JPH0562791A - インバータ式x線装置 - Google Patents

インバータ式x線装置

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JPH0562791A
JPH0562791A JP25289591A JP25289591A JPH0562791A JP H0562791 A JPH0562791 A JP H0562791A JP 25289591 A JP25289591 A JP 25289591A JP 25289591 A JP25289591 A JP 25289591A JP H0562791 A JPH0562791 A JP H0562791A
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JP
Japan
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temperature
inverter
ray
inverter section
switching elements
Prior art date
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Pending
Application number
JP25289591A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Takano
博司 高野
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Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Original Assignee
Hitachi Medical Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】インバータ式X線装置において、インバータ部
の温度が所定値以上になったのを検出すると共に該イン
バータ部の動作を制御してスイッチング素子の破壊を防
止する。 【構成】インバータ部2に、該インバータ部2又はその
周囲の温度を検出してその検出信号を上記インバータ部
2の制御装置6へ送出する温度検出器9を設け、制御装
置6は、上記温度検出器9による検出温度が所定値に達
したのを認知して上記インバータ部2の動作を停止させ
又は出力を制限するように構成する。これにより、イン
バータ部2の温度が所定値以上になったのを検出して、
スイッチング素子71〜74の破壊を防止することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、直流電源からの直流電
圧をインバータを用いて交流電圧に変換し、その出力電
圧を昇圧すると共に整流して直流電圧をX線管に供給し
てX線を放射するインバータ式X線装置に関し、特にイ
ンバータ部の温度が所定値以上になったのを検出すると
共に該インバータ部の動作を制御してスイッチング素子
の破壊を防止することができるインバータ式X線装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種のインバータ式X線装置
は、図3に示すように、直流電源1と、この直流電源1
からの直流を受電して交流に変換するインバータ部2
と、このインバータ部2からの出力電圧を昇圧する高電
圧変圧器3と、この高電圧変圧器3からの出力を直流に
変換する整流回路4と、この整流回路4からの出力電圧
を入力してX線を放射するX線管5と、上記インバータ
部2に接続され該インバータ部2へ制御信号を送出して
X線管5側への出力電圧を制御する制御装置6とを備え
て成っていた。なお、上記インバータ部2は、半導体か
ら成る四つのスイッチング素子71,72,73,74を組
み合わせてフルブリッジ型に構成されると共に、それら
のスイッチング素子71〜74にはそれぞれフライホイー
ルダイオードD1,D2,D3,D4が逆並列接続されてい
る。また、上記インバータ部2には、発生した熱を逃が
すための放熱板8が設けられている。そして、このよう
なインバータ式X線装置を動作させると、インバータ部
2及びその周辺の機器が発熱する。以下にその発熱の温
度状態を図4〜図6を参照して説明する。
【0003】まず、図4はX線撮影時のインバータ部2
の周囲と、放熱板8と、各スイッチング素子71〜74
内部とのそれぞれにおける温度を示している。X線撮影
時においては、撮影時間は比較的短時間で通常1ms〜1
秒ほどであるが、インバータ部2の各スイッチング素子
1〜74に流れる電流は大きく、上記各スイッチング素
子71〜74の単位時間当たりの発熱量は非常に大きくな
る。これに対して、通常、放熱板8の熱容量(比熱と質
量との積で表される)は、スイッチング素子71〜74
部の半導体の熱容量に比べて十分に大きいため、X線撮
影のような比較的短時間の発熱では、上記放熱板8の温
度上昇は僅かである。従って、図4に示すように、イン
バータ部2の周囲温度に対して、放熱板8の温度上昇は
小さく、これに比べてスイッチング素子71〜74内部の
温度上昇は大きいという特性がある。
【0004】次に、図5はX線透視時のインバータ部2
の周囲と、放熱板8と、各スイッチング素子71〜74
内部とのそれぞれにおける温度を示している。X線透視
時においては、出力は20W〜500Wと比較的小さいが、
X線の放射は例えば数秒〜1時間と長時間である。この
ような長時間のX線放射をする時は、各スイッチング素
子71〜74内部で生じた熱は、放熱板8へ伝わり該放熱
板8の表面から周囲の空気中へ放散される。従って、こ
のときは、上記スイッチング素子71〜74内部の発熱量
と上記放熱板8から空気中へ放散される熱量とが均衡
し、図5に示すように、放熱板8の温度上昇とスイッチ
ング素子71〜74内部の温度上昇とは大差ない。このよ
うに、X線透視では、スイッチング素子71〜74の単位
時間当たりの発熱量はX線撮影時より小さいため、上記
