JPH042103A - インバータ式ｘ線高電圧装置用高圧変圧器 - Google Patents
インバータ式ｘ線高電圧装置用高圧変圧器Info
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- JPH042103A JPH042103A JP2101785A JP10178590A JPH042103A JP H042103 A JPH042103 A JP H042103A JP 2101785 A JP2101785 A JP 2101785A JP 10178590 A JP10178590 A JP 10178590A JP H042103 A JPH042103 A JP H042103A
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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、小型、軽量化及び高性能化に好適なインバー
タ式Ｘ線高電圧装置用高圧変圧器に関するものである。
タ式Ｘ線高電圧装置用高圧変圧器に関するものである。
近年、医療用のＸ線高電圧装置の小型、軽量化及び高性
能化を図るため、高圧変圧器の入力側にインバータを置
き、また高圧変圧器の鉄心に低損夫のものを用いて、高
圧変圧器の入力周波数を高く、動作磁束密度を大きくし
たインバータ式Ｘ線高電圧装置が背反しつつある。
能化を図るため、高圧変圧器の入力側にインバータを置
き、また高圧変圧器の鉄心に低損夫のものを用いて、高
圧変圧器の入力周波数を高く、動作磁束密度を大きくし
たインバータ式Ｘ線高電圧装置が背反しつつある。
−ａに、このようなインバータ式Ｘ線高電圧装置用の高
圧変圧器はタンク内に収納され、そのタンク内には冷却
用流体として絶縁油が満たされる。
圧変圧器はタンク内に収納され、そのタンク内には冷却
用流体として絶縁油が満たされる。
したがって高圧変圧器の冷却は、上記絶縁油の自然対流
、上記タンクの自然空冷によって行われる。
、上記タンクの自然空冷によって行われる。
一方、高圧変圧器の温度上昇は主に鉄損により生じるが
、この鉄損はおおよそインバータの周波数ｆに比例し、
動作磁束密度Ｂの２乗に比例するため、これらｆとＢの
値は高圧変圧器鉄心の温度上昇の制約から限界がある。
、この鉄損はおおよそインバータの周波数ｆに比例し、
動作磁束密度Ｂの２乗に比例するため、これらｆとＢの
値は高圧変圧器鉄心の温度上昇の制約から限界がある。
ところで、従来のこの種のインバータ式Ｘ線高電圧装置
用高圧変圧器においては、その鉄心の巻線が存在する部
分（以下、脚部という）の温度上昇が特に大きくなった
。すなわち、 （１）従来、高圧変圧器鉄心の脚部には、内側から順に
、１次巻線巻枠、１次巻線、２次巻線巻枠及び２次巻線
があり、このため脚部の放熱効率が鉄心の巻線が存在し
ない部分（以下、ヨーク部という）と比較して低くなる
なめ、脚部の温度上昇が特に大きくなった。
用高圧変圧器においては、その鉄心の巻線が存在する部
分（以下、脚部という）の温度上昇が特に大きくなった
。すなわち、 （１）従来、高圧変圧器鉄心の脚部には、内側から順に
、１次巻線巻枠、１次巻線、２次巻線巻枠及び２次巻線
があり、このため脚部の放熱効率が鉄心の巻線が存在し
ない部分（以下、ヨーク部という）と比較して低くなる
なめ、脚部の温度上昇が特に大きくなった。
（２）また上記（１）の高圧変圧器において、鉄心（脚
部）と１次巻線との間に１次巻線巻枠固定用のくさびが
、１次巻線と２次巻線巻枠との間に２次巻線巻枠固定用
のくさびが、各々挟入された従来の高圧変圧器において
も同様に、脚部の放熱効率が鉄心のヨーク部と比較して
低くなるため、脚部の温度上昇が特に大きくなった。
部）と１次巻線との間に１次巻線巻枠固定用のくさびが
、１次巻線と２次巻線巻枠との間に２次巻線巻枠固定用
のくさびが、各々挟入された従来の高圧変圧器において
も同様に、脚部の放熱効率が鉄心のヨーク部と比較して
低くなるため、脚部の温度上昇が特に大きくなった。
（３）更に従来、高圧変圧器の鉄心は、製作上の都合か
らカット鉄心が用いられ、そのカット部は高圧変圧器鉄
心の脚部の軸方向中央部分に設けられていた。高圧変圧
器作動時、上記鉄心カット部には漏れ磁束が発生し、そ
れに起因する渦電流損による発熱によって鉄心カット部
はヨーク部に比べて温度上昇が大きくなる。加えて高圧
変圧器鉄心の脚部には、上記のように内側から順に、１
次巻線巻枠、１次巻線、２次巻線巻枠及び２次巻線があ
り、このため脚部の放熱効率がヨーク部と比較して低く
なるため、脚部の温度上昇が特に大きくなった。
らカット鉄心が用いられ、そのカット部は高圧変圧器鉄
