JPH0568370A - 直流高電圧発生装置およびそれを用いたｘ線装置 - Google Patents
直流高電圧発生装置およびそれを用いたｘ線装置Info
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- JPH0568370A JPH0568370A JP3253113A JP25311391A JPH0568370A JP H0568370 A JPH0568370 A JP H0568370A JP 3253113 A JP3253113 A JP 3253113A JP 25311391 A JP25311391 A JP 25311391A JP H0568370 A JPH0568370 A JP H0568370A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】直流高電圧発生装置の小型・軽量化を図り，併
せてＸ線装置本体の小型・軽量化を達成すると同時にオ
イルタンクの絶縁油の量も減少させ，コストを下げる。 【構成】タンクケース本体と上蓋からなるオイルタンク
内に高電圧発生回路を絶縁油で封入した構造において，
上記上蓋に，正極と負極の２個の高電圧用ソケットを並
置して取り付けると共に，これらの高電圧用ソケットに
沿って、１個の２次巻線を持つ高電圧トランスをその２
次巻線を下方にして取り付け，さらに正極と負極の２組
の倍電圧整流回路をほぼ左右対称に搭載した回路基板
を，上記高電圧用ソケットの下方で，それらの正負極と
上記２組の倍電圧整流回路の正負極が対応する方向に，
上蓋とほぼ平行に固定し，上記２組の倍電圧整流回路の
入力を上記高電圧トランスの２次巻線に接続すると共
に，それらの正負各高電圧出力をそれぞれ上記正負極の
各高電圧用ソケットに接続した回路と構造である。
せてＸ線装置本体の小型・軽量化を達成すると同時にオ
イルタンクの絶縁油の量も減少させ，コストを下げる。 【構成】タンクケース本体と上蓋からなるオイルタンク
内に高電圧発生回路を絶縁油で封入した構造において，
上記上蓋に，正極と負極の２個の高電圧用ソケットを並
置して取り付けると共に，これらの高電圧用ソケットに
沿って、１個の２次巻線を持つ高電圧トランスをその２
次巻線を下方にして取り付け，さらに正極と負極の２組
の倍電圧整流回路をほぼ左右対称に搭載した回路基板
を，上記高電圧用ソケットの下方で，それらの正負極と
上記２組の倍電圧整流回路の正負極が対応する方向に，
上蓋とほぼ平行に固定し，上記２組の倍電圧整流回路の
入力を上記高電圧トランスの２次巻線に接続すると共
に，それらの正負各高電圧出力をそれぞれ上記正負極の
各高電圧用ソケットに接続した回路と構造である。
Description
【産業上の利用分野】この発明は，Ｘ線管に高電圧を供
給するのに適した直流高電圧発生装置，およびその直流
高電圧発生装置を備えたＸ線装置に関する。
給するのに適した直流高電圧発生装置，およびその直流
高電圧発生装置を備えたＸ線装置に関する。
【従来の技術】近年，高速応答性と低リプル性の利点か
ら，数ｋＨｚ〜数十ｋＨｚの高周波インバータを用いた
Ｘ線用電源装置が実用化されている。このようにＸ線用
電源装置のインバータ部分の小型化は着々と進められて
いるが，高電圧トランスと高電圧整流回路を含むオイル
タンク，即ち，直流高電圧発生装置の小型化は比較的に
遅れている。この理由は，従来の直流高電圧発生装置の
高電圧整流方式が，第８図に示す中性点接地のブリッジ
整流回路であることに起因している。同図において５１
は，中性点を接地した２個の２次巻線５２、５３を持つ
高電圧トランス，５４，５５，５６，５７はブリッジ接
続された高電圧ダイオードである。この方式では，全て
の高電圧ダイオード５４〜５７の両極が高電位にあるの
で，高電圧ダイオードの配線と取り付けに高絶縁材料が
必要なこと，また高電圧トランス５１には，２個の高電
圧巻線５２，５３を必要とし，かつ巻線間の電気絶縁も
必要であることなどから高電圧トランスが大きくなるこ
とにより，直流高電圧発生装置の寸法を小さくすること
が困難である。また，その他にも高電圧部位と低電圧部
位とが入り組んだ構造となっていたので，それらの間の
電気絶縁を確保するためには高電圧部位と低電圧部位間
の距離を大きくせねばならず，このことも直流高電圧発
生装置を小型・軽量化できない一因となっていた。
ら，数ｋＨｚ〜数十ｋＨｚの高周波インバータを用いた
Ｘ線用電源装置が実用化されている。このようにＸ線用
電源装置のインバータ部分の小型化は着々と進められて
いるが，高電圧トランスと高電圧整流回路を含むオイル
タンク，即ち，直流高電圧発生装置の小型化は比較的に
遅れている。この理由は，従来の直流高電圧発生装置の
高電圧整流方式が，第８図に示す中性点接地のブリッジ
整流回路であることに起因している。同図において５１
は，中性点を接地した２個の２次巻線５２、５３を持つ
高電圧トランス，５４，５５，５６，５７はブリッジ接
続された高電圧ダイオードである。この方式では，全て
の高電圧ダイオード５４〜５７の両極が高電位にあるの