スイッチング素子71〜74内部の温度と放熱板8の温度
との差は小さいが、該放熱板8から空気中へ放散される
熱量と、スイッチング素子71〜74から上記放熱板8に
伝達される熱量とがつり合う状態までその放熱板8の温
度が上昇する。このことから、図5に示すように、放熱
板8は比較的温度が高い状態で安定するという特性があ
る。
【0005】次に、図6は何らかの異常があって放熱板
8の温度が上昇したときのインバータ部2の周囲と、放
熱板8と、各スイッチング素子71〜74の内部とのそれ
ぞれにおける温度を示している。例えば、X線装置の周
囲温度がいつもより高くなるなどの異常があって放熱板
8の温度が所定温度T1を越えて高くなった場合、スイ
ッチング素子71〜74内部の温度は、該スイッチング素
子71〜74が破壊される温度近傍まで上昇してしまう。
このとき、さらにX線撮影を開始すると、図6に示すよ
うに、放熱板8の温度に対してスイッチング素子71
4内部の温度が破線で示す如く急激に上昇し、上記ス
イッチング素子71〜74を破壊してしまうことがあっ
た。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来のインバータ式X線装置においては、図4及び図5に
示す温度特性の場合は問題ないが、図6に示すように何
らかの異常があってインバータ部2の放熱板8の温度が
所定温度T1を越えて高くなった場合は、上記インバー
タ部2のスイッチング素子71〜74の温度は、それが破
壊される温度近傍まで上昇することがあった。ここで、
通常、半導体から成るスイッチング素子71〜74は、そ
の内部温度が例えば150℃を越えて温度上昇してはなら
ない。このような状態で、さらにX線撮影を開始する
と、上記スイッチング素子71〜74内部の温度が急激に
上昇し、該スイッチング素子71〜74を破壊してしまう
ものであった。従って、インバータ部2が正常に動作せ
ず、X線管5に所定の高電圧を供給できないものであっ
た。
【0007】そこで、本発明は、このような問題点に対
処し、インバータ部の温度が所定温度以上になったのを
検出すると共に該インバータ部の動作を制御してスイッ
チング素子の破壊を防止することができるインバータ式
X線装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によるインバータ式X線装置は、直流電源
と、この直流電源からの直流を受電して交流に変換する
インバータ部と、このインバータ部からの出力電圧を昇
圧する高電圧変圧器と、この高電圧変圧器からの出力を
直流に変換する整流回路と、この整流回路からの出力電
圧を入力してX線を放射するX線管と、上記インバータ
部に接続され該インバータ部へ制御信号を送出してX線
管側への出力電圧を制御する制御装置とを備えて成るイ
ンバータ式X線装置において、上記インバータ部には、
該インバータ部又はその周囲の温度を検出してその検出
信号を上記制御装置へ送出する温度検出器を設け、制御
装置は、上記温度検出器による検出温度が所定値に達し
たのを認知して上記インバータ部の動作を停止させ又は
出力を制限するようにしたものである。
【0009】
【作用】このように構成されたインバータ式X線装置
は、インバータ部に設けられた温度検出器により、該イ
ンバータ部又はその周囲の温度を検出してその検出信号
をインバータ部の制御装置へ送出し、この制御装置は、
上記温度検出器による検出温度が所定値に達したのを認
知して上記インバータ部の動作を停止させ又は出力を制
限するように動作する。これにより、インバータ部のス
イッチング素子が破壊するのを防止することができる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
詳細に説明する。図1は本発明によるインバータ式X線
装置の実施例を示す回路図である。このインバータ式X
線装置は、直流電源からの直流電圧をインバータを用い
て交流電圧に変換し、その出力電圧を昇圧すると共に整
流して直流電圧をX線管に供給してX線を放射するもの
で、図に示すように、直流電源1と、インバータ部2
と、高電圧変圧器3と、整流回路4と、X線管5と、制
御装置6とを有し、さらに温度検出器9を備えて成る。
【0011】上記直流電源1は、直流電圧を供給する装
置であり、例えば50Hz又は60Hzの交流の商用電源の電
力を、ダイオードなどの整流素子で整流すると共にコン
デンサなどの平滑素子で平滑することによって、擬似的
に直流電圧を得るようになっている。そして、この直流
電圧が後述のインバータ部2の入力電圧となる。
【0012】インバータ部2は、上記直流電源1から出
力される直流電圧を受電して交流電圧に変換すると共に
共振現象を利用して電力を制御するもので、半導体から
成る四つのスイッチング素子71,72,73,74を組み
合わせてフルブリッジ型に構成されると共に、それらの
スイッチング素子71〜74にはそれぞれフライホイール
ダイオードD1,D2,D3,D4が逆並列接続されてい
る。なお、上記インバータ部2には、発生した熱を逃が
すための放熱板8が設けられている。
【0013】高電圧変圧器3は、上記インバータ部2か
らの出力電圧を昇圧するもので、その一次巻線がインバ
ータ部2の出力側に接続されている。整流回路4は、上
記高電圧変圧器3からの出力を直流に変換するもので、
その高電圧変圧器3の二次巻線の出力端に接続されてい
る。また、X線管5は、上記整流回路4からの出力電圧
を入力してX線を放射するもので、整流回路4の出力側
に接続されている。
【0014】そして、制御装置6は、上記インバータ部
2を駆動すると共に制御信号を送出してX線管5側への
出力電圧を制御し、これによりX線管5から放射される
X線を制御するもので、該インバータ部2に接続されて
いる。
【0015】ここで、本発明においては、上記インバー
タ部2に、該インバータ部2又はその周囲の温度を検出
してその検出信号を上記制御装置6へ送出する温度検出
