JPH04106898A - Ｘ線電源装置 - Google Patents
Ｘ線電源装置Info
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- JPH04106898A JPH04106898A JP22478590A JP22478590A JPH04106898A JP H04106898 A JPH04106898 A JP H04106898A JP 22478590 A JP22478590 A JP 22478590A JP 22478590 A JP22478590 A JP 22478590A JP H04106898 A JPH04106898 A JP H04106898A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、高周波インバータを用いたＸ線電源装置に関
する。
する。
近年、数Ｉｎ〜数十に＆の高周波インバータを用いたＸ
線電源装置が、高速応答性、低リプル性の利点から実用
化されている。第５図に、従来のこの種のＸ線電源装置
の例を示す。蓄電池または整流器等の直流ｔｊＦｌと、
該直流電源１で付勢される高周波インバータ２と、高圧
トランス３と。
線電源装置が、高速応答性、低リプル性の利点から実用
化されている。第５図に、従来のこの種のＸ線電源装置
の例を示す。蓄電池または整流器等の直流ｔｊＦｌと、
該直流電源１で付勢される高周波インバータ２と、高圧
トランス３と。
高圧ブリッジ整流器４とでＸＪＩＩＥ源装置が構成され
る。通常、高圧トランス３及び整流器４は、絶縁油で充
填され、且つ接地された金属性の高圧タンク５内に収容
されている。このＸ線電源装置の出力は、正極及び負極
出力端子から２本の高圧ケーブル６．７でＸ線管８のア
ノードＡとカソードＫに接続されている。高圧ケーブル
の外被導体６ａ、 ７ａは、高圧タンク５のケースを通
して接地されている。９は、高圧トランス３の２次巻線
Ｎ２． Ｎ’２の中点の電流から管電流を測定するため
の管電流検出回路である。Ｘ線管８を動作させるために
は、更にフィラメント電源が必要であるが９本発明に直
接関係がないので、説明を省略する。
る。通常、高圧トランス３及び整流器４は、絶縁油で充
填され、且つ接地された金属性の高圧タンク５内に収容
されている。このＸ線電源装置の出力は、正極及び負極
出力端子から２本の高圧ケーブル６．７でＸ線管８のア
ノードＡとカソードＫに接続されている。高圧ケーブル
の外被導体６ａ、 ７ａは、高圧タンク５のケースを通
して接地されている。９は、高圧トランス３の２次巻線
Ｎ２． Ｎ’２の中点の電流から管電流を測定するため
の管電流検出回路である。Ｘ線管８を動作させるために
は、更にフィラメント電源が必要であるが９本発明に直
接関係がないので、説明を省略する。
この回路の動作を説明すると、インバータ２の高周波出
力電圧は、高圧トランス３の１次巻線Ｎｌに供給される
。高圧トランス３の２つの２次巻線Ｎ２． Ｎ’２は、
同一巻数で、同一極性に直列接続され、この直列接続点
であるＸ線電源装置の出力の中性点ａは接地されている
。但し、２次巻線の一方の巻線Ｎ’２には、管電流検出
回路９が挿入されている。各２次巻ＭＮ２． Ｎ’２で
発生する電圧をＥとすると、ブリッジ整流器の交流入力
電圧は２Ｅであり、整流電圧は２Ｅとなる。２次巻線Ｎ
２． Ｎ２の直列接続点が接地されているため９ｗＬ源
装置の正極出力電圧は＋Ｅ、負極出力電圧は−Ｅである
。これらの電圧は、正極及び負極の高圧ケーブル６．７
により、Ｘ線管８のアノード八とカソードＫに供給され
る。このように、２次巻線Ｎ２． Ｎ’２の直列接続点
を接地してアノード電圧を＋Ｅ。
力電圧は、高圧トランス３の１次巻線Ｎｌに供給される
。高圧トランス３の２つの２次巻線Ｎ２． Ｎ’２は、
同一巻数で、同一極性に直列接続され、この直列接続点
であるＸ線電源装置の出力の中性点ａは接地されている
。但し、２次巻線の一方の巻線Ｎ’２には、管電流検出
回路９が挿入されている。各２次巻ＭＮ２． Ｎ’２で
発生する電圧をＥとすると、ブリッジ整流器の交流入力
電圧は２Ｅであり、整流電圧は２Ｅとなる。２次巻線Ｎ
２． Ｎ２の直列接続点が接地されているため９ｗＬ源
装置の正極出力電圧は＋Ｅ、負極出力電圧は−Ｅである
。これらの電圧は、正極及び負極の高圧ケーブル６．７