で，高電圧ダイオードの配線と取り付けに高絶縁材料が
必要なこと，また高電圧トランス５１には，２個の高電
圧巻線５２，５３を必要とし，かつ巻線間の電気絶縁も
必要であることなどから高電圧トランスが大きくなるこ
とにより，直流高電圧発生装置の寸法を小さくすること
が困難である。また，その他にも高電圧部位と低電圧部
位とが入り組んだ構造となっていたので，それらの間の
電気絶縁を確保するためには高電圧部位と低電圧部位間
の距離を大きくせねばならず，このことも直流高電圧発
生装置を小型・軽量化できない一因となっていた。
【発明が解決しようとする課題】本発明は，Ｘ線用の直
流高電圧発生装置を小型・軽量化することによって，小
型・軽量のＸ線装置を実現することを課題としている。
流高電圧発生装置を小型・軽量化することによって，小
型・軽量のＸ線装置を実現することを課題としている。
【課題を解決するための手段】したがって，本発明で
は，ケース本体と上蓋からなるオイルタンク内に，１個
の２次巻線をもつ高電圧トランス，該２次巻線からの交
流高電圧を昇圧・整流する直流高電圧発生回路，フィラ
メント用トランス，および高電圧検出用デバイダを絶縁
油で封入した直流高電圧発生装置において，上記上蓋
に，正極と負極の２個の高電圧用ソケットを並置して取
り付けると共に，これらの高電圧用ソケットに沿って，
上記高電圧トランスをその２次巻線を下方にして取り付
け，さらに，直流高電圧発生回路を形成する正極と負極
の２組の倍電圧整流回路を搭載してなる回路基板を，上
記高電圧用ソケットの下方で，該高電圧用ソケットの正
極，負極と上記２組の倍電圧整流回路の正極，負極がそ
れぞれ対応するよう配置して上蓋とほぼ平行に固定し，
また，上記正極と負極の２組の倍電圧整流回路の正，負
極の各高電圧出力をそれぞれ上記正，負極の各高電圧用
ソケットに接続している。
は，ケース本体と上蓋からなるオイルタンク内に，１個
の２次巻線をもつ高電圧トランス，該２次巻線からの交
流高電圧を昇圧・整流する直流高電圧発生回路，フィラ
メント用トランス，および高電圧検出用デバイダを絶縁
油で封入した直流高電圧発生装置において，上記上蓋
に，正極と負極の２個の高電圧用ソケットを並置して取
り付けると共に，これらの高電圧用ソケットに沿って，
上記高電圧トランスをその２次巻線を下方にして取り付
け，さらに，直流高電圧発生回路を形成する正極と負極
の２組の倍電圧整流回路を搭載してなる回路基板を，上
記高電圧用ソケットの下方で，該高電圧用ソケットの正
極，負極と上記２組の倍電圧整流回路の正極，負極がそ
れぞれ対応するよう配置して上蓋とほぼ平行に固定し，
また，上記正極と負極の２組の倍電圧整流回路の正，負
極の各高電圧出力をそれぞれ上記正，負極の各高電圧用
ソケットに接続している。
【実施例】本発明は主として直流高電圧発生装置を構成
する部材の配置・構成にあるが，本発明の理解を容易な
らしめるために，第１図に示す本発明の実施例の回路構
成の一例から先ず説明を行う。同図において，１は接地
された金属製のオイルタンクであり，このタンクの中
に、高電圧トランス２，正極倍電圧整流回路３と負極倍
電圧整流回路４とからなる直流高電圧発生回路３２，フ
ィラメント用トランス５，および高電圧検出用デバイダ
２６などを絶縁油で封入している。６と７は高電圧用高
周波インバータ８の出力に接続される高周波入力端子，
９と１０はフィラメント用インバータ１１の出力に接続
されるフィラメント用インバータ入力端子，１２はＸ線
管１３のアノードＡに接続される高電圧ケーブル１４の
挿入・接続を行う正極高電圧用ソケット，１５はＸ線管
１３のカソードＫに接続され高電圧ケーブル１６を挿入
・接続を行う負極高電圧用ソケットである。正極倍電圧
整流回路３は，１個の倍電圧用コンデンサ１７と，耐圧
を上げるために複数のダイオードを直列接続した２組の
高電圧用ダイオードブロック１８と１９，耐圧を上げる
ために複数のコンデンサを直列接続したフィルタ用コン
デンサブロック２０からなる。負極倍電圧整流回路４も
同様に，１個の倍電圧用コンデンサ２１と，２個の高電
圧用ダイオードブロック２２，２３と，フィルタ用コン
デンサブロック２４とから成る。この実施例では，単一
フィラメントを有するＸ線管であるが，大焦点フィラメ
ントと小焦点フィラメントの２つのフィラメントを有す
るＸ線管にも適用できるよう，負極高電圧用ソケット１
５は３極のもので，共通端子Ｃ，大焦点フィラメント端
子Ｌ，小焦点フィラメント端子Ｓを有する。共通端子Ｃ
に負極倍電圧整流回路４の負出力とフィラメント用トラ
ンス５の２次巻線２５の一端が接続され，端子Ｓ，Ｌに
２次巻線２５の他端が接続されている。また，正極高電
圧用ソケット１２も３極であり，全ての端子は短絡され
て，正極倍電圧整流回路３の正出力に接続されている。
２６は耐圧を上げるために複数の抵抗を直列接続した高
電圧検出用デバイダであり，正極倍電圧整流回路３の正
出力と管電圧検出端子２７間に接続され，その管電圧検
出信号は高電圧出力を安定化するための制御圧回路２８
に接続される。２９は高電圧出力電流を検出する端子，
