JPS6142899A - Ｘ線装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野１ 本発明は直列共振型ブリッジインバータ方式のＸ線装置
に関するものである。

［発明の技術的背景］ 一般に直列共振型ブリッジインバータ方式のＸ線装置に
おいてｉよ、交流＝源からの交流入力電圧を整流平滑し
て直流電圧を得るとともにこれを大容聞のコンデンサを
含む直列共振型のブリッジインバータを介して所定の交
流電圧とし、これを基にＸ線管の曝射に必要な直流電圧
を発生させるようにしている。

このような装置の従来例を第２図を参照して説明する。

同図に示す装置は、交流電源１と、整流器２ａ。

２ｂ、２ｃ、２ｄがブリッジ接続された整流手段２及び
コンデンサ３ａ、３ｂの直列接続により構成された平滑
手段３かうなる第１の整流平滑手段２２と、１次巻１ｉ
１６ａ、２次巻線６ｂを具備したトランス６、このトラ
ンス６の１次巻線６ａと前記コンデンψ３ａ、、３ｂの
接続点との間に接続され１次巻線６ａとともに共振回路
を形成する共振用のコンデン１す５．ダイオード１３．
１５及びサイリスク１２．１４がブリッジ接続され、前
記共振回路に整流平滑手段２２の出力を所定の周期で供
給するブリッジ部２０．このブリッジ部２０のサイリス
タ１２．１４にドライバーパルスを送る制御手段１９，
１次巻線６ａに流れる電流を検出する検出手段（例えば
カーレントトランス）１６及び検出手段１６の検出電流
を電圧信号に変換するＩ／Ｖ（電流・電ＪＴ：）変換手
段１７を有して構成された直列共振型ブリッジインバー
タ２１と、前記トランス６の２次巻線６ｂに誘起された
電圧を整流するブリッジ方式の整流回路７及びこの整流
回路７の出力を平滑するコンデンサ８からなる第２の整
流平滑手段２３と、この第２の整流平滑手段２３からの
直流出力電圧（Ｘ線管電圧）をＸ線管９の陽極９ａ及び
フィラメント９ｂに印加するための高圧ケーブル１Ｑａ
、１０ｂと、前記Ｘ線管電圧を検出するための第２の検
出手段１１とを具備して構成されている。

そして、第２の検出手段１１は第２の整流平滑手段２３
の出力端子と接地間に直列接続した抵抗１１ａ、１１ｂ
からなり、この抵抗１１ａ、１１ｂによりＸ線管電圧を
分圧して検出しこの検出結果に暴き前記制御手段１９を
ＩＩＩ御するようになっている。

上記構成の装置の作用を次に説明する。

交流電源１より供給された交流入力電圧は、第１の整流
平滑手段２２により直流電圧に変換されブリッジ部２０
に印加される。このとき、ブリッジ部２０においては制
御手段１９から所定の周波数で出力されるドライバーパ
ルスによってサイリスタ１２．１４が交互にスイッチン
グ動作する。

サイリスタ１２がターンオンすると、先ずコンデンサ３
ａの直流電圧による電流がサイリスタ１２を介して１次
巻線６ａに半周期（順方向）流れ、次に共振用コンデン
（ブ５及び１次巻線６ａ　　（厳密には変圧器６の２次
側も影響り°る）により決定される減衰振動により、そ
れまでオン状態にあったサイリスタ１２がターンオンし
、次の半周期（逆方向）の電流が整流器１３を介して流
れる。よって、サイリスタ１２が一旦ターンＡンすると
、１周期の１次電流が１次巻Ｆｌ１６８に流れることに
なる。

同様にサイリスタ１４がターンオ°ンすると、１周期の
１次電流が１次巻線６８に流れるが、その電流方向は、
前述したサイリスク１２がターンオンする場合とは逆方
向となる。

このように、１次電流が１次巻線６ａに流れると、２次
巻線６ｂに電圧が誘起される。この誘起電圧は、整流器
１丁丁段７にＪこり整流され、コンデンサ８により平滑
された優、Ｘ線管電圧としてＸ線管９の陽極９ａ及びフ
ィラメント９ｂ間に印加される。

こめようにしてＸ線管９によるｘｌＱＦＩＡ射が行われ
るが、一般にｘＰａ管電圧は数十ｋＶ、Ｘ線線管電線管
電流ｍＡ程度であるため、Ｘ線曝射時にはトランス６の
１次巻線６ａに瞬時数百Ａ（ビーク値）程度の大きな１
次電流が流れる。

ところで、前述した共振回路の共振周波数ｒは、下記（
１）式で表すことができる。

ｒ　＝１／２π・　１　／ＬＣ−Ｒ２／４　Ｌ２・・・
・・・・・・（１） ここに、Ｌは１次巻線６ａのインダクタンス、Ｃはコン
デンサ５の静電容量、ＲはＸ線管９のトランス６に対す
る１次側換算抵抗である。