により、Ｘ線管８のアノード八とカソードＫに供給され
る。このように、２次巻線Ｎ２． Ｎ’２の直列接続点
を接地してアノード電圧を＋Ｅ。
カソード電圧を−Ｅとしているのは、高圧絶縁構造を容
易にするためである。例として、定格電圧１２５ｋＶの
Ｘ線管を、正または負の片側接地で電源を構成すると、
１２５ｋＶの絶縁構造が必要であるが、このような
中点接地であれば、 ６２．５ｋＶの絶縁構造でよい。
易にするためである。例として、定格電圧１２５ｋＶの
Ｘ線管を、正または負の片側接地で電源を構成すると、
１２５ｋＶの絶縁構造が必要であるが、このような
中点接地であれば、 ６２．５ｋＶの絶縁構造でよい。
絶縁構造は、電圧の低減によって加速度的に容易となる
ので、電圧が１／２となる効果は大きい。また、このよ
うな高周波方式のＸ線電源装置では、高圧ケーブル６．
７の芯線と接地外被導体６ａ、 ７ａ間の静電容量が充
分なフィルタ作用を持ち、Ｘ線管８のアノードＡ、カソ
ードに間に印加される電圧の高周波リプルを低減できる
利点がある。この高周波リプル電圧の周波数成分は、イ
ンバータ動作周波数の２倍であり、インバータ２の周波
数が高い程、リプルは低減される。このような従来のＸ
線電源装置の高圧トランス３は、第６図に示すような巻
線構造をとる。鉄心ｌＯの１脚に１次巻線Ｎｌが巻かれ
、この１次巻線Ｎｌの上に２つの２次巻線Ｎ２． Ｎ’
２が別個に巻かれる。各２次巻線Ｎ２． Ｎ’２の巻き
始め端子す、ｃは外部で接続されて中性点となる。ｄ、
ｅは巻線の高圧側端子である。
ので、電圧が１／２となる効果は大きい。また、このよ
うな高周波方式のＸ線電源装置では、高圧ケーブル６．
７の芯線と接地外被導体６ａ、 ７ａ間の静電容量が充
分なフィルタ作用を持ち、Ｘ線管８のアノードＡ、カソ
ードに間に印加される電圧の高周波リプルを低減できる
利点がある。この高周波リプル電圧の周波数成分は、イ
ンバータ動作周波数の２倍であり、インバータ２の周波
数が高い程、リプルは低減される。このような従来のＸ
線電源装置の高圧トランス３は、第６図に示すような巻
線構造をとる。鉄心ｌＯの１脚に１次巻線Ｎｌが巻かれ
、この１次巻線Ｎｌの上に２つの２次巻線Ｎ２． Ｎ’
２が別個に巻かれる。各２次巻線Ｎ２． Ｎ’２の巻き
始め端子す、ｃは外部で接続されて中性点となる。ｄ、
ｅは巻線の高圧側端子である。
これらの２次巻線Ｎ２． Ｎ’２は、普通数千ターンと
なり、各層間に眉間紙を挟み込んで巻くため。
なり、各層間に眉間紙を挟み込んで巻くため。
完全な機械化が困難であり、２つの２次巻線を製作する
コストが高くなる。また、高価な高耐圧ダイオードを４
個用いてブリッジ回路を組むため。
コストが高くなる。また、高価な高耐圧ダイオードを４
個用いてブリッジ回路を組むため。
ｘ、ｗｔｔ源装置のコストを低減するのが困難であった
。また、管電流の検出を２次巻線の直列接続点で行って
いるため、２次巻線Ｎ２． Ｎ’２の対地分布容量の充
放電電流も同時に検出し、インバータの周波数が高くな
る程、正確な電流検出が困難となるという欠点があった
。
。また、管電流の検出を２次巻線の直列接続点で行って
いるため、２次巻線Ｎ２． Ｎ’２の対地分布容量の充
放電電流も同時に検出し、インバータの周波数が高くな
る程、正確な電流検出が困難となるという欠点があった
。
本発明は以上の欠点を除去するために、高周波インバー
タを用い、正極及び負極出力電圧の中性点が接地された
Ｘ線電源装置において、該Ｘ線電源装置とＸ線管とを接
続するための正及び負極の高圧ケーブルのそれぞれの対
地静電容量を利用して、高圧トランスの単一の２次巻線
に対する正及び負出力の半波倍電圧整流回路を構成した
ことを特徴とするｘａ＋ｔｙ装置を提供するものである
。
タを用い、正極及び負極出力電圧の中性点が接地された
Ｘ線電源装置において、該Ｘ線電源装置とＸ線管とを接
続するための正及び負極の高圧ケーブルのそれぞれの対
地静電容量を利用して、高圧トランスの単一の２次巻線
に対する正及び負出力の半波倍電圧整流回路を構成した
ことを特徴とするｘａ＋ｔｙ装置を提供するものである
。
（作用〕
このようなＸ線電源装置によれば、従来、単にリプル低
減用フィルタとしてしか利用されなかった高圧ケーブル
の静電容量を電圧逓倍にも利用することができるので、
高圧発生部の構成を単純化して、低コスト化を図ること
ができる。