即ち，管電流検出端子であり，高電圧用ダイオードブロ
ック２２のカソード電流を検出し，その管電流検出信号
を管電流測定回路３０に与える。このカソード電流はパ
ルス状であるが，平均化すると管電流に等しい。管電流
の検出は，高電圧用ダイオードブロック１９のアノード
電流を検出してもよい。３１は管電圧検出信号と管電流
検出信号の信号リターン端子であり，オイルタンク内
壁，場合によってはタンク外壁に接続され，接地され
る。なお，３３は信号リターン端子３１の相当する直流
高電圧発生回路３２の端子，３４は管電流検出ライン，
３５は管電流検出ライン３４により管電流検出端子２９
に接続された直流高電圧発生回路３２の端子を示す。第
２図は高電圧トランス２の構造の例を示す。ＵＵ型，ま
たはＵＩ型の鉄心を組み合わせた口型鉄心４０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Ｎ
２が巻かれている。ｆは２次巻線Ｎ２の接地される巻始
め端子，ｇはその高電圧側端子である。このように２次
巻線Ｎ２の巻始め端子ｆが接地電位にあるので，巻線Ｎ
１とＮ２間の耐圧をそれ程必要とせず，例えばＡＣ２，
０００Ｖでよく，高電圧トランスの製作が容易である。
本発明では，２つの倍電圧整流回路３，４によって，高
電圧トランス２の２次巻線電圧Ｅは＋２Ｅ，−２Ｅに整
流され，Ｘ線管１３に４Ｅの電圧を印加することができ
る。また，Ｘ線管１３のアノードＡ，カソードＫに加わ
る管電圧のリプルは，第３図に示すように高周波インバ
ータ８の動作周波数と同じであるが，互いに逆位相であ
る事から打ち消しあう。その結果，Ｘ線管のアノード，
カソードに加わるリプルは，動作周波数の２倍であり，
且つ，小さくなる利点がある。この様に，本発明では高
電圧トランス２の２次巻線が１個ですみ，また倍電圧整
流回路３と４によって，高電圧トランスの２次巻線電圧
が必要なＸ線管電圧の１／４で良いので，従来の２次巻
線電圧の１／２で良い。その代わり，巻線電流容量は２
倍となるが，巻数が少ない２次巻線が１個ですむ経済的
効果は大きい。また，高電圧用ダイオードブロックの数
も４個と増えるが，耐圧は従来に比べて１／２でよい。
その電流容量は２倍になるが，高電圧ダイオードは電流
容量を大きくするよりも，耐圧を上げるほうが技術的に
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線装置では，運転時間が数秒と短いことが
多いと同時に，その運転時間に比べて休止期間がかなり
長いということもあり，高電圧ダイオードと高電圧トラ
ンスの２次巻線に過負荷をかけることも十分可能であ
る。これらの利点に対し，本発明では倍電圧用コンデン
サ１７，２１が２個増加するが，高周波インバータ８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，耐圧も管電圧の１／４ですむために，大きな欠点
とはならない。また，本発明の実施態様として接地側の
高電圧用ダイオードブロック２２に流れる電流を測定す
ることにより，高電圧トランス２の分布容量による電流
などが流れないので，正確な電流検出が可能である。な
お，本発明の実施において，Ｘ線管電圧のリプル電圧の
要求が厳しくない場合は，フィルタ用コンデンサ２０と
２４を除去し，高電圧ケーブル１４と１６の静電容量の
みに頼ってもよい。実験では管電圧１００ｋＶ，管電流
１００ｍＡ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高電圧ト
ランスと，１０００ｐＦ，３０ｋＶの倍電圧用コンデン
サと，耐圧６０ｋＶの高電圧用ダイオードブロック４個
と，各２ｍの高電圧ケーブルとにより，十分に実用可能
な出力特性を得ることができた。なお，電流検出は高電
圧用ダイオードブロック１９のアノード電流で検出する
こともできる。第４図（Ａ），（Ｂ）は，本発明の一実
施例におけるオイルタンクの上蓋を外した状態の上面図
と，断面透視図を示す。同図において，第１図と同一符
号はその説明に準じる。絶縁油を封入したタンクケース
本体４１と上蓋４２は，油漏れを防ぐゴムパッキング４
３を挟んで図示していないボルトなどで接続されてい
る。上蓋４２には，ＪＩＳなどにより定まる構造の正極
および負極の高電圧用ソケット１２，１５が貫通して溶
接されている。これら高電圧用ソケット１２，１５はオ
イルタンク外から高電圧ケーブル１４，１６を受け入れ
て，その底部近傍の高電圧金具（図示せず）でオイルタ
ンク内外の接続を行う構造になっている。高電圧トラン
ス２は，高電圧用ソケット１２と１５からほぼ等しい位
置にそれらに沿う形で，図示していない取付け金具によ
って上蓋４２にその２次巻線Ｎ２を下方向にして取り付
けられている。また，上蓋４２から下方に４本の角型絶
縁支柱４４，４５，４６，４７が延び，これらの支柱の
下端に高電圧用の回路基板４８，例えばプリント基板が
ほぼ水平に吊されている。この回路基板４８には，第１
図の一点鎖線で囲った高電圧整流回路が，図上で，向か
って右側に負極倍電圧整流回路４，左に正極倍電圧整流