心の脚部の軸方向中央部分に設けられていた。高圧変圧
器作動時、上記鉄心カット部には漏れ磁束が発生し、そ
れに起因する渦電流損による発熱によって鉄心カット部
はヨーク部に比べて温度上昇が大きくなる。加えて高圧
変圧器鉄心の脚部には、上記のように内側から順に、１
次巻線巻枠、１次巻線、２次巻線巻枠及び２次巻線があ
り、このため脚部の放熱効率がヨーク部と比較して低く
なるため、脚部の温度上昇が特に大きくなった。
上記のように従来のインバータ式Ｘ線高電圧装置用高圧
変圧器では、その鉄心の脚部の温度上昇が特に大きくな
った。
変圧器では、その鉄心の脚部の温度上昇が特に大きくな
った。
ここで、前記インバータ周波数でと動作磁束密度Ｂは、
鉄心の温度上昇の最も大きい部分の温度上昇が一定の基
準を越えないように設定しなければならない。このため
従来、ヨーク部については温度的には余裕があったにも
拘らず、上記ｆとＢを小さめに設定しなければならず、
これが高圧変圧器の小型、軽量化及びＸ線高電圧装置の
高性能化の妨げになるという問題点があった。また、ｆ
を小さめに設定しなければならないことによっては、騒
音発生の原因となり、被検体や装置操作者に不快感を与
えるという問題点もあった。
鉄心の温度上昇の最も大きい部分の温度上昇が一定の基
準を越えないように設定しなければならない。このため
従来、ヨーク部については温度的には余裕があったにも
拘らず、上記ｆとＢを小さめに設定しなければならず、
これが高圧変圧器の小型、軽量化及びＸ線高電圧装置の
高性能化の妨げになるという問題点があった。また、ｆ
を小さめに設定しなければならないことによっては、騒
音発生の原因となり、被検体や装置操作者に不快感を与
えるという問題点もあった。
本発明の目的は、簡便な構成で鉄心脚部の温度上昇を抑
えることができ、したがってインバータ周波数でや動作
磁束密度Ｂを上げることができ、高圧変圧器の小型、軽
量化が図れ、また、インバータ周波数ｆを上げることが
できるので管電圧波形の低リップル化がより促進され、
ＸＩｌ高電圧装置として一層の高性能化が図れ、特に、
インバータ周波数ｆを２０ｋＨｚ近くの非可聴領域まで
高めることにより耳障りな騒音をなくし、被検体や装置
操作者に与える不快感を取り除くことができるインバー
タ式Ｘ線高電圧装置用高圧変圧器を提供することにある
。
えることができ、したがってインバータ周波数でや動作
磁束密度Ｂを上げることができ、高圧変圧器の小型、軽
量化が図れ、また、インバータ周波数ｆを上げることが
できるので管電圧波形の低リップル化がより促進され、
ＸＩｌ高電圧装置として一層の高性能化が図れ、特に、
インバータ周波数ｆを２０ｋＨｚ近くの非可聴領域まで
高めることにより耳障りな騒音をなくし、被検体や装置
操作者に与える不快感を取り除くことができるインバー
タ式Ｘ線高電圧装置用高圧変圧器を提供することにある
。
（１）上記目的は、中心に位置する鉄心から外周側に向
かって、１次巻線巻枠、１次巻線、２次巻線巻枠及び２
次巻線の順に積層構成されたインバータ式Ｘ線高電圧装
置用高圧変圧器において、前記２次巻線巻枠及び２次巻
線を、各々巻軸方向に複数部分に分割し、かつ、前記１
次巻線巻枠に冷却用流体の通流孔を複数個設けることに
より達成される。
かって、１次巻線巻枠、１次巻線、２次巻線巻枠及び２
次巻線の順に積層構成されたインバータ式Ｘ線高電圧装
置用高圧変圧器において、前記２次巻線巻枠及び２次巻
線を、各々巻軸方向に複数部分に分割し、かつ、前記１
次巻線巻枠に冷却用流体の通流孔を複数個設けることに
より達成される。
（２）また、中心に位置する鉄心から外周側に向かって
、１次巻線巻枠、１次巻線、２次巻線巻枠及び２次巻線
の順に積層構成され、かつ、前記鉄心及び１次巻線巻枠
相互間には１次巻線巻枠固定用のくさびが、前記２次巻
線巻枠及び２次巻線相互間には２次巻線巻枠固定用のく
さびか、各々挟入されたインバータ式Ｘ線高電圧装置用
高圧変圧器において、前記１次巻線巻枠固定用のくさび
を、冷却用流体が通流可能の中空体で構成することによ
り達成される。
、１次巻線巻枠、１次巻線、２次巻線巻枠及び２次巻線
の順に積層構成され、かつ、前記鉄心及び１次巻線巻枠
相互間には１次巻線巻枠固定用のくさびが、前記２次巻
線巻枠及び２次巻線相互間には２次巻線巻枠固定用のく
さびか、各々挟入されたインバータ式Ｘ線高電圧装置用
高圧変圧器において、前記１次巻線巻枠固定用のくさび
を、冷却用流体が通流可能の中空体で構成することによ
り達成される。
（３）更に、中心に位置する鉄心にカッ１〜鉄心が用い
られ、この鉄心から外周側に向かって、１次巻線巻枠、
１次巻線、２次巻線巻枠及び２次巻線の順に積層構成さ
れたインバータ式Ｘ線高電圧装置用高圧変圧器において