器9が設けられ、制御装置6は、上記温度検出器9によ
る検出温度が所定値に達したのを認知して上記インバー
タ部2の動作を停止させ又は出力を制限するように構成
されている。なお、上記温度検出器9は、例えば放熱板
8の表面に取り付けられている。
【0016】このような本発明の構成において、前述の
図6に示したように、もしインバータ部2の周囲温度が
何らかの異常で所定温度T1に達し、これを上記温度検
出器9が検出してその検出信号を制御装置6へ送出した
とする。このとき、上記制御装置6は、これ以上インバ
ータ部2を駆動すると、各スイッチング素子71〜74
自身の発熱によって破壊する可能性があると判断して、
上記インバータ部2の駆動を停止させ、上記各スイッチ
ング素子71〜74を保護することができる。なお、この
場合、上記制御装置6に異常動作の表示機能を設けてお
けば、X線装置の操作者にインバータ部2の温度が所定
値に達したことを知らせることができる。また、図6に
示した所定温度T1では、X線透視なら行ってもスイッ
チング素子71〜74内部の温度は半導体の破壊される温
度、例えば150℃には達しないため、制御装置6は、X
線透視だけは実行できるように、インバータ部2の出力
を制限することにより、各スイッチング素子71〜74
保護することもできる。
【0017】図2は上記温度検出器9の取付位置の他の
例を示す斜視説明図である。図1に示す温度検出器9
は、放熱板8の表面に取り付けたものとして示したが、
図2に示すように、いずれかのスイッチング素子、例え
ば73の端子又はケースに温度検出器9′を直接取り付
けてもよい。この場合は、上記スイッチング素子73
内部に非常に近い所で温度を検出することになるので、
図1に示す放熱板8の表面に取り付けるよりは精度良く
そのスイッチング素子73内部の温度を検出することが
できる。更に他の例としては、図2のスイッチング素子
2のところに示すように、熱電対から成る小形の温度
検出器9″を上記スイッチング素子72の内部に挿入し
てもよい。この場合は、スイッチング素子72の内部の
温度を直接検出することができる。
【0018】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されたので、
インバータ部2に設けられた温度検出器9により、該イ
ンバータ部2又はその周囲の温度を検出してその検出信
号をインバータ部2の制御装置6へ送出し、この制御装
置6により、上記温度検出器9による検出温度が所定値
に達したのを認知して上記インバータ部2の動作を停止
させ又は出力を制限することができる。これにより、イ
ンバータ部2のスイッチング素子71〜74が破壊するの
を防止することができる。従って、何らかの異常があっ
てインバータ部2の周囲温度が所定温度以上になって
も、インバータ式X線装置が使用不能状態に陥いらない
ようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるインバータ式X線装置の実施例を
示す回路図
【図2】温度検出器の取付位置の他の例を示す斜視説明
【図3】従来のインバータ式X線装置を示す回路図
【図4】X線撮影時のインバータ部の周囲と放熱板と各
スイッチング素子との温度特性を示すグラフ
【図5】X線透視時のインバータ部の周囲と放熱板と各
スイッチング素子との温度特性を示すグラフ
【図6】何らかの異常があって放熱板の温度が上昇した
ときのインバータ部の周囲と放熱板と各スイッチング素
子との温度特性を示すグラフ
【符号の説明】
1 直流電源 2 インバータ部 3 高電圧変圧器 4 整流回路 5 X線管 6 制御装置 8 放熱板 9 温度検出器 9′ 温度検出器 9″ 温度検出器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】直流電源と、この直流電源からの直流を受
    電して交流に変換するインバータ部と、このインバータ
    部からの出力電圧を昇圧する高電圧変圧器と、この高電
    圧変圧器からの出力を直流に変換する整流回路と、この
    整流回路からの出力電圧を入力してX線を放射するX線
    管と、上記インバータ部に接続され該インバータ部へ制
    御信号を送出してX線管側への出力電圧を制御する制御
    装置とを備えて成るインバータ式X線装置において、上
    記インバータ部には、該インバータ部又はその周囲の温
    度を検出してその検出信号を上記制御装置へ送出する温
    度検出器を設け、制御装置は、上記温度検出器による検
    出温度が所定値に達したのを認知して上記インバータ部
    の動作を停止させ又は出力を制限するようにしたことを
    特徴とするインバータ式X線装置。
JP25289591A 1991-09-05 1991-09-05 インバータ式x線装置 Pending JPH0562791A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5625847A (en) * 1994-12-26 1997-04-29 Kabushiki Kaisha Toshiba High-speed ISA bus control system for changing command cycle execution speed by selectively using ISA bus controller and high-speed bus controller
JP2008165769A (ja) * 2006-12-29 2008-07-17 Sato Takayasu 電気ヒータ用の温度調節装置
US7766341B2 (en) 2004-07-16 2010-08-03 Ckd Corporation Seal structure, fluid device, integrated valve, and sealing member

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