回路３がほぼ左右対称に配置されている。回路基板４８
上で，１７と２１は倍電圧用コンデンサ，２０と２４は
フィルタ用コンデンサブロックであり，高電圧用ダイオ
ードブロック１８，１９，２２，２３の配置についても
示している。この配置から分かるように，回路基板４８
の左右方向が高電位で，正極倍電圧整流回路３と負極倍
電圧整流回路４とのほぼ中間に位置するライン上に接地
電位がある。次に４９は，回路基板４８上の接地点３３
と上蓋４２を接続する金属製アース支柱となる金属導体
であり，管電流検出線３４がこの金属導体４９に沿って
回路基板４８から立ち上がっている。この金属導体４９
は，正極と負極の高電圧用ソケット１２，１５間のほぼ
中間に配置され，ソケットの電極間の電位分布の中点と
なるので，電位分布を２分割して安定化し，正負電極間
の放電防止に役立っている。また，金属導体４９は管電
流検出線３４の支柱の役割も果たし得る。なお，第４図
（Ａ）では，高電圧トランス２，正，負極の高電圧用ソ
ケット１２と１５を一点鎖線で示している。さらに，６
１は，第５図に示すように高電圧検出用デバイダ２６を
構成する複数直列接続したデバイダ抵抗２６Ａを取り付
けたプリント基板で，角型絶縁支柱４４と４７の長手方
向の沿って取り付けられている。反対側の角型絶縁支柱
４５と４６には，第６図に示すようにフィラメント用ト
ランス５を取り付けた絶縁基板６２が，角型絶縁支柱４
５と４６の長手方向の沿って取り付けられている。フィ
ラメント用トランス５は，通常のフィラメント電圧が３
〜１０Ｖなので，リングコア６３に図示しない１次巻線
を数十ターン巻き，その上に高電圧絶縁電線６４を数タ
ーン巻いて２次巻線としたものである。２次巻線は，１
次巻線に対し、管電圧の１／２，たとえば６２．５ｋＶ
以上の耐圧を必要とするので，線材自体に耐圧を持たせ
たものである。これらはいずれも高電圧側は下方に位置
するよう配置され，オイルタンク壁との間の電気絶縁も
十分確保されている。なお，第４図（Ａ）では図面が煩
雑になるので，フィラメント用トランス５，高電圧検出
用デバイダ２６は省略しており，またオイルタンク壁に
設けられた各端子６，７，９，１０，２７，２９，３１
は通常の構造のものであるので説明を省略する。次に、
本発明によって定格出力１０ｋＷ，定格電圧１２５ｋＶ
のＸ線用高電圧発生装置を製作した実施例では，Ｗ
（幅）２５０ｍｍ，Ｄ（奥行き）１９０ｍｍ，Ｈ（高
さ）２０４ｍｍの外形寸法のタンクにまとめることがで
きた。主要部品の寸法は以下の通りである。 正負極の高電圧用ソケット（ＪＩＳ Ｚ４７３１によ
る）………直径約５０ｍｍ，長さ約１５０ｍｍ 高電圧トランス（２）………………… Ｗ×Ｈ×Ｄ＝１
００×１２０×１００ フィラメント用トランス（５）……………………………
外径６０×厚さ３０ 高電圧用の回路基板（４８）…………… Ｗ×Ｈ×Ｄ＝
２００×１４０×２０ （ただし，倍電圧用コンデンサの高さ４０を除く）
する部材の配置・構成にあるが，本発明の理解を容易な
らしめるために，第１図に示す本発明の実施例の回路構
成の一例から先ず説明を行う。同図において，１は接地
された金属製のオイルタンクであり，このタンクの中
に、高電圧トランス２，正極倍電圧整流回路３と負極倍
電圧整流回路４とからなる直流高電圧発生回路３２，フ
ィラメント用トランス５，および高電圧検出用デバイダ
２６などを絶縁油で封入している。６と７は高電圧用高
周波インバータ８の出力に接続される高周波入力端子，
９と１０はフィラメント用インバータ１１の出力に接続
されるフィラメント用インバータ入力端子，１２はＸ線
管１３のアノードＡに接続される高電圧ケーブル１４の
挿入・接続を行う正極高電圧用ソケット，１５はＸ線管
１３のカソードＫに接続され高電圧ケーブル１６を挿入
・接続を行う負極高電圧用ソケットである。正極倍電圧
整流回路３は，１個の倍電圧用コンデンサ１７と，耐圧
を上げるために複数のダイオードを直列接続した２組の
高電圧用ダイオードブロック１８と１９，耐圧を上げる
ために複数のコンデンサを直列接続したフィルタ用コン
デンサブロック２０からなる。負極倍電圧整流回路４も
同様に，１個の倍電圧用コンデンサ２１と，２個の高電
圧用ダイオードブロック２２，２３と，フィルタ用コン
デンサブロック２４とから成る。この実施例では，単一
フィラメントを有するＸ線管であるが，大焦点フィラメ
ントと小焦点フィラメントの２つのフィラメントを有す
るＸ線管にも適用できるよう，負極高電圧用ソケット１
５は３極のもので，共通端子Ｃ，大焦点フィラメント端
子Ｌ，小焦点フィラメント端子Ｓを有する。共通端子Ｃ
に負極倍電圧整流回路４の負出力とフィラメント用トラ
ンス５の２次巻線２５の一端が接続され，端子Ｓ，Ｌに
２次巻線２５の他端が接続されている。また，正極高電
圧用ソケット１２も３極であり，全ての端子は短絡され
て，正極倍電圧整流回路３の正出力に接続されている。
２６は耐圧を上げるために複数の抵抗を直列接続した高
電圧検出用デバイダであり，正極倍電圧整流回路３の正
出力と管電圧検出端子２７間に接続され，その管電圧検