、前記カット鉄心を、その鉄心カット部が前記１次巻線
巻枠、１次巻線、２次巻線巻枠及び２次巻線の積層構成
部分の存在しない位置に位置決めすることにより達成さ
れる。
られ、この鉄心から外周側に向かって、１次巻線巻枠、
１次巻線、２次巻線巻枠及び２次巻線の順に積層構成さ
れたインバータ式Ｘ線高電圧装置用高圧変圧器において
、前記カット鉄心を、その鉄心カット部が前記１次巻線
巻枠、１次巻線、２次巻線巻枠及び２次巻線の積層構成
部分の存在しない位置に位置決めすることにより達成さ
れる。
上記２次巻線巻枠及び２次巻線を、各々軸方向に複数部
分に分割し、かつ、１次巻線巻枠に冷却用流体（絶縁油
）の通流孔を設けたことにより、また、１次巻線巻枠固
定用のくさびを冷却用流体が通流可能の中空体で構成し
たことにより、それら各箇所において冷却用流体の通流
が促進され、冷却効果が促進されて鉄心脚部の温度上昇
を抑えることができる。
分に分割し、かつ、１次巻線巻枠に冷却用流体（絶縁油
）の通流孔を設けたことにより、また、１次巻線巻枠固
定用のくさびを冷却用流体が通流可能の中空体で構成し
たことにより、それら各箇所において冷却用流体の通流
が促進され、冷却効果が促進されて鉄心脚部の温度上昇
を抑えることができる。
また、カット鉄心の鉄心カット部を、１次巻線巻枠、１
次巻線、２次巻線巻枠及び２次巻線の存在しない部分に
位置付けしたことにより、鉄心カッ１へ部に漏れ磁束が
発生し、渦電流損による発熱かあっても、その冷却が促
進され、鉄心脚部の温度上昇を抑えることができる。
次巻線、２次巻線巻枠及び２次巻線の存在しない部分に
位置付けしたことにより、鉄心カッ１へ部に漏れ磁束が
発生し、渦電流損による発熱かあっても、その冷却が促
進され、鉄心脚部の温度上昇を抑えることができる。
ここで、インバータ周波数ｆと動作磁束密度Ｂの値は、
高圧変圧器の鉄心の最も温度上昇の大きい部分の温度上
昇の制約から決定される。
高圧変圧器の鉄心の最も温度上昇の大きい部分の温度上
昇の制約から決定される。
鉄心の温度上昇ΔＴは、おおよそ下式（１）のように表
される。
される。
Δ’ｌ’ｃｃαＸｆＸＢ２ ・・・・・・・・・ （１
）ただし、αは鉄心の素材によって決まる定数゛て゛あ
り、低損失鉄心はど小さな値となる。
）ただし、αは鉄心の素材によって決まる定数゛て゛あ
り、低損失鉄心はど小さな値となる。
また、鉄心の断面積Ｓは、下式（２）のように表される
や ３ｏｃｌ／’（ｆＸＢ） ・・・・・・・・・ （
２）本発明によれば、鉄心の脚部の温度１昇を抑えるこ
とかできるので、上記ｆやＢの値をより大きくして鉄心
の断面積Ｓを小さくすることかでき、高圧変圧器の小型
、軽量化が達成される。また、ｆを上げることかできる
ので、管電圧のリップル低減など；Ｘ線高電圧装置とし
ての高性能化もより促進でき、インバータや低損失鉄心
の採用による利点を充分に生かすことができる。更に、
ｆを２０ｋＨｚ近くの非可聴領域まで高めることにより
、耳障りな騒音をなくすこともでき、被検体や装置操作
者の不快感を取り除くことができる。
や ３ｏｃｌ／’（ｆＸＢ） ・・・・・・・・・ （
２）本発明によれば、鉄心の脚部の温度１昇を抑えるこ
とかできるので、上記ｆやＢの値をより大きくして鉄心
の断面積Ｓを小さくすることかでき、高圧変圧器の小型
、軽量化が達成される。また、ｆを上げることかできる
ので、管電圧のリップル低減など；Ｘ線高電圧装置とし
ての高性能化もより促進でき、インバータや低損失鉄心
の採用による利点を充分に生かすことができる。更に、
ｆを２０ｋＨｚ近くの非可聴領域まで高めることにより
、耳障りな騒音をなくすこともでき、被検体や装置操作
者の不快感を取り除くことができる。
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図及び第２図は、各々本発明によるインバータ式Ｘ
線高電圧装置用高圧変圧器の一実施例を示す図で、第１
図は縦断面図、第２図は横断面図である。これら第１図
及び第２図において、１は鉄心である。２．３．４及び
５は、鉄心１を中心とし、鉄心１から外周側に向かって
順に積層された１次巻線巻枠、１次巻線（低圧巻線）、
２次巻線巻枠及び２次巻線（高圧巻線）である。すなわ
ち、鉄心１の外周には１次巻線巻枠２が配置され、この
１次巻線巻枠２に１次巻線３が巻かれ、・１次巻線の外
周に配置された２次巻線巻枠４に２次巻線５が巻かれて
いる。この２次巻線５は、高圧を得るため数１０層に亘
って巻かれている。以上の構成は、従来の同種の高圧変
圧器と特に変わるところはない。
線高電圧装置用高圧変圧器の一実施例を示す図で、第１
図は縦断面図、第２図は横断面図である。これら第１図
及び第２図において、１は鉄心である。２．３．４及び
