JPH02223197A - 電力供給装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、交流電源からの電圧を整流回路で全波整流し
この整流出力をチョッパ回路でチョッパ電流を得、この
チョッパ電流を平滑用チョークコイルを介してインバー
タ回路で交流に変換しこの交流を直°流に変換して負荷
に出力する電力供給装置に関する。

（従来の技術） 電力供給装置は、交流電源からの電圧を整流回路で全波
整流しこの整流出力をチョッパ回路でチョッパ電流を得
、このチョッパ電流を平滑用チョークコイルを介してイ
ンバータ回路で交流に変換しこの交流を直流に変換して
負荷に出力するものである。この電力供給装置をＸ線診
断装置に用い、被検体にＸ線を曝射するＸ線源例えばＸ
線管の管電圧を発生させるものとしてＸ線高電圧装置が
知られている。

第３図はこの種の電圧共振型インバータ方式を採用した
Ｘ線高電圧装置の一例を示す概略構成図である。このＸ
線高電圧装置は、サイリスタＴＨＲからなるインバータ
回路１５と、トランス５の一次巻線Ｌ２．　コンデンサ
Ｃ２からなる電圧並列共振回路と、を備えている。この
装置によれば、交流電源１からの交流電圧は、整流回路
２により整流され、且つ平滑用コンデンサＣＩにより平
滑されてこの平滑出力はチョッパ回路としてのトランジ
スタＴｒｉに印加される。そしてこのトランジスタＴｒ
ｌのベースに図示しない繰返しパルス信号が入力すると
、トランジスタＴｒｉはＯＮ。

ＯＦＦ動作し、トランジスタＴｒｉの出力にはチョッパ
電流が得られる。さらにこのチョッパ電流は平滑用コイ
ルＬ１により平滑され、この平滑電圧は、サイリスタか
らなるインバータ回路１５により交流に変換され、トラ
ンス５の一次巻線Ｌ２により昇圧される。そしてこのト
ランス５の二次巻線Ｌ３．Ｌ４に得られる交流電圧は、
整流回路６ａ。

６ｂによりそれぞれ直流に変換され、Ｘ線源としてのＸ
線管７に直流高電圧が印加される。かくしてトランジス
タＴｒｉを動作させる期間中、Ｘ線管７からＸ線が図示
しない被検体に曝射される。

しかしながら、前記インバータ回路としてのサイリスタ
ＴＨＲにあっては、スイッチング特性が悪く、交流電源
ｌの周波数に対してより高い周波数を有する交流に周波
数変換すること、すなわち高周波数化が困難であるとい
う問題があった。そこで従来で°はこの解決方法として
、第４図に示すように高速スイッチング特性の良いトラ
ンジスタＴｒ２．Ｔｒ３をインバータ回路に用いていた
。

このトランジスタＴｒ２．Ｔｒ３によれば、平滑用チョ
ークコイルＬ１からの平滑電圧をトランジスタＴｒ２．
Ｔｒ３により高速で交互にスイッチングすることができ
る。したがって、前記交流電源ｌの周波数ｆｌに対して
充分に高い周波数ｆ２に変換した交流電圧を得ることが
でき、高周波数化が容易になる。

（発明が解決しようとする課題） 然し乍ら、インバータ回路にトランジスタＴｒ２．Ｔｒ
３を用いた場合には次のような問題がある。すなわちチ
ョッパ回路としてのトランジスタＴｒｉを第５図に示す
ような繰返しパルス信号ｓｌＯにより期間ＴＩだけＸ線
管７からＸ線曝射を行なった後、Ｘ線曝射を停止し且つ
このＸ線曝射の停止と同時にトランジスタＴｒ２．Ｔｒ
３を停止させると、この平滑用チョークコイルＬ１に蓄
積されていたエネルギーの行き所がなくなる。

そうすると、この平滑用チョークコイルＬ１には異常に
高い電圧か発生し、この異常電圧がトラン・ジスタＴｒ
ｉの最大定格を越える。このためトランジスタＴｒｉが
破壊してしまうという問題があった。

そこで本発明の目的は、平滑用チョークコイルに異常電
圧を発生させず、チョッパ回路を破壊することなく、装
置の信頼性を向上でき、装置を簡単化し得る電力供給装
置を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決する為の手段） 本発明は上記の課題を解決し目的を達成する為に次のよ
うな手段を講じた。すなわち本発明は、交流電源からの
電圧を整流回路で全波整流しこの整流出力をチョッパ回
路でチョッパ電流を得、このチョッパ電流を平滑用チョ
ークコイルを介してインバータ回路で交流に変換しこの
交流を直流に変換して負荷に出力する電力供給装置にお
いて、前記チョッパ回路の動作を停止させることにより
前記負荷からの出力を停止させるとともに、この出力停
止と゛同時に前記インバータ回路を動作させ前記平滑用
チョークコイルに蓄えられるエネルギーを消費させるよ
うに制御する制御手段を設けたものである。