出信号は高電圧出力を安定化するための制御圧回路２８
に接続される。２９は高電圧出力電流を検出する端子，
即ち，管電流検出端子であり，高電圧用ダイオードブロ
ック２２のカソード電流を検出し，その管電流検出信号
を管電流測定回路３０に与える。このカソード電流はパ
ルス状であるが，平均化すると管電流に等しい。管電流
の検出は，高電圧用ダイオードブロック１９のアノード
電流を検出してもよい。３１は管電圧検出信号と管電流
検出信号の信号リターン端子であり，オイルタンク内
壁，場合によってはタンク外壁に接続され，接地され
る。なお，３３は信号リターン端子３１の相当する直流
高電圧発生回路３２の端子，３４は管電流検出ライン，
３５は管電流検出ライン３４により管電流検出端子２９
に接続された直流高電圧発生回路３２の端子を示す。第
２図は高電圧トランス２の構造の例を示す。ＵＵ型，ま
たはＵＩ型の鉄心を組み合わせた口型鉄心４０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Ｎ
２が巻かれている。ｆは２次巻線Ｎ２の接地される巻始
め端子，ｇはその高電圧側端子である。このように２次
巻線Ｎ２の巻始め端子ｆが接地電位にあるので，巻線Ｎ
１とＮ２間の耐圧をそれ程必要とせず，例えばＡＣ２，
０００Ｖでよく，高電圧トランスの製作が容易である。
本発明では，２つの倍電圧整流回路３，４によって，高
電圧トランス２の２次巻線電圧Ｅは＋２Ｅ，−２Ｅに整
流され，Ｘ線管１３に４Ｅの電圧を印加することができ
る。また，Ｘ線管１３のアノードＡ，カソードＫに加わ
る管電圧のリプルは，第３図に示すように高周波インバ
ータ８の動作周波数と同じであるが，互いに逆位相であ
る事から打ち消しあう。その結果，Ｘ線管のアノード，
カソードに加わるリプルは，動作周波数の２倍であり，
且つ，小さくなる利点がある。この様に，本発明では高
電圧トランス２の２次巻線が１個ですみ，また倍電圧整
流回路３と４によって，高電圧トランスの２次巻線電圧
が必要なＸ線管電圧の１／４で良いので，従来の２次巻
線電圧の１／２で良い。その代わり，巻線電流容量は２
倍となるが，巻数が少ない２次巻線が１個ですむ経済的
効果は大きい。また，高電圧用ダイオードブロックの数
も４個と増えるが，耐圧は従来に比べて１／２でよい。
その電流容量は２倍になるが，高電圧ダイオードは電流
容量を大きくするよりも，耐圧を上げるほうが技術的に
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線装置では，運転時間が数秒と短いことが
多いと同時に，その運転時間に比べて休止期間がかなり
長いということもあり，高電圧ダイオードと高電圧トラ
ンスの２次巻線に過負荷をかけることも十分可能であ
る。これらの利点に対し，本発明では倍電圧用コンデン
サ１７，２１が２個増加するが，高周波インバータ８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，耐圧も管電圧の１／４ですむために，大きな欠点
とはならない。また，本発明の実施態様として接地側の
高電圧用ダイオードブロック２２に流れる電流を測定す
ることにより，高電圧トランス２の分布容量による電流
などが流れないので，正確な電流検出が可能である。な
お，本発明の実施において，Ｘ線管電圧のリプル電圧の
要求が厳しくない場合は，フィルタ用コンデンサ２０と
２４を除去し，高電圧ケーブル１４と１６の静電容量の
みに頼ってもよい。実験では管電圧１００ｋＶ，管電流
１００ｍＡ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高電圧ト
ランスと，１０００ｐＦ，３０ｋＶの倍電圧用コンデン
サと，耐圧６０ｋＶの高電圧用ダイオードブロック４個
と，各２ｍの高電圧ケーブルとにより，十分に実用可能
な出力特性を得ることができた。なお，電流検出は高電
圧用ダイオードブロック１９のアノード電流で検出する
こともできる。第４図（Ａ），（Ｂ）は，本発明の一実
施例におけるオイルタンクの上蓋を外した状態の上面図
と，断面透視図を示す。同図において，第１図と同一符
号はその説明に準じる。絶縁油を封入したタンクケース
本体４１と上蓋４２は，油漏れを防ぐゴムパッキング４
３を挟んで図示していないボルトなどで接続されてい
る。上蓋４２には，ＪＩＳなどにより定まる構造の正極
および負極の高電圧用ソケット１２，１５が貫通して溶
接されている。これら高電圧用ソケット１２，１５はオ
イルタンク外から高電圧ケーブル１４，１６を受け入れ
て，その底部近傍の高電圧金具（図示せず）でオイルタ
ンク内外の接続を行う構造になっている。高電圧トラン
ス２は，高電圧用ソケット１２と１５からほぼ等しい位
置にそれらに沿う形で，図示していない取付け金具によ
って上蓋４２にその２次巻線Ｎ２を下方向にして取り付
けられている。また，上蓋４２から下方に４本の角型絶
縁支柱４４，４５，４６，４７が延び，これらの支柱の
下端に高電圧用の回路基板４８，例えばプリント基板が
ほぼ水平に吊されている。この回路基板４８には，第１