５は、鉄心１を中心とし、鉄心１から外周側に向かって
順に積層された１次巻線巻枠、１次巻線（低圧巻線）、
２次巻線巻枠及び２次巻線（高圧巻線）である。すなわ
ち、鉄心１の外周には１次巻線巻枠２が配置され、この
１次巻線巻枠２に１次巻線３が巻かれ、・１次巻線の外
周に配置された２次巻線巻枠４に２次巻線５が巻かれて
いる。この２次巻線５は、高圧を得るため数１０層に亘
って巻かれている。以上の構成は、従来の同種の高圧変
圧器と特に変わるところはない。
本発明では、２次巻線巻枠４及び２次巻線５は、各々巻
軸方向（第１図上下方向）に複数部分に分割、ここでは
２分割されている。また１次巻線巻枠２には、冷却用流
体、ここでは絶縁油の通流孔２ａが複数個明けられてい
る。この際、１次巻線巻枠２０強度を損うことのないよ
うに、１次巻線巻枠２の材質、通流孔２ａの数や大きさ
が選定されている。
軸方向（第１図上下方向）に複数部分に分割、ここでは
２分割されている。また１次巻線巻枠２には、冷却用流
体、ここでは絶縁油の通流孔２ａが複数個明けられてい
る。この際、１次巻線巻枠２０強度を損うことのないよ
うに、１次巻線巻枠２の材質、通流孔２ａの数や大きさ
が選定されている。
このように構成することにより、鉄心１の脚部での絶縁
油の流れが促進されて放熱効率が高められ、脚部の温度
上昇を抑制することができる。その結果、インバータ周
波数ｆや動作磁束密度Ｂを上げることが可能となり、イ
ンバータ式Ｘ！ｉ高電圧装置用高圧変圧器の小型、軽量
化が達成できる。
油の流れが促進されて放熱効率が高められ、脚部の温度
上昇を抑制することができる。その結果、インバータ周
波数ｆや動作磁束密度Ｂを上げることが可能となり、イ
ンバータ式Ｘ！ｉ高電圧装置用高圧変圧器の小型、軽量
化が達成できる。
第３図及び第４図は、各々本発明によるインバータ式Ｘ
線高電圧装置用高圧変圧器の他の実施例を示す図で、第
３図は縦断面図、第４図は横断面図である。これら第３
図及び第４図において、１は鉄心である。２，３．４及
び５は、鉄心１を中心とし、鉄心ｌから外周側に向かっ
て順に積層された１次巻線巻枠、１次巻線（低圧巻線）
、２次巻線巻枠及び２次巻線（高圧巻線）である、また
、６は１次巻線巻枠固定用のくさび、７は２次巻線巻枠
固定用くさびである。すなわち、鉄心１の外周には１次
巻線巻枠２が配置され、この１次巻線巻枠２に１次巻線
３が巻かれ、１次巻線３の外周に配！された２次巻線巻
枠４に２次巻Ｍ５が巻かれている。この２次巻線５は、
高圧を得るため数１０層に亘って巻かれている。また、
鉄心１及び１次巻線巻枠２相互間には１次巻線巻枠固定
用のくさび６が、２次巻線巻枠４及び２次巻線５相互間
には２次巻線巻枠固定用のくさび７が、各々挟入されて
いる０以上の構成は、従来の同種の高圧変圧器と特に変
わるところはない、 本発明では、前記１次巻線巻枠固
定用のくさび６は、冷却用流体、ここでは絶縁油が還流
可能の中空体からなるものである。第５図〜第７図は上
記くさび６を取り出し、拡大して示す図で、第５図は正
面図、第６図は側面図、第７図は底面図である０図示例
では、放熱効果をより高めるために上記中空状のくさび
６には、絶縁油の通流孔６ａが複数個明けられている。
線高電圧装置用高圧変圧器の他の実施例を示す図で、第
３図は縦断面図、第４図は横断面図である。これら第３
図及び第４図において、１は鉄心である。２，３．４及
び５は、鉄心１を中心とし、鉄心ｌから外周側に向かっ
て順に積層された１次巻線巻枠、１次巻線（低圧巻線）
、２次巻線巻枠及び２次巻線（高圧巻線）である、また
、６は１次巻線巻枠固定用のくさび、７は２次巻線巻枠
固定用くさびである。すなわち、鉄心１の外周には１次
巻線巻枠２が配置され、この１次巻線巻枠２に１次巻線
３が巻かれ、１次巻線３の外周に配！された２次巻線巻
枠４に２次巻Ｍ５が巻かれている。この２次巻線５は、
高圧を得るため数１０層に亘って巻かれている。また、
鉄心１及び１次巻線巻枠２相互間には１次巻線巻枠固定
用のくさび６が、２次巻線巻枠４及び２次巻線５相互間
には２次巻線巻枠固定用のくさび７が、各々挟入されて
いる０以上の構成は、従来の同種の高圧変圧器と特に変
わるところはない、 本発明では、前記１次巻線巻枠固
定用のくさび６は、冷却用流体、ここでは絶縁油が還流
可能の中空体からなるものである。第５図〜第７図は上
記くさび６を取り出し、拡大して示す図で、第５図は正
面図、第６図は側面図、第７図は底面図である０図示例
では、放熱効果をより高めるために上記中空状のくさび
６には、絶縁油の通流孔６ａが複数個明けられている。
この際、くさび６の強度を損うことのないように、通流
孔６ａの数や大きさが選定されている。
孔６ａの数や大きさが選定されている。