（作用） このような手段を講じたことにより、次のような作用を
呈する。チョッパ回路の動作を停止させることによりＸ
線曝射を停止させると、このＸ線曝射の停止と同時にイ
ンバータ回路を動作させるので、前記平滑用チョークコ
イルに蓄えられるエネルギーをインバータ回路としての
高速用スイッチング素子であるトランジスタを介して消
費させることができる。その結果、平滑用チョークコイ
ルに異常電圧が発生しなくなるので、チョッパ回路の例
えばトランジスタ等を破壊することなく、装置の信頼性
が向上でき、チョッパ回路の破壊防止対策としての素子
を設ける必要がなくなるので、装置を簡単化できる。

（実施例） 第１図は本発明に係る電力供給装置をＸ線高電圧装置に
適用した一実施例を示す概略構成図、第２図はトランジ
スタＴｒｉ〜Ｔｒ３の動作を制御する制御信号のタイミ
ングを示す図である。なお第４図に示す部分と同一部分
は同一符号を付して説明する。Ｘ線高電圧装置は、電圧
共振型インバータ方式を採用し、次のように構成されて
いる。

整流回路２は、ダイオードをブリッジ回路で構成してな
り、交流電源１からの交流を全波整流するものである。

平滑用コンデンサＣｔは、整流回路２からの整流出力を
平滑するものである。チョッパ回路としてのトランジス
タＴｒｉは、ベースＢに後述するコントローラ１０から
制御信号ｓｌＯが入力すると、前記交流電源Ｉの周波数
に対し十分高い周波数でＯＮまたはＯＦＦ動作し、前記
平滑用コンデンサＣ１からの出力を直流チョッパしてパ
ルス状に出力するものである。平滑用チョークコイルＬ
１は、前記トランジスタＴｒｉからの出力を平滑しトラ
ンス５の一次側巻線の中点に出力するものとなっている
。インバータ回路としてのトランジスタＴｒ２．Ｔｒ３
は、前記トランス５の両端にそれ゛ぞれ接続され、それ
ぞれのベースＢに人力する制御信号ｓ２．ｓ３により平
滑用チョークコイルＬＬからの直流を交流に変換するも
のとなっている。整流回路８　　（６ａ、　ｅｂ）は、
前記整流回路２と同一構成からなり、前記トランス５の
二次巻線Ｌ３．Ｌ４から入力する交流電圧を整流してこ
の整流出力をＸ線管７の両端に印加するものとなってい
る。

制御手段としてのコントローラ１０は、前記トランジス
タＴｒｉに入力する制御信号ｓｌＯによりＸ線管７から
のＸ線曝射を制御すると共にこの制御信号ｓｌＯで前記
トランジスタＴｒｌの動作を停止させることによりＸ線
曝射を停止させると、このＸ線曝射の停止と同時に前記
トランジスタＴｒ２゜Ｔｒ３を制御信号ｓ２．ｓ３によ
り一定期間Ｔ２だけ常時ＯＮ動作させ、前記平滑用チョ
ークコイルＬｌに蓄えられるエネルギーを消費させるよ
うに制御するものである。

次にこのように構成された実施例の作用について説明す
る。まずＸ線曝射期間Ｔｌの動作について説明する。交
流電源１から供給された交流電圧は、整流回路２により
整流され、この整流出力は平滑用コンデンサＣ１により
平滑される。そしてこの出力は、コントローラ１０から
入力する制御信号ｓｌｏによりトランジスタＴｒｉのコ
レクタにチョッパ電流が流れる。さらに平滑用チョーク
コイルＬｌからの平滑電圧は、コントローラ１ｏがら制
御信号ｓ２．ｓ３を入力するトランジスタＴｒ２゜Ｔｒ
３により交互にスイッチングされ、高周波数化された交
流に変換される。この交流電圧はトランス５により昇圧
され、さらに整流回路６ａ、　６ｂにより再び整流され
、直流電圧がＸ線管７に印加される。かくしてＸ線管７
から期間ＴＩだけＸ線が図示しない被検体に曝射される
。