図の一点鎖線で囲った高電圧整流回路が，図上で，向か
って右側に負極倍電圧整流回路４，左に正極倍電圧整流
回路３がほぼ左右対称に配置されている。回路基板４８
上で，１７と２１は倍電圧用コンデンサ，２０と２４は
フィルタ用コンデンサブロックであり，高電圧用ダイオ
ードブロック１８，１９，２２，２３の配置についても
示している。この配置から分かるように，回路基板４８
の左右方向が高電位で，正極倍電圧整流回路３と負極倍
電圧整流回路４とのほぼ中間に位置するライン上に接地
電位がある。次に４９は，回路基板４８上の接地点３３
と上蓋４２を接続する金属製アース支柱となる金属導体
であり，管電流検出線３４がこの金属導体４９に沿って
回路基板４８から立ち上がっている。この金属導体４９
は，正極と負極の高電圧用ソケット１２，１５間のほぼ
中間に配置され，ソケットの電極間の電位分布の中点と
なるので，電位分布を２分割して安定化し，正負電極間
の放電防止に役立っている。また，金属導体４９は管電
流検出線３４の支柱の役割も果たし得る。なお，第４図
（Ａ）では，高電圧トランス２，正，負極の高電圧用ソ
ケット１２と１５を一点鎖線で示している。さらに，６
１は，第５図に示すように高電圧検出用デバイダ２６を
構成する複数直列接続したデバイダ抵抗２６Ａを取り付
けたプリント基板で，角型絶縁支柱４４と４７の長手方
向の沿って取り付けられている。反対側の角型絶縁支柱
４５と４６には，第６図に示すようにフィラメント用ト
ランス５を取り付けた絶縁基板６２が，角型絶縁支柱４
５と４６の長手方向の沿って取り付けられている。フィ
ラメント用トランス５は，通常のフィラメント電圧が３
〜１０Ｖなので，リングコア６３に図示しない１次巻線
を数十ターン巻き，その上に高電圧絶縁電線６４を数タ
ーン巻いて２次巻線としたものである。２次巻線は，１
次巻線に対し、管電圧の１／２，たとえば６２．５ｋＶ
以上の耐圧を必要とするので，線材自体に耐圧を持たせ
たものである。これらはいずれも高電圧側は下方に位置
するよう配置され，オイルタンク壁との間の電気絶縁も
十分確保されている。なお，第４図（Ａ）では図面が煩
雑になるので，フィラメント用トランス５，高電圧検出
用デバイダ２６は省略しており，またオイルタンク壁に
設けられた各端子６，７，９，１０，２７，２９，３１
は通常の構造のものであるので説明を省略する。次に、
本発明によって定格出力１０ｋＷ，定格電圧１２５ｋＶ
のＸ線用高電圧発生装置を製作した実施例では，Ｗ
（幅）２５０ｍｍ，Ｄ（奥行き）１９０ｍｍ，Ｈ（高
さ）２０４ｍｍの外形寸法のタンクにまとめることがで
きた。主要部品の寸法は以下の通りである。 正負極の高電圧用ソケット（ＪＩＳ Ｚ４７３１によ
る）………直径約５０ｍｍ，長さ約１５０ｍｍ 高電圧トランス（２）………………… Ｗ×Ｈ×Ｄ＝１
００×１２０×１００ フィラメント用トランス（５）……………………………
外径６０×厚さ３０ 高電圧用の回路基板（４８）…………… Ｗ×Ｈ×Ｄ＝
２００×１４０×２０ （ただし，倍電圧用コンデンサの高さ４０を除く）
【発明の効果】以上述べたように本発明の直流高電圧発
生装置は，タンクケース本体と上蓋からなるオイルタン
ク内に高電圧発生回路を絶縁油で封入した構造におい
て，上記上蓋に，正極と負極の２個の高電圧用ソケット
を並置して取り付けると共に，これらの高電圧用ソケッ
トに沿って，１個の２次巻線を持つ高電圧トランスをそ
の２次巻線を下方にして取り付け，さらに正極と負極の
２組の倍電圧整流回路をほぼ左右対称に搭載した回路基
板を，上記高電圧用ソケットの下方に，それらの正負極
と上記２組の倍電圧整流回路の正負極が対応する方向
に、上蓋とほぼ平行に固定し，上記２組の倍電圧整流回
路の入力を上記高電圧トランスの２次巻線に接続すると
共に，それらの正負各高電圧出力をそれぞれ上記正負極
の各高電圧用ソケットに接続した回路と構造である。本
発明によれば，このような回路と構造により，タンクの
高さを高電圧用ソケットの長さと，高電圧整流回路を搭
載の回路基板の厚さと，必要な絶縁距離をとるだけの高
さ寸法で製作でき，直流高電圧発生装置を小型化するこ
とができるので，Ｘ線装置本体の小型化も可能となる。
また、オイルタンクの絶縁油の量も減少するので、コス
トを下げ、軽量化することが可能となる。
生装置は，タンクケース本体と上蓋からなるオイルタン
ク内に高電圧発生回路を絶縁油で封入した構造におい
て，上記上蓋に，正極と負極の２個の高電圧用ソケット
を並置して取り付けると共に，これらの高電圧用ソケッ
トに沿って，１個の２次巻線を持つ高電圧トランスをそ
の２次巻線を下方にして取り付け，さらに正極と負極の
２組の倍電圧整流回路をほぼ左右対称に搭載した回路基
板を，上記高電圧用ソケットの下方に，それらの正負極
と上記２組の倍電圧整流回路の正負極が対応する方向
に、上蓋とほぼ平行に固定し，上記２組の倍電圧整流回
路の入力を上記高電圧トランスの２次巻線に接続すると
共に，それらの正負各高電圧出力をそれぞれ上記正負極
の各高電圧用ソケットに接続した回路と構造である。本