このように構成することにより、鉄心１の脚部での絶縁
油の流れが促進されて放熱効率が高められ、脚部の温度
上昇を抑制することができる。その結果、インバータ周
波数ｆや動作磁束密度Ｂを上げることが可能となり、イ
ンバータ式Ｘ線高電圧装置用高圧変圧器の小型、軽量化
が達成できる。
油の流れが促進されて放熱効率が高められ、脚部の温度
上昇を抑制することができる。その結果、インバータ周
波数ｆや動作磁束密度Ｂを上げることが可能となり、イ
ンバータ式Ｘ線高電圧装置用高圧変圧器の小型、軽量化
が達成できる。
第８図及び第９図は、各々本発明によるインバータ式Ｘ
線高電圧装置用高圧変圧器の更に他の実施例を示す図で
、第８図は縦断面図、第９図は横断面図である。これら
第８図及び第９図において、１はカット鉄心である。２
，３．４及び５は、カット鉄心１を中心とし、カット鉄
心１から外周側に向かって順に積層された１次巻線巻枠
、１次巻線（低圧巻線）、２次巻線巻枠及び２次巻線（
高圧巻線）である。すなわち、カット鉄心１の外周には
１次巻線巻枠２が配置され、この１次巻線巻枠２に１次
巻線３が巻かれ、１次巻線３の外周に配置された２次巻
線巻枠４に２次巻線５が巻かれている。この２次巻線５
は、高圧を得るため数１０層に亘って巻かれている。以
上の構成は、従来の同種の高圧変圧器と特に変わるとこ
ろはない。
線高電圧装置用高圧変圧器の更に他の実施例を示す図で
、第８図は縦断面図、第９図は横断面図である。これら
第８図及び第９図において、１はカット鉄心である。２
，３．４及び５は、カット鉄心１を中心とし、カット鉄
心１から外周側に向かって順に積層された１次巻線巻枠
、１次巻線（低圧巻線）、２次巻線巻枠及び２次巻線（
高圧巻線）である。すなわち、カット鉄心１の外周には
１次巻線巻枠２が配置され、この１次巻線巻枠２に１次
巻線３が巻かれ、１次巻線３の外周に配置された２次巻
線巻枠４に２次巻線５が巻かれている。この２次巻線５
は、高圧を得るため数１０層に亘って巻かれている。以
上の構成は、従来の同種の高圧変圧器と特に変わるとこ
ろはない。
本発明では、前記カット鉄心１は、その鉄心カットｇ１
ａか前記１次巻線巻枠２．１次巻［３，２次巻線巻枠４
及び２次巻線５の積層構成部分８の存在しない位置に位
置決めされてなる。
ａか前記１次巻線巻枠２．１次巻［３，２次巻線巻枠４
及び２次巻線５の積層構成部分８の存在しない位置に位
置決めされてなる。
このように発熱の大きい鉄心カット部１ａを、放熱効率
の低い巻枠２，４及び巻線３．５の積層構成部分８があ
る位置から外すことにより、鉄心１の脚部での温度上昇
を抑制することができる。その結果、インバータ周波数
でや動作磁束密度Ｂを上げることが可能となり、インバ
ータ式Ｘ線高電圧装置用高圧変圧器の小型、軽量化が達
成できる。
の低い巻枠２，４及び巻線３．５の積層構成部分８があ
る位置から外すことにより、鉄心１の脚部での温度上昇
を抑制することができる。その結果、インバータ周波数
でや動作磁束密度Ｂを上げることが可能となり、インバ
ータ式Ｘ線高電圧装置用高圧変圧器の小型、軽量化が達
成できる。
第１０図は上述本発明高圧変圧器が適用されたインバー
タ式Ｘ線高電圧装置の一例を示す図で、図中ＨＴが本発
明高圧変圧器である。また、１０は交流電源、１１は交
流電源１０を直流に変換する整流回路、１２は平滑用コ
ンデンサ、１３はトランジスタ１４〜１７と、これらト
ランジスタ１４〜１７の各々に逆並列接続されたダイオ
ード１８〜２１とで構成されたフルブリッジ型インバー
タ、２２は高圧変圧器ＨＴの１次巻線３に接続された共
振用コンデンサである。
タ式Ｘ線高電圧装置の一例を示す図で、図中ＨＴが本発
明高圧変圧器である。また、１０は交流電源、１１は交
流電源１０を直流に変換する整流回路、１２は平滑用コ
ンデンサ、１３はトランジスタ１４〜１７と、これらト
ランジスタ１４〜１７の各々に逆並列接続されたダイオ
ード１８〜２１とで構成されたフルブリッジ型インバー
タ、２２は高圧変圧器ＨＴの１次巻線３に接続された共
振用コンデンサである。
２３は全波整流回路、２４はＸ線管２５のアノードとカ
ソード間に印加される電圧（管電圧）を検出する抵抗、
２６は管電圧設定値と抵抗２４によって検出された管電
圧検出値とを比較し、これら両者が一致するように制御
する電圧制御器、２７は電圧制御器２６の出力を増幅し
これをインバータ１３のトランジスタ１４〜１７のベー
スに供給するベースドライブ回路である。
ソード間に印加される電圧（管電圧）を検出する抵抗、
２６は管電圧設定値と抵抗２４によって検出された管電
圧検出値とを比較し、これら両者が一致するように制御
する電圧制御器、２７は電圧制御器２６の出力を増幅し