［背景技術の問題点］ 上述したように構成された従来のＸ線装置は、制御手段
１９からブリッジ部２０へ送られるドライバーパルスの
周波数が予め設定された一定のものとなっている。とこ
ろが、第３図に示すようにこの装置の駆動ｆ１．目こお
いてｉＩ＋制御手段１９からブリッジ部２０に第１回目
のドライバーパルスＰ１が入力され、これを７３に第１
の整流平滑手段２２からの直流電圧がブリッジ部２０を
介して共振回路に供給されるど、第２図に示すにうに定
常時の１次電流１１に比較し波高値が数倍大きい１次電
流１１１　が流れる。このため前記（１）式に示す１次
側換算抵抗Ｒが等価的に小さくなり共振周波数ｒが低く
なる現象が生じる。

この結果、第１回目のドライバーパルスＰ１と第２回目
のドライバーパルスＰ２との間の周期が予め設定された
周！ＩＴｏより長い周期Ｔ１どなって、第３回目のドラ
イバーパルスＰ３との間の周期が設定周期より短くなる
。

したがって、通常サイリスタ１２のターンオフ後にサイ
リスタ１４をターンオンさせるが、この場合にはサイリ
スタ１２のターンオフ前にサイリスタ１４がターンオン
する同時導通状態となり、過大な１次電流が流れて素子
の破損を招くという問題が生じる。

ｒ発明の目的コ 本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、制御手
段に周波数可変手段を具備することにより、このｉ置の
駆動時ドライバーパルスの周波数を制御して過大な短絡
電流による素子の破損を防止し装置の支全性を向上し得
るＸ線装置を提供することを目的とするものである。

［発明の概要］ 上記目的を達成するだめの本発明の概要は、交流入力電
圧を整流、平滑して直流電圧を得る第１の整流平滑手段
と、変圧器、この変圧器の１次巻線とともに共振回路を
形成するコンデンサ、共振回路に所定の周期で直流電圧
を印加するブリッジ部及びこのブリッジ部にドライバー
パルスを送りブリッジ部から共振回路への直流電圧の供
給タイミングを制御する制御手段を有して構成された直
列共ＷＲ型アブリッジインバータ、変圧器の２次巻線に
誘起される所定の交流電圧を整流平滑してＸ線管に直流
Ｘ線管電圧を印加する第２の整流平滑手段とを有するＸ
線装置において、前記制御手段はドライバーパルスの周
波数をｉす変し得るように構成され、このＸ線装置の駆
動時にドライバーパルスの周波数を通１；ｉ′周波数よ
り１１．ｔい周波数から通常周波数に変化ざ才るように
構成したことを特徴とするしのである。

［発明の実施例１ 以下に本発明の実施例を第１図を参照して説明する。

同図は、Ｘ線装置を構成する直列共振型ブリッジインバ
ータの制御手段１９Ａの構成を示すブロック図である。

尚、この制御手段１９Ａ以外の他の部分は前述した第２
図に示す従来装置と同一であるのでその詳細な説明は省
略する。

この制御手段１９Ａは、Ｘａ＠射開始信号を発生させる
ための手持スイッチ３０と、Ｘ　Ｉａ　ｆｆｉ　ＤＩ開
始信号に基づきＸ線陽射時間を設定するＸｍ曝射タイマ
３１と、パルス幅変調発掘回路（以下「ＰＷＭ発振回路
」という。）３２と、このＰＷＭ発振回路３２の発掘周
波数を設定する抵近Ｒ１，Ｒ２及びコンデンサＣからな
る時定数回路３３と、Ｘ線曝射タイマ３１と時定数回路
３３の抵抗Ｒ１゜Ｒ２の接続点にスイッチング手段（ト
ランジスダ）３７を介して接続された遅延タイマ３６と
、Ｘ線曝射タイマ３１により設定されたＸ″ｍｌｌ射時
間中ＰＷＭＲ娠回路３２から出力される所定周波数のパ
ルスを基にドライバーパルスを出力するマルチバイブレ
ータ３４と、このドライバーパルスを増幅するゲートド
ライバ３５とから構成されている。

次に上ｊホのように構成された制御手段を具備したＸ線
装置の作用を説明する。

手持スイッチ３０を操作し、Ｘ線曝射開始信号をＸ線曝
射タイマ３１に送出する。

このＸ線曝射開始信号を受けたＸ線曝射タイマ３１によ
りＸ線曝射１間が設定され、このＸａＳ射時間中ＰＷＭ
発振回路３２から時定数回路３３により定まる周波数の
パルスがマルチバイブレータ３４に入力される。これに
より、マルチバイブレータ３４は前記周波数のドライバ
ーパルスをゲートドライバ３４を介してブリッジ部２０
のサイリスタ１２若しくはサイリスタ１４に送出し、以
下既述したような゛動作が行なわれる。