減用フィルタとしてしか利用されなかった高圧ケーブル
の静電容量を電圧逓倍にも利用することができるので、
高圧発生部の構成を単純化して、低コスト化を図ること
ができる。
第１図は２本発明の一実施例を説明するための図であり
、第５図と同一機能のものには間−符号を付した。同図
において、直流電源１の直流電圧を高周波電圧に変換す
る高周波インバータ２の出力は、高圧タンク５内の高圧
トランス３の！次巻線Ｎｌに供給される。この高圧トラ
ンス３の２次巻線Ｎ２は単一であり２巻き始め端子が接
地されている。巻き終わり高圧端子は２個の直列なコン
デンサ１１．１２の中点に接続されている。一方、正極
出力端子と接地間に２個の同極性に直列なダイオード１
３．１４がカソード側を正極出力側にして接続され、ダ
イオード１３．１４の中点に上記コンデンサの一方ＩＩ
が接続されている。また、負極出力端子と接地間にも別
の２個の同極性に直列なダイオード１５、１６がアノー
ド側を負極出力側にして接続され、そのダイオード１５
．１６の中点に他方のコンデンサ１２の他端が接続され
る。正極出力とＸ線管８のアノードＡは高圧ケーブル６
で、負極出力とＸ線管８のカソードには高圧ケーブル７
で接続されている。高圧トランス３の構造の例を第２図
に示す。鉄心１０の片脚に１次巻線Ｎ１が巻かれ、更に
その上に１個の２次巻線Ｎ２が巻かれている。ｆは接地
される巻き始め端子１ｇは高圧側端子である。
、第５図と同一機能のものには間−符号を付した。同図
において、直流電源１の直流電圧を高周波電圧に変換す
る高周波インバータ２の出力は、高圧タンク５内の高圧
トランス３の！次巻線Ｎｌに供給される。この高圧トラ
ンス３の２次巻線Ｎ２は単一であり２巻き始め端子が接
地されている。巻き終わり高圧端子は２個の直列なコン
デンサ１１．１２の中点に接続されている。一方、正極
出力端子と接地間に２個の同極性に直列なダイオード１
３．１４がカソード側を正極出力側にして接続され、ダ
イオード１３．１４の中点に上記コンデンサの一方ＩＩ
が接続されている。また、負極出力端子と接地間にも別
の２個の同極性に直列なダイオード１５、１６がアノー
ド側を負極出力側にして接続され、そのダイオード１５
．１６の中点に他方のコンデンサ１２の他端が接続され
る。正極出力とＸ線管８のアノードＡは高圧ケーブル６
で、負極出力とＸ線管８のカソードには高圧ケーブル７
で接続されている。高圧トランス３の構造の例を第２図
に示す。鉄心１０の片脚に１次巻線Ｎ１が巻かれ、更に
その上に１個の２次巻線Ｎ２が巻かれている。ｆは接地
される巻き始め端子１ｇは高圧側端子である。
第１図に示した回路において、高圧ケーブル６．７の対
地静電容量を考慮して等価回路を作ると、第３図となる
。但し、管電流検出回路９は含まない。１７．１８はそ
れぞれ高圧ケーブル６．７の対地静電容量からなるコン
デンサである。一般的に用いられるＸ線用の高圧ケーブ
ルの静電容量を例えばｍ当たり２５０ｐＦとすれば、ケ
ーブル長を各２ｍとして、コンデンサ１７．１８の値は
それぞれ５００ｐＦとなる。この等価回路で第１図と同
一符号は同一等価要素である。この構成は１通常の電源
回路に用いられる半波倍電圧整流回路を逆極性に対称接
続したものに他ならない。この２つの倍電圧整流回路に
よって、高圧トランス３の２次巻線電圧Ｅは、＋２Ｅ、
−２Ｅに整流され、Ｘ線管８に４Ｅの電圧を供給する。
地静電容量を考慮して等価回路を作ると、第３図となる
。但し、管電流検出回路９は含まない。１７．１８はそ
れぞれ高圧ケーブル６．７の対地静電容量からなるコン
デンサである。一般的に用いられるＸ線用の高圧ケーブ
ルの静電容量を例えばｍ当たり２５０ｐＦとすれば、ケ
ーブル長を各２ｍとして、コンデンサ１７．１８の値は
それぞれ５００ｐＦとなる。この等価回路で第１図と同
一符号は同一等価要素である。この構成は１通常の電源
回路に用いられる半波倍電圧整流回路を逆極性に対称接
続したものに他ならない。この２つの倍電圧整流回路に
よって、高圧トランス３の２次巻線電圧Ｅは、＋２Ｅ、
−２Ｅに整流され、Ｘ線管８に４Ｅの電圧を供給する。
従って、２次巻線電圧は。
従来の１７２でよい。コンデンサ１７．１８の中点は接
地されているため、Ｘ線管８の各端子の対地電位が管電
圧の１／２であることにより、従来と同様の絶縁構造上
のメリットがある。また、Ｘ線管８のアノード及びカソ
ードに加わる耐接地の高調波リプルは、第４図に示すよ