これをインバータ１３のトランジスタ１４〜１７のベー
スに供給するベースドライブ回路である。
次に上述構成のインバータ式Ｘ線高電圧装置の動作を説
明する。
明する。
まず、被検体（図示せず）へ放射するＸ線の条件（管電
圧、管電流及び撮影時間）を設定する。
圧、管電流及び撮影時間）を設定する。
これらのＸ線条件のうち、第１０図は管電圧のみの設定
及び制御に関して示し７ている。所望の管電圧を設定し
、Ｘ線放射開始信号を与えると管電圧設定信号により、
電圧制御器２６はインバータ１３を制御する信号をベー
スドライブ回路２７へ与える。ベースドライブ回路２７
はそれを増幅し、インバータ１３のトランジスタ１４〜
１７のベースに出力する。これにより、インバータ１３
は前記管電圧を設定するための所定の周期でトランジス
タ１４．１７及び１５１６を交互にオン／オフするスイ
ッヂング動作を開始し、後述コンデンサとインダクタン
スで定まる振動周期の電流（共振電流）が高圧変圧器１
（Ｔに流れる。
及び制御に関して示し７ている。所望の管電圧を設定し
、Ｘ線放射開始信号を与えると管電圧設定信号により、
電圧制御器２６はインバータ１３を制御する信号をベー
スドライブ回路２７へ与える。ベースドライブ回路２７
はそれを増幅し、インバータ１３のトランジスタ１４〜
１７のベースに出力する。これにより、インバータ１３
は前記管電圧を設定するための所定の周期でトランジス
タ１４．１７及び１５１６を交互にオン／オフするスイ
ッヂング動作を開始し、後述コンデンサとインダクタン
スで定まる振動周期の電流（共振電流）が高圧変圧器１
（Ｔに流れる。
振動周期を定める上記コンデンサとインダクタンスのう
ち、コンデンサは高圧変圧器ＨＴの１次巻線３に直列接
続された共振用コンデンサ２２と高圧変圧器ＨＴの２次
巻線５の層間に存在する浮遊容量と、高圧ゲーブルの浮
遊容量（図示省略）とであり、インダクタンスは高圧変
圧器ＨＴの漏洩インダクタンスと配線のインダクタンス
とである。
ち、コンデンサは高圧変圧器ＨＴの１次巻線３に直列接
続された共振用コンデンサ２２と高圧変圧器ＨＴの２次
巻線５の層間に存在する浮遊容量と、高圧ゲーブルの浮
遊容量（図示省略）とであり、インダクタンスは高圧変
圧器ＨＴの漏洩インダクタンスと配線のインダクタンス
とである。
トランジスタ１４〜１７が駆動された所定周期の半周期
内において、共振電流は、まずトランジスタ１４→共振
コンデンサ２２→高圧変圧器ＨＴの１次巻線３→トラン
ジスタ１７の経路で共振周波数の弧を描いて流れる。こ
の半周期の１／２の時間経過後、共振電流が零になり、
その後は上記とは逆方向に、すなわちダイオード２１→
高圧変圧器ＨＴの１次巻線３→共振コンデンサ２２→ダ
イオード１８の経路で流れる。そして、トランジスタ１
４．１７がオフし、次の半周期には、トランジスタ１５
．１６がオンする。
内において、共振電流は、まずトランジスタ１４→共振
コンデンサ２２→高圧変圧器ＨＴの１次巻線３→トラン
ジスタ１７の経路で共振周波数の弧を描いて流れる。こ
の半周期の１／２の時間経過後、共振電流が零になり、
その後は上記とは逆方向に、すなわちダイオード２１→
高圧変圧器ＨＴの１次巻線３→共振コンデンサ２２→ダ
イオード１８の経路で流れる。そして、トランジスタ１
４．１７がオフし、次の半周期には、トランジスタ１５
．１６がオンする。
すると上述動作に対し１、■・ランジスタ及びダイオー
ドが入れ替えられた経路で同様に共振電流が流れる。
ドが入れ替えられた経路で同様に共振電流が流れる。
この高圧変圧器ＨＴの１次巻線３を流れる１次電流から
高圧変圧器ＨＴの励磁電流と２次巻線５の浮遊容量に流
れる電流とを減じた交流電流が整流回路２３で整流され
、高圧ゲーブルの浮遊容量で平滑されてＸ線管２５に印
加される。管電圧検出用抵抗２４により検出された実際
の管電圧に対応した信号は電圧制御回路２６に入力され
、それと設定管電圧信号との差が零となるように、イン
バータ１３の動作周波数あるいはパルス幅を制御するた
めの信号か作成される。この信号は、ベースドライブ回
路２７を介してトランジスタ１４〜１７のベースに与え
られる。これにより次の周期におけるインバータ１３の
動作周波数が補正され５、管電圧が設定値に対し正確に
制御される。
高圧変圧器ＨＴの励磁電流と２次巻線５の浮遊容量に流
れる電流とを減じた交流電流が整流回路２３で整流され
、高圧ゲーブルの浮遊容量で平滑されてＸ線管２５に印
加される。管電圧検出用抵抗２４により検出された実際
の管電圧に対応した信号は電圧制御回路２６に入力され
、それと設定管電圧信号との差が零となるように、イン
バータ１３の動作周波数あるいはパルス幅を制御するた
めの信号か作成される。この信号は、ベースドライブ回
