch 30, 31 and on the other hand to the center point of the branch containing diodes 11 and 12. When applying a given power 25, a selection circuit not shown activates the electrodes of one or the other thyristor 38, 39 and connects one of the branches of the capacitors 32 in parallel with the branch of the capacitor 32. , 33 or capacitors 30, 31. The capacitors of the same branch have an identical value. In another version, it is possible to replace the semiconductor switching devices 37, 39 and 36, 38 with electro-mechanical contactors. In all these cases, the switching devices of each of the auxiliary capacitor branches include a connection to a branch of auxiliary capacitor selected by the operator programmed in the figure (not shown in the figure). this must be added to the circuit, taking into account that the capacitor 16 at the output of the rectifier 5 has a small value.

Andere elektronische vermogensschakelaars met halfgeleiders kunnen gebruikt worden in en op de plaats van de thyristors nit de beschrijving. In het bijzonder is het bij de uitvinding nodig dat men grotere afschakelvermogens heeft, 10 een grote snelheid en een goede afgiftekapaciteit voor deze komponenten.Other semiconductor electronic circuit breakers may be used in and in place of the thyristors n the description. In particular, it is necessary in the present invention to have greater tripping powers, a high speed and a good delivery capacity for these components.

15 *«£ Ϊ 820233115 * «£ Ϊ 8202331

Claims

Semiconductor voltage regulator of the type containing a DC voltage source which energizes at least one converter, the output of which is connected to a rectifier supplying a load, characterized in that it also includes a sample unit (5) at the load terminals (k) which takes a portion of the residual voltage from the load terminals (k) and sends it to a circuit (6) generating an error signal to a pre-written voltage supplied by a circuit (7) generating the prescribed voltage, the error signal is transferred to a control circuit (8) of the converter (2).

Regulator according to claim 1, characterized in that the converter (2) comprises two switching capacitors (9, 10), each of which is shunted by a diode (11, 12) which limits the current 15 passing through the converter, the two capacitors (9, 10) are connected in series in one branch of the converter parallel to another branch containing two electronic circuit breakers (23, 2k) and the converter output voltage is available at the terminals of the converter. secondary winding (1U) of a transformer whose primary winding (13) is connected on the one hand to the connection point of the two switching capacitors (9S 10) and on the other hand to the connection point of the two electronic power switches (23, 2k).

Regulator according to claim 2, characterized in that the branch of the converter (2) containing the electronic power switches (23, 2 ^) also contains two identical coils (25, 26) on either side of the connection of the branch with the primary winding (13) of the transformer, each of the coils connected on the one hand to the above-mentioned connection point and on the other hand for one of the coils (25) with: iJ the anode of the electronic changeover switch (23) for large 8202331 -11- and for the other coil (26) with the anode of the electronic changeover switch (2k) τοογ low power. k. Regulator according to claim 3, characterized in that the coils (25, 26) are magnet ch. are linked. Regulator according to claim 1, characterized in that the sampling device (5) contains a resistance bridge (18) for voltage distribution.

6. Regulator according to claim 1, characterized in that the circuit (j) generating the prescribed voltage is a device with a microprograms as a function of the use of the load (17).

Regulator according to claim 1, characterized in that the circuit (6) generating an error signal contains a comparator of the image of the voltage measured at the load terminals (17) through the sampling device (5) with the prescribed voltage 'supplied by the consignment chain (7)

Controller according to one of the preceding claims, characterized in that the electronic switches (23, 2k) are thyristors.

Controller according to claim 1, characterized in that the control circuit (8) of the converter (2) comprises an oscillator (21) connected to a tilting circuit (22), the outputs of which are connected to the electrodes of the thyristor. 25 tors (23.2¼).

Controller according to one of the conelusions 2-9, characterized in that it comprises a number of branches of pairs of auxiliary switching capacitors (30, 33), each pair of capacitors in a branch comprising two capacitors in series with the same 30 capacities and each branch is connected in parallel across the power source (1), and its center point is connected to the center point of the branch of switching capacitors (3 ^ -, 35) by a switching device (36, 38 or 37, 39) switched on by a power selection circuit common to each of the switching devices. 8202331 V t »-s -12-

Controller according to claim 10, characterized in that the switching devices (36, 38 or 37, 39) are electromechanical contact members.

Regulator according to claim 10, characterized in that the switching devices (36, 38 or 37, 39) are semiconductor converters that can be controlled by the power selection chain.

Regulator according to claim 12, characterized in that each inverter with its control semiconductors comprises a diode (36 or 37) in parallel and vice versa over a thyristor (38 or 39) whose control electrode is connected to the power selection circuit. Regulator according to claim 1, characterized in that it comprises two converters (36, 37) whose input terminals 15 are connected in parallel across the DC voltage source (1), each of the outputs of which has an independent high voltage transformer (U8, k9 or 52, 53 ) feeds to the terminals of each of which a capacitor (50 or 5 * 0 is switched, one terminal of which is connected to the electrical mass of the controller 20 and the other of which is connected to a predetermined polarity of the load (56).

15. Regulator according to claim 13, characterized in that it comprises a single feedback coil with a plug-in tester (560) at the terminals of the load (56) providing an image of the instantaneous voltage at the terminals of the load (56 ) to a single circuit (U60) containing a capacitor, a consignment circuit and a converter controller, this controller being supplied directly to one of the converters {k6 or Vf) and to an adjustable phase shift circuit (U61) control supplies to the converter (ij-7 or k6).

Regulator according to claim 16, characterized in that the phase shift is 180 °.

17. X-ray generator, characterized in that it contains a voltage regulator according to any one of the preceding claims 8202331 m V m w -13-.

18. Information in case as described in the description and / or given in the drawing. 5 8202331