うに各コンデンサ１７．１８のりプル電圧が高周波イン
バータ２の動作周波数と同じで、且つ互いに逆位相であ
ることから打ち消し合う。その結果、Ｘ線管８のアノー
ド・カソード間で見ると、リプル電圧は従来のブリッジ
整流の場合よりも小さくなる。
地されているため、Ｘ線管８の各端子の対地電位が管電
圧の１／２であることにより、従来と同様の絶縁構造上
のメリットがある。また、Ｘ線管８のアノード及びカソ
ードに加わる耐接地の高調波リプルは、第４図に示すよ
うに各コンデンサ１７．１８のりプル電圧が高周波イン
バータ２の動作周波数と同じで、且つ互いに逆位相であ
ることから打ち消し合う。その結果、Ｘ線管８のアノー
ド・カソード間で見ると、リプル電圧は従来のブリッジ
整流の場合よりも小さくなる。
このように本発明によれば、トランスの２次巻線が１個
ですみ、また倍電圧整流回路によって。
ですみ、また倍電圧整流回路によって。
トランスの２次巻線電圧がＸ線管電圧の１／４でよいの
で、従来装置の１個の巻線の１／２の巻数でよい。その
代わり、電流容量は２倍となるが２巻数が少ない巻線１
個ですむ経済的効果は大きい。また、高圧ダイオードの
数も４個であるが、各耐圧は従来に比べて１／２でよい
。電流容量は倍になるが、高圧ダイオードは電流容量を
大きくするよりも、耐電圧を上げる方が技術的に困難で
あり、低耐圧のものでよいので経済的効果は大きい。特
に、Ｘ線電源装置では、運転時間が数秒と短いことが多
く、高圧ダイオードとトランスの２次巻線に過負荷をか
けることも可能である。これらの利点に対し１本発明で
は昇圧用のコンデンサ１１．１２が２個増加するが、イ
ンバータの動作周波数が高い程、小容量のコンデンサを
使うことができ、また耐圧も管電圧の１／４ですむため
、大きな欠点にはならない。また１本発明の実施態様と
して、接地されたダイオード１４または＋６に流れる直
流電流から管電流を測定することも可能で、従来の如く
分布容量の充放電交流電流が流れず、管電流の正確な検
出が可能となる。尚１本発明の実施において、Ｘ線管電
圧の高周波リプル電圧をさらに低減する必要がある場合
には、正極及び負極の出力端子に高圧ケーブルの静電容
量に対し比較的に小さい容量のコンデンサを付加するこ
ともよい。実験では、管電圧１００ｋＶ、管電流１００
ｍＡを出力するのに、２０ｋＨｚの高周波インバータと
、約２５ｋＶの２次巻線電圧を発生するトランスと、
１０００ｐＦ３０ｋＶの昇圧コンデンサと、耐圧６０ｋ
Ｖの高圧ダイオード４個と各２ｍの高圧ケーブル（各５
００ｐＦ ）により、充分に実用可能な出力特性を得る
ことができた。
で、従来装置の１個の巻線の１／２の巻数でよい。その
代わり、電流容量は２倍となるが２巻数が少ない巻線１
個ですむ経済的効果は大きい。また、高圧ダイオードの
数も４個であるが、各耐圧は従来に比べて１／２でよい
。電流容量は倍になるが、高圧ダイオードは電流容量を
大きくするよりも、耐電圧を上げる方が技術的に困難で
あり、低耐圧のものでよいので経済的効果は大きい。特
に、Ｘ線電源装置では、運転時間が数秒と短いことが多
く、高圧ダイオードとトランスの２次巻線に過負荷をか
けることも可能である。これらの利点に対し１本発明で
は昇圧用のコンデンサ１１．１２が２個増加するが、イ
ンバータの動作周波数が高い程、小容量のコンデンサを
使うことができ、また耐圧も管電圧の１／４ですむため
、大きな欠点にはならない。また１本発明の実施態様と
して、接地されたダイオード１４または＋６に流れる直
流電流から管電流を測定することも可能で、従来の如く
分布容量の充放電交流電流が流れず、管電流の正確な検
出が可能となる。尚１本発明の実施において、Ｘ線管電
圧の高周波リプル電圧をさらに低減する必要がある場合
には、正極及び負極の出力端子に高圧ケーブルの静電容
量に対し比較的に小さい容量のコンデンサを付加するこ
ともよい。実験では、管電圧１００ｋＶ、管電流１００
ｍＡを出力するのに、２０ｋＨｚの高周波インバータと
、約２５ｋＶの２次巻線電圧を発生するトランスと、
１０００ｐＦ３０ｋＶの昇圧コンデンサと、耐圧６０ｋ
Ｖの高圧ダイオード４個と各２ｍの高圧ケーブル（各５
００ｐＦ ）により、充分に実用可能な出力特性を得る
ことができた。
以上説明したように２本発明によれば、高圧ケーブルの
対地静電容量を利用して対称形の倍電圧整流回路を構成