路２７を介してトランジスタ１４〜１７のベースに与え
られる。これにより次の周期におけるインバータ１３の
動作周波数が補正され５、管電圧が設定値に対し正確に
制御される。
このような回路構成において、管電圧波形には、整流回
路２３で整流される際にインバータ周波数でのリップル
（脈動）が生じるが、インバータ周波数ｆを上げること
は、このリップル低減などの高性能化が可能になること
を意味する。更に、インバータ周波数ｆを２０ｋＨｚ近
くの非可聴周波数まで上げることにより、無騒音化が達
成でき、被検体や装置操作者の不快感を取り除くことが
できる。
路２３で整流される際にインバータ周波数でのリップル
（脈動）が生じるが、インバータ周波数ｆを上げること
は、このリップル低減などの高性能化が可能になること
を意味する。更に、インバータ周波数ｆを２０ｋＨｚ近
くの非可聴周波数まで上げることにより、無騒音化が達
成でき、被検体や装置操作者の不快感を取り除くことが
できる。
本発明によれば、簡便な構成で鉄心脚部の温度上昇を抑
えることができ、したがってインバータ周波数でや動作
磁束密度Ｂを上げることかでき、高圧変圧器の小型、１
量化が図れる。インバータ周波数ｆが上げられることに
よっては、管電圧波形の低リップル化かより促進され、
Ｘ線高電圧装置として一層の高性能化が図れる。また特
に、インバータ周波数ｆを２０ｋＨｚ近くの非可聴領域
まで高めることにより耳障りな騒音をなくし、被検体や
装置操作者に与える不快感を取り除くことができるとい
う効果がある。
えることができ、したがってインバータ周波数でや動作
磁束密度Ｂを上げることかでき、高圧変圧器の小型、１
量化が図れる。インバータ周波数ｆが上げられることに
よっては、管電圧波形の低リップル化かより促進され、
Ｘ線高電圧装置として一層の高性能化が図れる。また特
に、インバータ周波数ｆを２０ｋＨｚ近くの非可聴領域
まで高めることにより耳障りな騒音をなくし、被検体や
装置操作者に与える不快感を取り除くことができるとい
う効果がある。
第１図及び第２図は本発明高圧変圧器の一実施例を示す
縦断面図及び横断面図、第３図及び第４図は本発明高圧
変圧器の他の実施例を示す縦断面図及び横断面図、第５
図、第６図人び第７図は第３図及び第４図中の巻線巻枠
固定用のくさびを取り出し、拡大して示す正面図、側面
図及び底面図、第８図及び第９図は本発明高圧変圧器の
更に他の実施例を示す縦断面図及び横断面図、第１０図
は本発明高圧変圧器が適用されたインバータ式Ｘ線高電
圧装置の一例を示す図である。 １・・・鉄心〈カット鉄心）、１ａ・・・鉄心カット部
、２・・・１次巻線巻枠、２ａ・・・絶縁油（冷却用流
体）通流孔、３・・・１次巻線、４・・・２次巻線巻枠
、５・・・２次巻線、６・・・１次巻線巻枠固定用くさ
び、６ａ・・・絶縁油（冷却用流体）通流孔、７・・・
２次巻線巻枠固定用くさび、８・・・巻枠９巻線積層構
成部分、ＨＴ・・・本発明高圧変圧器、１０・・・交流
電源、１１・・・整流回路、１２・・・平滑用コンデン
サ、１３・・・フルブリッジ型インバータ、２２・・・
共振用コンデンサ、２３・・・全波整流回路、２５・・
・Ｘ線管、２６・・・電圧制御器、２７・・・ベースド
ライブ回路。
縦断面図及び横断面図、第３図及び第４図は本発明高圧
変圧器の他の実施例を示す縦断面図及び横断面図、第５
図、第６図人び第７図は第３図及び第４図中の巻線巻枠
固定用のくさびを取り出し、拡大して示す正面図、側面
図及び底面図、第８図及び第９図は本発明高圧変圧器の
更に他の実施例を示す縦断面図及び横断面図、第１０図
は本発明高圧変圧器が適用されたインバータ式Ｘ線高電
圧装置の一例を示す図である。 １・・・鉄心〈カット鉄心）、１ａ・・・鉄心カット部
、２・・・１次巻線巻枠、２ａ・・・絶縁油（冷却用流
体）通流孔、３・・・１次巻線、４・・・２次巻線巻枠
、５・・・２次巻線、６・・・１次巻線巻枠固定用くさ
び、６ａ・・・絶縁油（冷却用流体）通流孔、７・・・
２次巻線巻枠固定用くさび、８・・・巻枠９巻線積層構
成部分、ＨＴ・・・本発明高圧変圧器、１０・・・交流
電源、１１・・・整流回路、１２・・・平滑用コンデン
サ、１３・・・フルブリッジ型インバータ、２２・・・
共振用コンデンサ、２３・・・全波整流回路、２５・・
・Ｘ線管、２６・・・電圧制御器、２７・・・ベースド
ライブ回路。
Claims (3)
- １．中心に位置する鉄心から外周側に向かって、１次巻
線巻枠、１次巻線、２次巻線巻枠及び２次巻線の順に積
層構成されたインバータ式Ｘ線高電圧装置用高圧変圧器
において、前記２次巻線巻枠及び２次巻線は各々巻軸方
向に複数部分に分割され、かつ、前記１次巻線巻枠は冷
却用流体の通流孔を複数個備えてなるインバータ式Ｘ線
