JPH0310640Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はＸ線用高電圧装置に係り、特に、イン
バータを適用した高電圧発生装置に関する。

第１図にインバータを適用した従来のＸ線装置
の一例を示す。図において、１は直流電源、２は
インバータ制御回路により制御されるインバー
タ、３はインバータにより電源の供給を受け、Ｘ
線管に電源を供給する高電圧変圧器、４は高電圧
整流器の出力を整流する高電圧整流器、５は高電
圧整流器の出力を平滑する高電圧コンデンサー、
６はＸ線管、７はインバータ制御回路である。

従来のＸ線装置は、高圧側のオーバーシユート
及び低圧側の過電流に対して何ら対策が講じられ
ず、回路構成素子が破壊されやすく、インバータ
の転流能力が制限され、またＸ線管の立上りが不
安定であるという欠点があつた。

本考案の目的は、インバータ回路の過電流、ま
たは、高圧側の過電圧が生じた時に、インバータ
通電幅を制御して回路構成素子を保護し、高圧側
のオーバーシユートを防止することによりＸ線管
電圧の立上りを早くするＸ線装置を提供するにあ
る。

Ｘ線装置において、Ｘ線管電圧を安定させるた
めに高電圧コンデンサが、高電圧変圧器とＸ線管
の間に並列に接続される。しかし、この高電圧コ
ンデンサは、Ｘ線曝射時には充電されていないた
め高電圧変圧器から短時間に多くの電流を吸収す
る。そして、高電圧変圧器の二次巻線の漏れリア
クタンス、高電圧コンデンサ、Ｘ線管負荷が共振
し、第２図のＡのようなオーバーシユートが生じ
て、Ｘ線管に過電圧が加わる。また、この時、イ
ンバータが高電圧変圧器を通して高電圧コンデン
サに電流を与えようとするため、インバータに過
電流が流れる。このような現象はＸ線装置にとつ
て有害であり、Ｘ線装置の不安定な動作し引き起
こしたり、回路素子を破壊したりする。

本考案は、インバータ電流とＸ線管電圧を検出
して、インバータ電流、またはＸ線管電圧が設定
値を越えた時、インバータ通電幅を補正する。こ
の結果、インバータの過電流と高圧側の過電圧を
防ぐことができ、高圧側のオーバーシユートがな
くなり、Ｘ線管電圧の立上りが早くなる。また、
回路構成素子が破壊されることも防がれ、安定に
動作するＸ線装置が得られる。

本考案の一実施例について、第３図を参照しな
がら説明する。第３図において、２１は交流電
源、２はゲート制御回路１３によりスイツチング
され、整流機能を持つスイツチング回路、２３は
容量の大きいコンデンサを含む平滑回路、２はイ
ンバータ通電幅補正回路１８により制御され、高
電圧変圧器３に電源を供給するインバータ、２４
はインバータ２の入力電圧の実際値に相当する信
号をゲート制御回路１３に送る電圧分配器、３は
高電圧変圧器、４は高電圧変圧器の出力を整流す
る高電圧整流器、５は高電圧整流器の出力を平滑
する平滑コンデンサ、９はＸ線管電圧の実際値に
相当する信号を比較器１７に送る電圧分配器、６
はＸ線管、１１は管電圧設定値信号発生器、１２
はインバータ電流設定値信号発生器、１３は管電
圧設定値信号と電圧分配器２４からのインバータ
入力電圧の実際値信号により、スイツチング回路
２２を制御するゲート制御回路、７はインバータ
を制御するインバータ制御回路、１５はインバー
タ電流を検出する検出器、１６はインバータ電流
に相当する信号と設定値に相当する信号を比較
し、インバータ通電幅補正回路１８に通電幅信号
を出力する比較器、１７は管電圧実際値信号と設
定値信号を比較し、インバータ通電幅補正回路１
８に過電圧信号を出力する比較器、１８は比較器
１６からの過電流信号、または、比較器１７から
の過電圧信号が存在すればインバータ制御回路７
からの制御信号をインバータ２に伝送しないよう
に動作し、インバータ２の通電幅を補正するイン
バータ通電幅補正回路である。

次に、本装置の動作について説明する。単相交
流電源２１はスイツチング回路２２に接続され、
そこで整流されて平滑回路２３に供給される。平
滑回路２３はインバータ２に直流電源を供給し、
電圧分配器２４から送られるインバータ入力電圧
の実際値信号と管電圧設定信号を入力として持つ
ゲート制御回路１３に制御されるスイツチング回
路２２によりインバータ入力電圧が設定される。
インバータ入力電圧が設定値に達し、Ｘ線曝射信
号がインバータ制御回路に入力すると、インバー
タ２は設定された周波数で動作し、高電圧変圧器
３に電流を供給する。高電圧変圧器は一次側入力
電圧を昇圧し、二次側に高電圧を発生させる。そ
して、その出力電圧は高電圧整流器４で整流さ
れ、高電圧コンデンサ５で平滑化されてＸ線管６
に供給される。