しているので、高圧トランスの２次巻線を１個とし、且
つ巻数を下げること、及びリプル電圧を下げることが可
能となる等、経済的効果、技術的効果が大きい。
対地静電容量を利用して対称形の倍電圧整流回路を構成
しているので、高圧トランスの２次巻線を１個とし、且
つ巻数を下げること、及びリプル電圧を下げることが可
能となる等、経済的効果、技術的効果が大きい。
第１図乃至第４因は本発明の一実施例を説明するための
図、第５図及び第６図は従来例を説明するための図であ
る。 １・・・直流電ｌ ２・・高周波インバータ３
・・・高圧トランス ４・・高圧ブリッジ整流器５
・・・高圧タンク ６．７・高圧ケーブル８・・
・Ｘ線管 ９・・・管電流検出回路ｌＯ・・
・鉄心 １１．１２・・・コンデンサ１３
〜１６・・・ダイオード
図、第５図及び第６図は従来例を説明するための図であ
る。 １・・・直流電ｌ ２・・高周波インバータ３
・・・高圧トランス ４・・高圧ブリッジ整流器５
・・・高圧タンク ６．７・高圧ケーブル８・・
・Ｘ線管 ９・・・管電流検出回路ｌＯ・・
・鉄心 １１．１２・・・コンデンサ１３
〜１６・・・ダイオード
Claims (1)
- 高周波インバータを用い、正極及び負極出力電圧の中性
点が接地されたＸ線電源装置において、該Ｘ線電源装置
とＸ線管とを接続するための正及び負極の高圧ケーブル
のそれぞれの対地静電容量を利用して、高圧トランスの
単一の２次巻線に対する正及び負出力の半波倍電圧整流
回路を構成したことを特徴とするＸ線電源装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2224785A JP2711930B2 (ja) | 1990-08-27 | 1990-08-27 | Ｘ線電源装置 |
| US07/737,746 US5187737A (en) | 1990-08-27 | 1991-07-30 | Power supply device for X-ray tube |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2224785A JP2711930B2 (ja) | 1990-08-27 | 1990-08-27 | Ｘ線電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04106898A true JPH04106898A (ja) | 1992-04-08 |
| JP2711930B2 JP2711930B2 (ja) | 1998-02-10 |
Family
ID=16819168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2224785A Expired - Lifetime JP2711930B2 (ja) | 1990-08-27 | 1990-08-27 | Ｘ線電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2711930B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61290700A (ja) * | 1985-06-19 | 1986-12-20 | Toshiba Corp | コンデンサ式ｘ線装置 |
| JPH0220300U (ja) * | 1988-07-25 | 1990-02-09 |
-
1990
- 1990-08-27 JP JP2224785A patent/JP2711930B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61290700A (ja) * | 1985-06-19 | 1986-12-20 | Toshiba Corp | コンデンサ式ｘ線装置 |
| JPH0220300U (ja) * | 1988-07-25 | 1990-02-09 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2711930B2 (ja) | 1998-02-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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