発明によれば，このような回路と構造により，タンクの
高さを高電圧用ソケットの長さと，高電圧整流回路を搭
載の回路基板の厚さと，必要な絶縁距離をとるだけの高
さ寸法で製作でき，直流高電圧発生装置を小型化するこ
とができるので，Ｘ線装置本体の小型化も可能となる。
また、オイルタンクの絶縁油の量も減少するので、コス
トを下げ、軽量化することが可能となる。
【図１】本発明の一実施例を説明するための回路図であ
る。
る。
【図２】本発明の一実施例に使用する高電圧トランスの
構造の１例を示す図である。
構造の１例を示す図である。
【図３】本発明の一実施例における高電圧出力のリプル
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【図４】（Ａ）は 本発明の一実施例においてオイルタ
ンクの上蓋を外した状態の上面図，（Ｂ）はオイルタン
クの断面透視図である。
ンクの上蓋を外した状態の上面図，（Ｂ）はオイルタン
クの断面透視図である。
【図５】本発明の一実施例に使用する高電圧検出デバイ
ダの説明図である。
ダの説明図である。
【図６】本発明の一実施例に使用するフィラメント用ト
ランスの説明図である。
ランスの説明図である。
【図７】従来のＸ線用高電圧整流方式の１例を示す図で
ある。
ある。
１・・・直流高電圧発生装置 ２・・・高電圧トランス ３，４・・・倍電圧整流回路 ５・・・フィラメント用トランス ８・・・高周波インバータ １２，１５・・・高電圧用ソケット １３・・・Ｘ線管 １４，１６・・・高電圧用ケーブル １７，２１・・・倍電圧用コンデンサ １８，２３・・・高電圧用ダイオードブロック １９，２２・・・高電圧用ダイオードブロック ２６・・・高電圧検出用デバイダ ２８・・・制御回路 ３０・・・管電流検出回路 ３２・・・高電圧発生回路 ４１・・・タンクケス本体 ４２・・・上蓋 ４４，４５，４６，４７・・・角型絶縁支柱 ４８・・・ 高電圧用の回路基板 ４９・・・接地用の金属導体 ６１・・・高電圧検出用デバイダ２６取付け用のプリン
ト回路基板 ６２・・・フィラメント用トランス取付け用の絶縁基板
ト回路基板 ６２・・・フィラメント用トランス取付け用の絶縁基板
Claims (4)
- 【請求項１】 ケース本体と上蓋からなるオイルタンク
内に，１個の２次巻線をもつ高電圧トランス，および該
２次巻線からの交流高電圧を昇圧・整流する直流高電圧
発生回路を絶縁油で封入した直流高電圧発生装置におい
て， 上記上蓋に，正極と負極の２個の高電圧用ソケットを並
置して取り付けると共に， これらの高電圧用ソケットに沿って，上記高電圧トラン
スをその２次巻線を下方にして取り付け， さらに，直流高電圧発生回路を形成する正極と負極の２
組の倍電圧整流回路を搭載してなる回路基板を，上記高
電圧用ソケットの下方で，該高電圧用ソケットの正極，
負極と上記２組の倍電圧整流回路の正極，負極がそれぞ
れ対応するよう配置して上蓋とほぼ平行に固定し， また，上記正極と負極の２組の倍電圧整流回路の正，負
極の各高電圧出力をそれぞれ上記正，負極の各高電圧用
ソケットに接続したことを特徴とする直流高電圧発生装
置。 - 【請求項２】 ケース本体と上蓋からなるオイルタンク
内に，１個の２次巻線をもつ高電圧トランス，および該
２次巻線からの交流高電圧を昇圧・整流する直流高電圧
発生回路を絶縁油で封入した直流高電圧発生装置におい
て， 上記上蓋に，正極と負極の２個の高電圧用ソケットを並
置して取り付けると共に， これらの高電圧用ソケットに沿って，上記高電圧トラン
スをその２次巻線を下方にして上記上蓋に取り付け， 直流高電圧発生回路を形成する正極と負極の２組の倍電
圧整流回路を搭載してなる回路基板を，上記高電圧用ソ
ケットの下方で，該高電圧用ソケットの正極，負極と上
記２組の倍電圧整流回路の正極，負極がそれぞれ対応す
るよう配置して上蓋とほぼ平行に固定し， 上記正極と負極の２組の倍電圧整流回路のほぼ中間に位
置する接地点と上記上蓋との間にこれらを接続する接地
導体を備え， そして上記倍電圧整流回路の正，負極の各高電圧出力を
それぞれ上記正，負極の各高電圧用ソケットに接続した
ことを特徴とする直流高電圧発生装置。 - 【請求項３】 ケース本体と上蓋からなるオイルタンク
内に，１個の２次巻線をもつ高電圧トランス，および該
２次巻線からの交流高電圧を昇圧・整流する直流高電圧
発生回路を絶縁油で封入した直流高電圧発生装置におい
て， 上記上蓋に，正極と負極の２個の高電圧用ソケットを並
置して取り付けると共に， これら双方の高電圧用ソケットにほぼ等しい位置に，上
記高電圧トランスをその２次巻線を下方にして上記上蓋
に取り付け， 直流高電圧発生回路を形成する正極と負極の２組の倍電
圧整流回路をほぼ左右対称に搭載してなる回路基板を，
上記高電圧用ソケットの下方で，該高電圧用ソケットの
正極，負極と上記２組の倍電圧整流回路の正極，負極が
それぞれ対応するよう配置して上蓋とほぼ平行に固定
し， 上記正極と負極の２組の倍電圧整流回路のほぼ中間に位
置する接地点と上記上蓋との間にこれらを接続する接地
導体を備え， 上記回路基板上の管電流検出ラインから上記接地導体に