次にコントローラＩＯからの制御信号ｓｌｏによりトラ
ンジスタＴｒｌがＯＦＦ動作すると、Ｘ線曝射が終了す
る。また前記トランジスタＴｒｉのＯＦＦ動作と同時に
トランジスタＴｒ２．Ｔｒ３は、第２図に示すように一
定期間Ｔ２だけ常時ＯＮ動作する。そうすると、前記平
滑用チョークコイルＬＬ’に蓄積されようとするエネル
ギーは、トランス５．トランジスタＴｒ２．Ｔｒ３を介
して消費される。

したがって、平滑用チョークコイルＬ１に異常な電圧が
発生しなくなるので、前記トランジスタＴｒ２，３の最
大定格を越えなくなる。その結果、トランジスタＴｒ２
，３を破壊することがなくなる。これによりＸ線高電圧
装置の信頼性を向上でき、しかも被検体の安全性も確保
できるものとなる。またこれにより特別な異常電圧の発
生を防止する対策としての素子を必要とすることがなく
なるので、装置の構成を簡単化できる。さらにはインバ
ータ回路としてのトランジスタＴｒ２Ｔｒ３の高周波数
化により装置の小型化、軽量化を図ることができる。

また本発明の変形例としてコントローラ１０から第２図
に示すような制御信号ｓ４．ｓ５をトランジスタＴｒ２
．Ｔｒ３にそれぞれ入力する。すなわちトランジスタＴ
ｒｉがＯＦＦ動作する期間中に一定期間中だけ断続して
ＯＮ、ＯＦＦ動作するような制御信号ｓ４．ｓ５を前記
トランジスタＴｒ２　　Ｔｒ３に入力し、このトラン・
ジスタＴｒ２．Ｔｒ３をＯＮ動作させる。このように制
御しても、上述した実施例と同様に平滑用チョークコイ
ルＬｌに異常電圧を発生することなく、同様な効果が得
られる。

なお本発明は上述した実施例に限定されるものではなく
、他のチョッパ電流平滑用チョークコイルＬを用いたＸ
線参断装置やその他の電力供給装置においても、同様な
効果が得られる。このほか本発明の要旨を逸脱しない範
囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。

［発明の効果］ 本発明によれば、チョッパ回路の動作を停止させること
によりＸ線曝射を停止させると、このＸ線曝射の停止と
同時にインバータ回路を動作させるので、前記平滑用チ
ョークコイルに蓄えられるエネルギーをインバータ回路
としての高速用スイッチング素子であるトランジスタを
介して消費させることができる。その結果、平滑用コイ
ルに異常電圧が発生しなくなるので、チョッパ回路の例
えばトランジスタ等を破壊することなく、装置の信頼性
が向上でき、チョッパ回路の破壊防止対策としての素子
を設ける必要がなくなるので、装置を簡単化できる電力
供給装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電力供給装置をＸ線高電圧装置に
適用した一実施例を示す概略構成図、第２図はトランジ
スタＴｒｉ〜Ｔｒ３の動作を制御する制御信号のタイミ
ングを示す図、第３図は従来のＸ線高電圧装置の一例を
示す概略構成図、第４図は従来のＸ線高電圧装置の他の
一例を示す概略構成図、第５図は第４図に示すトランジ
スタＴｒｌ＝Ｔｒ３の動作タイミングを示す図である。 １・・・交流電源、２・・・整流回路、５・・・トラン
ス、６・・・整流回路、７・・・Ｘ線管、ＩＯ・・・コ
ントローラ、Ｔｒｉ−Ｔｒ３・・・トランジスタ、ＣＩ
、Ｃ２・・・平滑用コンデンサ、Ｌ・・・平滑用チョー
クコイル、ｓ２〜ｓ５．ｓｌＯ・・・制御信号、ＴＨＲ
・・・サイリスタ。 第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）交流電源からの電圧を整流回路で全波整流しこの
   整流出力をチョッパ回路でチョッパ電流を得、このチョ
   ッパ電流を平滑用チョークコイルを介してインバータ回
   路で交流に変換しこの交流を直流に変換して負荷に出力
   する電力供給装置において、前記チョッパ回路の動作を
   停止させることにより前記負荷からの出力を停止させる
   とともに、この出力停止と同時に前記インバータ回路を
   動作させ前記平滑用チョークコイルに蓄えられるエネル
   ギーを消費させるように制御する制御手段を設けたこと
   を特徴とする電力供給装置。
2. （２）前記負荷はＸ線を曝射するＸ線源であることを特
   徴とする請求項１項記載の電力供給装置。