Ｘ線曝射開始時は、高圧側の充電されていない
高電圧コンデンサ５が高電圧変圧器３からの出力
電流を吸収し、高電圧変圧器３の二次巻線の漏れ
リアクタンス、高電圧コンデンサ５、Ｘ線管負荷
との間で共振回路が生じる。このため、第２図の
Ａに示すようなオーバーシユートが生じて、Ｘ線
管に設定管電圧よりも高い過電圧が加わり、不安
定な立上りを示す。また、この時、インバータ２
が高電圧コンデンサを充電しようとして、インバ
ータ２に過電流が流れる。このようにして、高圧
側に生じる過電圧現象と低圧側に生じる過電流現
象の両方は、共に、Ｘ線装置にとつて有害であ
り、Ｘ線装置の不安定な動作を引き起こしたり、
回路構成素子を破壊したりする。

本考案は上記現象を防止するために、高圧側の
電圧とインバータ２の電流を検出して、もし、過
電圧、または過電流が発生すれば、インバータ２
の通電幅を補正するものである。この補正を第４
図を参照して説明する。ａ−１は従来のインバー
タ制御信号、ａ−２は従来のインバータ電流、
T₁は従来のインバータ通電幅、ｂ−はインバ
ータ制御信号、ｂ−２はインバータ電流、t_{1 〜 4}は
インバータ通電幅、Ｐはインバータ電流の設定値
である。インバータ電流ｂ−２は電流検出器１５
により、その検出値が比較器１６に送られ、設定
値Ｐと比較される。もし、インバータ電流が設定
値Ｐを越えれば、比較器１６はインバータ通電幅
補正回路１８に補正信号を送り、本来T₁の通電
幅を持つインバータをt_{1 〜 4}で切り、インバータに
過電流が流れないように動作する。この結果、イ
ンバータ制御信号はａ−１からｂ−１に変化し、
インバータ電流はａ−２からｂ−２に変化する。
高圧側の過電圧に対してもこの制御と同様であ
る。管電圧は電圧分配器９により、その実際値が
比較器１７に送られ、設定値と比較される。も
し、管電圧実際値が設定値を越えれば、比較器１
７はインバータ通電幅補正回路１８に補正信号を
送り、インバータの通電幅を補正する。この結
果、高圧側の過電圧が防止される。第５図にイン
バータ通電幅補正回路１８の内部構成の具体例を
示す。インバータ通電幅補正回路はＡＮＤゲート
を持つており、比較器１６，１７は禁止信号とし
て働く。インバータ制御回路７の制御信号は比較
器１６，１７より禁止信号が入力されれば、カツ
トオフされ、その結果、インバータ２の制御信号
がカツトオフされて通電幅が補正される。したが
つて、インバータ通電幅補正回路は、インバータ
の過電流、高圧側の過電圧の両方に対して動作す
る。

このように、インバータ電流を検出し、比較す
る構成と、管電圧を検出し、比較する機構を持た
せ、両方の比較機構の出力信号によりインバータ
通電幅を補正する機構を持たせることにより、第
２図のＢに示すように、高圧側のオーバーシユー
トが抑制され、管電圧の立上りが早くなり、ま
た、回路構成素子が保護される。なお、図中５１
はANDゲートである。

本考案によれば、回路構成素子が過電流及び過
電圧によつて破壊されることを防ぎ、高圧回路の
オーバーシユートを抑制することができるので、
高圧側の立上りが早くなり、動作が安定したＸ線
装置が得られる。

【実用新案登録請求の範囲】 インバータにより、直流電源を交流にして、高
電圧変圧器に電源を供給し、前記高電圧変圧器で
昇圧された高電圧を整流してＸ線管へ供給するＸ
線装置に於いて、インバータ電流の検出を行なう
検出部と、この検出器の出力信号値と設定値を比
較する第１比較器と、Ｘ線管電圧を検出する検出
器と、この検出器の出力信号値と設定値を比較す
る第２比較器と、前記第１または第２比較器の出
力信号に応じて前記インバータの通電幅を補正す
る通電幅補正回路とを備え、前記インバータ電流
の検出値が設定値を越えた時、またはＸ線管電圧
の検出値が設定値を越えた時に、前記インバータ
の通電幅を補正するようにしたことを特徴とする
Ｘ線装置。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のＸ線装置の回路図、第２図は動
作説明図、第３図は本考案のＸ線装置の一実施例
を示す回路構成図、第４図は動作説明図、第５図
はインバータの通電幅補正部の回路図である。 ５……インバータ、９……電圧分配器、１１…
…管電圧設定器、１２……インバータ電流設定
器、１４……インバータ制御回路、１５……電流
検出器、１６，１７……比較器、１８……インバ
ータ通電幅補正回路。