沿って管電流の検出線を延ばし，上記上蓋を通して上記
オイルタンクの外に配設された管電流検出回路に接続
し， また上記倍電圧整流回路の正，負極の各高電圧出力をそ
れぞれ上記正，負極の各高電圧用ソケットに接続したこ
とを特徴とする直流高電圧発生装置。 - 【請求項４】 上記正，負極の高電圧用ソケットのそれ
ぞれに，上記オイルタンクの外側に位置せるＸ線管に接
続された高電圧ケーブルを挿入し接続したことを特徴と
する請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のＸ線装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3253113A JP3021122B2 (ja) | 1991-09-04 | 1991-09-04 | 直流高電圧発生装置およびそれを用いたｘ線装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3253113A JP3021122B2 (ja) | 1991-09-04 | 1991-09-04 | 直流高電圧発生装置およびそれを用いたｘ線装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0568370A true JPH0568370A (ja) | 1993-03-19 |
| JP3021122B2 JP3021122B2 (ja) | 2000-03-15 |
Family
ID=17246682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3253113A Expired - Lifetime JP3021122B2 (ja) | 1991-09-04 | 1991-09-04 | 直流高電圧発生装置およびそれを用いたｘ線装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3021122B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103427678A (zh) * | 2012-09-26 | 2013-12-04 | 上海埃斯凯变压器有限公司 | 一种x线机高压油箱的测试控制系统 |
| CN111880055A (zh) * | 2020-07-09 | 2020-11-03 | 上海联影医疗科技有限公司 | 打火检测装置和方法 |
| EP3767662A4 (en) * | 2018-03-14 | 2021-08-04 | Suzhou Powersite Electric Co., Ltd. | COMBINATION OF MACHINE HEAD AND BEAM IMAGING DEVICE |
-
1991
- 1991-09-04 JP JP3253113A patent/JP3021122B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103427678A (zh) * | 2012-09-26 | 2013-12-04 | 上海埃斯凯变压器有限公司 | 一种x线机高压油箱的测试控制系统 |
| CN103427678B (zh) * | 2012-09-26 | 2015-07-29 | 上海埃斯凯变压器有限公司 | 一种x线机高压油箱的测试控制系统 |
| EP3767662A4 (en) * | 2018-03-14 | 2021-08-04 | Suzhou Powersite Electric Co., Ltd. | COMBINATION OF MACHINE HEAD AND BEAM IMAGING DEVICE |
| US11229110B2 (en) | 2018-03-14 | 2022-01-18 | Suzhou Powersite Electronic Co., Ltd. | Combined machine head and ray imaging device |
| CN111880055A (zh) * | 2020-07-09 | 2020-11-03 | 上海联影医疗科技有限公司 | 打火检测装置和方法 |
| CN111880055B (zh) * | 2020-07-09 | 2024-04-16 | 上海联影医疗科技股份有限公司 | 打火检测装置和方法 |
| US12253556B2 (en) | 2020-07-09 | 2025-03-18 | Shanghai United Imaging Healthcare Co., Ltd. | Devices and methods for arcing detection |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3021122B2 (ja) | 2000-03-15 |
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