高電圧装置用高圧変圧器。 - ２．中心に位置する鉄心から外周側に向かって、１次巻
線巻枠、１次巻線、２次巻線巻枠及び２次巻線の順に積
層構成され、かつ、前記鉄心及び１次巻線巻枠相互間に
は１次巻線巻枠固定用のくさびが、前記２次巻線巻枠及
び２次巻線相互間には２次巻線巻枠固定用のくさびが、
各々挟入されたインバータ式Ｘ線高電圧装置用高圧変圧
器において、前記１次巻線巻枠固定用のくさびは、冷却
用流体が通流可能の中空体からなるインバータ式Ｘ線高
電圧装置用高圧変圧器。 - ３．中心に位置する鉄心にカット鉄心が用いられ、この
鉄心から外周側に向かって、１次巻線巻枠、１次巻線、
２次巻線巻枠及び２次巻線の順に積層構成されたインバ
ータ式Ｘ線高電圧装置用高圧変圧器において、前記カッ
ト鉄心は、その鉄心カット部が前記１次巻線巻枠、１次
巻線、２次巻線巻枠及び２次巻線の積層構成部分の存在
しない位置に位置決めされてなるインバータ式Ｘ線高電
圧装置用高圧変圧器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2101785A JPH042103A (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | インバータ式ｘ線高電圧装置用高圧変圧器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2101785A JPH042103A (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | インバータ式ｘ線高電圧装置用高圧変圧器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH042103A true JPH042103A (ja) | 1992-01-07 |
Family
ID=14309839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2101785A Pending JPH042103A (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | インバータ式ｘ線高電圧装置用高圧変圧器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH042103A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013105783A (ja) * | 2011-11-10 | 2013-05-30 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | アモルファス鉄心変圧器 |
| US9105393B2 (en) | 2011-11-01 | 2015-08-11 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. | Amorphous core transformer |
| JP2016213485A (ja) * | 2016-07-12 | 2016-12-15 | 株式会社日立産機システム | アモルファス鉄心変圧器 |
| JP2018125442A (ja) * | 2017-02-01 | 2018-08-09 | スミダコーポレーション株式会社 | コイル部品 |
-
1990
- 1990-04-19 JP JP2101785A patent/JPH042103A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9105393B2 (en) | 2011-11-01 | 2015-08-11 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co., Ltd. | Amorphous core transformer |
| JP2013105783A (ja) * | 2011-11-10 | 2013-05-30 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | アモルファス鉄心変圧器 |
| JP2016213485A (ja) * | 2016-07-12 | 2016-12-15 | 株式会社日立産機システム | アモルファス鉄心変圧器 |
| JP2018125442A (ja) * | 2017-02-01 | 2018-08-09 | スミダコーポレーション株式会社 | コイル部品 |
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