遅延タイマ３６ははＸ線曝射聞始信号と同期して時定数
回路３３の時定数を可変する。すなわら、この装置の駆
ｖＪ開始時には遅延タイマ３６からスイッチング手段３
７であるトランジスタのベースドライブ信号が出力され
ず、したがって、この時トランジスタはオフ状態となる
。

この状態では、ＰＷＭ発振回路３２の発振周波数を決定
Ｊる時定数回路３３の時定数Ｔ１は、Ｔｌ−２０（Ｒ１
＋Ｒ２）と表わすことができる。

所定時間経過後、遅延タイマ３６により前記トランジス
タにベースドライブ信号が送出され、このトランジスタ
はオン状態となる。

この状態では、時定数回路３３の時定数Ｔ２は、Ｔ２　
＝２０Ｒ１と表わずことができる。

時定数Ｔｒ　、Ｔ２を比較すると、ＴＩ　＞Ｔ２である
ことは明らかであり、ＰＷＭ発振回路３２の発振周波数
、すなわら、ドライバーパルスの周波数はこの装置の駆
動開始時から遅延タイマ３６により設定される所定時間
経過時までは低く、それ以後は通常の周波数となる。

このように、制御手段１９Ａからブリッジ部２０へ送る
ドライバーパルスの周波数を可変することにより、既述
した突入電流の影響によるサイリスタ１２．１４の同時
導通を阻止することができる。

この場合、突入電流はドライバーパルスの最初の数パル
スの間のみ生じるものであるから、遅延タイマ３６の遅
延時間もこの最初の数パルスに対応する時間に設定すれ
ばよく、この間ドライバーパルスを一定間隔でかつ通常
周波数よりも低い周波数に設定することも可能であるし
、また、順次低い周波数から通常周波数になるようにす
ることもできる。

本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、そ
の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。

例えば、上述した実施例では制御手段における時定数を
２つの抵抗Ｒｒ　、Ｒ２により段階的に変化させ、ドラ
イバーパルスの周波数を可変する場合について説明した
が、予めプログラム化されたマイクロＣＰＵを時定数回
路に用いることにより、ドライバーパルスの周波数を順
次通常周波数に戻すようにすることも可能である。

また、ＰＷＭ発振回路３２の発振周波数自体を可変する
方法として、抵抗、コンデンサによる時定数以外の方法
で・ｂよい。

〔発明の効果１ 以上訂述した本発明によれば、直列共振型ブリッジイン
バータの制御手段からブリッジ部に対するドライバーパ
ルスの周波数を、この装置の駆動開始時から所定時間経
過するまで低い周波数に設定し以後通常周波数に戻１）
Ｊ、うにしたーｂのである　“から、過大な突入電流に
基づく短絡電流の発生を防止ノることがＣ″３゛、！ｔ
めτ′々全性の高いＸＩ２装置を促供することができる
。

４、図面のＩ！！Ｉ　ｊ、ｌ　／：（′、Ａ明第１図は
本発明装置を構成する制御手段の実施例を示Ｊ゛ブロッ
ク図、第２図は従来のＸ線装置を示ず回路図、第３図は
第２図に示す装置の共振回路に流れるＴｉ流及び制御手
段から送出されるドライバーパルスのタイミングを示す
タイミングチャートである。

１・・・・・・交流電源、　　５・・・・・・コンデン
サ、６・・・・・・トランス、　　　６ａ・・・・・・
１次巻線、６ｂ・・・・・・２次巻線、 １９．１９Ａ・・・・・・制御手段、 ２０・・・・・・ブリッジ部、 ２１・・・・・・直列共振型ブリッジインバータ、２２
・・・・・・第１の整流平滑手段、２３・・・・・・第
２の整流平滑手段。

第　　２　図 ２Ｉ ｂ　　９ａ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）交流入力電圧を整流、平滑して直流電圧を得る第
   １の整流平滑手段と、変圧器、この変圧器の１次巻線と
   ともに共振回路を形成するコンデンサ、共振回路に所定
   の周期で直流電圧を印加するブリッジ部及びこのブリッ
   ジ部にドライバーパルスを送りブリッジ部から共振回路
   への直流電圧の供給タイミングを制御する制御手段を有
   して構成された直列共振型ブリッジインバータと、変圧
   器の２次巻線に誘起される所定の交流電圧を整流平滑し
   てＸ線管に直流Ｘ線管電圧を印加する第２の整流平滑手
   段とを有するＸ線装置において、前記制御手段はドライ
   バーパルスの周波数を可変し得るように構成され、この
   Ｘ線装置の駆動時にドライバーパルスの周波数を通常周
   波数より低い周波数から通常周波数に変化させるように
   構成したことを特徴とするＸ線装置。
2. （２）前記制御手段は、ドライバーパルスの最初の数パ
   ルスのみを通常周波数よりも低い周波数で発生するよう
   に構成されたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載のＸ線装置。
3. （３）前記制御手段は、ドライバーパルスの周波数を最
   初は低く順次通常周波数に戻すように構成されたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のＸ線装置。